本發(fā)明涉及一種IBC電池電極結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

IBC（Interdigitated back contact指交叉背接觸）電池，是指電池正面無(wú)電極，正負(fù)兩極金屬柵線呈指狀交叉排列于電池背面。IBC電池最大的特點(diǎn)是PN結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒(méi)有金屬電極遮擋的影響，因此具有更高的短路電流Jsc，同時(shí)背面可以容許較寬的金屬柵線來(lái)降低串聯(lián)電阻Rs從而提高填充因子FF；加上電池前表面場(chǎng)（Front Surface Field, FSF）以及良好鈍化作用帶來(lái)的開(kāi)路電壓增益，使得這種正面無(wú)遮擋的電池不僅轉(zhuǎn)換效率高，而且看上去更美觀，同時(shí)，全背電極的組件更易于裝配。IBC電池是目前實(shí)現(xiàn)高效晶體硅電池的技術(shù)方向之一。

在小面積電池上(125mmx125mm)，正負(fù)極主柵位于電池的兩端，可以方便的實(shí)現(xiàn)焊接或者邊緣互聯(lián)，然而對(duì)于大面積電池(156mmx156mm) 這種主柵的設(shè)計(jì)會(huì)造成串聯(lián)電阻的增加而降低效率。通常的設(shè)計(jì)是在電池的中間區(qū)域等距的設(shè)置多根連接?xùn)啪€來(lái)解決此問(wèn)題，但是此種設(shè)計(jì)需要進(jìn)行連接?xùn)啪€與其下面極性相反的接觸柵線的絕緣，需要在極性相反的接觸細(xì)柵和連接?xùn)啪€印刷絕緣膠，并且連接?xùn)啪€的漿料需要采用導(dǎo)電性較差的低溫漿料（燒結(jié)溫度<250^oC），如圖1中，正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極連接?xùn)啪€4間、負(fù)極接觸細(xì)柵線2和正極連接?xùn)啪€3間分別印刷絕緣漿料7，從而增加了絲網(wǎng)印刷的工藝復(fù)雜性和限制了漿料的選擇性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種IBC電池電極結(jié)構(gòu)，包括電池的多連接?xùn)旁O(shè)計(jì)方案，可以有效的避免采用絕緣膠等材料及印刷工藝，降低工藝復(fù)雜性，增加漿料的選擇性，并通過(guò)多連接?xùn)啪€的設(shè)計(jì)降低串聯(lián)電阻損失，提高電池的效率。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種IBC電池電極結(jié)構(gòu)，包括正極接觸細(xì)柵線、正極連接?xùn)啪€、負(fù)極接觸細(xì)柵線和負(fù)極連接?xùn)啪€，正極接觸細(xì)柵線、正極連接?xùn)啪€、負(fù)極接觸細(xì)柵線和負(fù)極連接?xùn)啪€在同一平面上排布而成，其中極性相同的連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線垂直連接，極性相反的連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線、接觸細(xì)柵線和接觸細(xì)柵線、連接?xùn)啪€和連接?xùn)啪€相互絕緣，正極接觸細(xì)柵線和負(fù)極接觸細(xì)柵線分段設(shè)置，即相鄰的正極接觸細(xì)柵線間、相鄰的負(fù)極接觸細(xì)柵線間分別設(shè)置間隙，正極連接?xùn)啪€設(shè)于相鄰的負(fù)極接觸細(xì)柵線間的間隙處，負(fù)極連接?xùn)啪€設(shè)于相鄰的正極接觸細(xì)柵線間的間隙處。

進(jìn)一步地，正極接觸細(xì)柵線、正極連接?xùn)啪€和負(fù)極接觸細(xì)柵線、負(fù)極連接?xùn)啪€分別位于減反射鈍化膜之上，摻雜層設(shè)于減反射鈍化膜之下，減反射鈍化膜上設(shè)置接觸孔，正極接觸細(xì)柵線和負(fù)極接觸細(xì)柵線分別穿過(guò)接觸孔與摻雜層形成歐姆接觸，或者通過(guò)燒穿漿料形成歐姆接觸，連接?xùn)啪€與摻雜層均不形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，正極接觸細(xì)柵線和負(fù)極接觸細(xì)柵線分別與摻雜層形成局部歐姆接觸或全部歐姆接觸。

進(jìn)一步地，正極接觸細(xì)柵線和負(fù)極接觸細(xì)柵線與摻雜層形成全部歐姆接觸時(shí)，采用絲網(wǎng)印刷、噴墨打印或激光轉(zhuǎn)印的方式將燒穿漿料置于正極接觸細(xì)柵線、負(fù)極接觸細(xì)柵線位置或者采用開(kāi)孔后電鍍、PVD法形成正極接觸細(xì)柵線、負(fù)極接觸細(xì)柵線；正極接觸細(xì)柵線和負(fù)極接觸細(xì)柵線與摻雜層形成局部歐姆接觸時(shí)，采用絲網(wǎng)印刷、噴墨打印或激光轉(zhuǎn)印的方式將非燒穿漿料置于正極接觸細(xì)柵線、負(fù)極接觸細(xì)柵線位置或者采用PVD法沉積金屬層。

進(jìn)一步地，減反射鈍化膜的接觸孔采用激光開(kāi)孔工藝或腐蝕漿料開(kāi)孔工藝制成。

進(jìn)一步地，正極連接?xùn)啪€、正極接觸細(xì)柵線、負(fù)極連接?xùn)啪€和負(fù)極接觸細(xì)柵線均勻分布于金屬區(qū)域內(nèi)。

進(jìn)一步地，連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線垂直設(shè)置，邊緣連接?xùn)啪€與極性相同的邊緣接觸細(xì)柵線的一端相連接，除邊緣的連接?xùn)啪€以外，連接?xùn)啪€位于極性相同的接觸細(xì)柵線的中心位置，同時(shí)也是極性相反的接觸細(xì)柵線的間隙處。正極接觸細(xì)柵線間隙處位于與之平行的負(fù)極接觸柵線段的中心線上，同時(shí)負(fù)極接觸細(xì)柵線間隙處位于與之平行的正極接觸柵線段的中心線上。

進(jìn)一步地，極性相反的接觸細(xì)柵線與連接?xùn)啪€之間形成有0.1mm-1mm的間距。

進(jìn)一步地，正極連接?xùn)啪€、負(fù)極連接?xùn)啪€的數(shù)量分別為4-20根，寬度分別為0.5mm-1.5mm。

進(jìn)一步地，正極接觸細(xì)柵線、負(fù)極接觸細(xì)柵線的數(shù)量分別為500-4000根，寬度分別為20微米-150微米。

本發(fā)明的有益效果是：該種IBC電池電極結(jié)構(gòu)，相比8主柵的常規(guī)絕緣膠金屬化方案可以提高電池的效率0.3-0.5%，降低目前大面積IBC電池電極印刷的復(fù)雜性，增加了漿料的選擇性。

附圖說(shuō)明

圖1是常規(guī)8主柵絕緣膠電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例IBC電池電極結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是圖1中A處的剖面示意圖。

圖4是實(shí)施例中連接?xùn)啪€數(shù)量為30的電池電極結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-正極接觸細(xì)柵線，2-負(fù)極接觸細(xì)柵線，3-正極連接?xùn)啪€，4-負(fù)極連接?xùn)啪€，5-摻雜層，6-減反鈍化膜，7-絕緣漿料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例

一種IBC電池電極結(jié)構(gòu)，如圖2，包括正極連接?xùn)啪€3、正極接觸細(xì)柵線1、負(fù)極連接?xùn)啪€4和負(fù)極接觸細(xì)柵線2，正極連接?xùn)啪€3、正極接觸細(xì)柵線1、負(fù)極連接?xùn)啪€4和負(fù)極接觸細(xì)柵線2在同一平面上排布而成，其中極性相同的連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線垂直連接，正極連接?xùn)啪€3和負(fù)極連接?xùn)啪€4、正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2相互獨(dú)立，正極連接?xùn)啪€3和負(fù)極連接?xùn)啪€4、正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2平行且交替設(shè)置，正極連接?xùn)啪€3和負(fù)極連接?xùn)啪€4、極性相反的連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線、正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2相互絕緣，正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2分段設(shè)置，即相鄰的正極接觸細(xì)柵線1之間、相鄰的負(fù)極接觸細(xì)柵線2之間分別設(shè)置間隙，正極連接?xùn)啪€3設(shè)于相鄰的負(fù)極接觸細(xì)柵線2之間的間隙處，負(fù)極連接?xùn)啪€4設(shè)于相鄰的正極接觸細(xì)柵線1之間的間隙處。

該種IBC電池電極結(jié)構(gòu)，相比8主柵的常規(guī)絕緣膠金屬化方案降低目前大面積IBC電池主柵線印刷的復(fù)雜性，增加了工藝的選擇性。

圖2中，IBC電池背面柵線分為連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線部分，其中細(xì)柵線分為正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2，接觸細(xì)柵線分段設(shè)置，相鄰段之間間距優(yōu)選為2mm，且正極接觸細(xì)柵線1分段處位于與之平行的負(fù)極接觸柵線段的中心。電池兩端分別設(shè)置正極連接?xùn)啪€3和負(fù)極連接?xùn)啪€4，內(nèi)部連接?xùn)啪€等間距設(shè)計(jì)，正極連接?xùn)啪€3、負(fù)極連接?xùn)啪€3相隔1/7金屬區(qū)域的距離。正極接觸細(xì)柵線1與負(fù)極連接?xùn)啪€4的交界處，負(fù)極接觸細(xì)柵線2與正極連接?xùn)啪€3的交界處有0.5mm的間距。連接?xùn)啪€的寬度為1mm，數(shù)量為8根。

極性相反的連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線垂直設(shè)置，正極連接?xùn)啪€3、正極接觸細(xì)柵線1、負(fù)極連接?xùn)啪€4和負(fù)極接觸細(xì)柵線2均勻分布于金屬區(qū)域內(nèi)。邊緣連接?xùn)啪€與極性相同的邊緣接觸細(xì)柵線的一端相連接，除邊緣的連接?xùn)啪€以外，連接?xùn)啪€分別位于極性相同的接觸細(xì)柵線的中心位置。

正極接觸細(xì)柵線1，連接?xùn)啪€3和負(fù)極接觸細(xì)柵線2，連接?xùn)啪€4分別位于減反射鈍化膜之上，摻雜層5設(shè)于減反射鈍化膜之下，減反射鈍化膜設(shè)有接觸孔，正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2分別穿過(guò)接觸孔與摻雜層5形成歐姆接觸，接觸細(xì)柵線可采用絲網(wǎng)印刷燒穿漿料形成。正極連接?xùn)啪€3和負(fù)極連接?xùn)啪€4與摻雜層5均不形成歐姆接觸，即正極連接?xùn)啪€3與摻雜層5、負(fù)極連接?xùn)啪€4與摻雜層5分別通過(guò)減反鈍化膜6隔離。減反射鈍化膜的接觸孔采用激光開(kāi)孔工藝或腐蝕漿料開(kāi)孔工藝而成。

正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2分別與摻雜層5形成局部歐姆接觸或全部歐姆接觸。正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2與摻雜層5形成全部歐姆接觸時(shí)，采用絲網(wǎng)印刷、噴墨打印或激光轉(zhuǎn)印的方式將燒穿漿料置于正極接觸細(xì)柵線1、負(fù)極接觸細(xì)柵線2位置，采用開(kāi)孔后電鍍或PVD法即物理氣相沉積方法形成正極接觸細(xì)柵線1、負(fù)極接觸細(xì)柵線2。正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2與摻雜層5形成局部歐姆接觸時(shí)，采用絲網(wǎng)印刷、噴墨打印或激光轉(zhuǎn)印的方式將非燒穿漿料置于正極接觸細(xì)柵線、負(fù)極接觸細(xì)柵線位置或者采用PVD法沉積金屬層。

如圖2，極性相反的接觸細(xì)柵線與連接?xùn)啪€之間形成有0.1mm-1mm的間距，以避免產(chǎn)生短路。

正極連接?xùn)啪€3、負(fù)極連接?xùn)啪€4的數(shù)量分別為4-20根，寬度分別為0.5mm-1.5mm。正極接觸細(xì)柵線1、負(fù)極接觸細(xì)柵線2的數(shù)量分別為500-4000根，寬度分別為20微米-150微米。

如圖3，連接?xùn)啪€數(shù)量?jī)?yōu)選為30根的情況。電池背面柵線分為連接?xùn)啪€和接觸細(xì)柵線部分，接觸細(xì)柵線分為正極接觸細(xì)柵線1和負(fù)極接觸細(xì)柵線2，接觸細(xì)柵線分段設(shè)置，相鄰段之間間距為1.1mm，內(nèi)部且正極接觸細(xì)柵線1分段處位于與之平行的負(fù)極接觸柵線段的中心線上。電池兩端分別設(shè)置正極連接?xùn)啪€3和負(fù)極連接?xùn)啪€4，內(nèi)部連接?xùn)啪€等間距設(shè)計(jì)，正、負(fù)極連接?xùn)啪€3和4相隔1/29金屬區(qū)域的距離。正極連接?xùn)啪€3與負(fù)極接觸細(xì)柵線2交界處有0.3mm的間距。連接?xùn)啪€的寬度為0.5mm，數(shù)量為30根。其中接觸細(xì)柵線與其下的摻雜層5通過(guò)接觸孔來(lái)實(shí)現(xiàn)接觸。接觸孔采用激光開(kāi)孔方式形成。摻雜層5采用連續(xù)摻雜層，連接?xùn)啪€與摻雜層5通過(guò)減反鈍化膜6隔離。

實(shí)施例IBC電池電極結(jié)構(gòu)的原理：接觸細(xì)柵線的串聯(lián)電阻與電流傳輸距離成反比，傳輸距離越短則串聯(lián)電阻越小，根據(jù)此原理，增加連接?xùn)啪€的數(shù)目可以有效降低串聯(lián)電阻，從而增加電池的填充因子，提升效率。