一種晶硅太陽能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶硅太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]晶硅太陽能電池是一種可以將太陽光能轉(zhuǎn)化成為電能的電子元器件。晶體硅類太陽能電池的制備一般經(jīng)過制絨、擴(kuò)散、鍍膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)等工序。制絨分為單晶、多晶制絨，單晶電池是使用堿制絨的方法在硅片表面形成金字塔絨面，多晶電池使用酸刻蝕的方法在硅片表面形成凹坑絨面，硅表面的絨面可以增加太陽光在電池表面的吸收，達(dá)到陷光作用；擴(kuò)散工序是通過熱擴(kuò)散的方式向硅片內(nèi)部形成P-N結(jié)，這樣當(dāng)有光照射時(shí)，硅片內(nèi)部就可以形成電壓，是太陽電池發(fā)電的基礎(chǔ);鍍膜工藝是為了減少少數(shù)載流子在電池表面的復(fù)合，可以提高晶體硅太陽能電池片的轉(zhuǎn)換效率;絲網(wǎng)印刷工序就是制作太陽能電池的電極，這樣當(dāng)光照射時(shí)就可以把電流導(dǎo)出。絲網(wǎng)印刷是現(xiàn)在晶硅電池制備中應(yīng)用最廣泛的一種工藝，工藝順序?yàn)橄冗M(jìn)行背面電極印刷和烘干，然后進(jìn)行鋁背場的印刷和烘干，最后進(jìn)行正面電極的印刷、烘干，在進(jìn)行燒結(jié)，讓制備電極使用的銀漿和電池形成接觸。
[0003]晶硅太陽能電池的正面電極中，電極結(jié)構(gòu)通常包括縱橫交錯(cuò)的主柵線和副柵線，主柵線與副柵線電性相連。當(dāng)有光照時(shí)，電池片就會(huì)產(chǎn)生電流，電流經(jīng)過內(nèi)部發(fā)射極流向表面電極副柵線，經(jīng)由副柵線收集然后匯流到電池主柵線上進(jìn)行導(dǎo)出。電流在副柵線收集的過程中會(huì)產(chǎn)生損失，這種我們稱為是電阻的功率損失。電池主柵線和副柵線處于電池的受光面，這樣必然會(huì)遮擋一部分光照射在電池表面，從而減少了電池的有效受光面積，這部分損失我們稱之為光學(xué)損失。不論是P型或是N型電池，只要電池正面存在電極結(jié)構(gòu)，就需要考慮到電極結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，以達(dá)到既減小遮光面積又保證電流順利導(dǎo)出的目的。
[0004]現(xiàn)有的正面電極結(jié)構(gòu)中，主柵線的數(shù)量通常為3條，其寬度為1.5mm左右;副柵線的數(shù)量通常為80?100條，其寬度為40μπι左右。主柵線的寬度較寬，使得正面電極和電池的焊帶可以良好地焊接，但是遮光面積也較大。近年來，為了減少正面電極的遮光面積，業(yè)內(nèi)提出了一種無主柵的正面電極結(jié)構(gòu)，主要是將正面電極結(jié)構(gòu)中的3條主柵線去除，僅保留副柵線，電池制作完成后，使用極細(xì)的圓柱形焊帶直接與副柵線焊接，由焊帶直接導(dǎo)出電流。在極細(xì)的焊帶與副柵線的焊接過程中，由于副柵線的寬度較小、副柵線過低等造成虛焊或無法焊接的異常情況，使光伏組件的功率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種晶硅太陽能電池，通過對(duì)正面電極結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得正面電極結(jié)構(gòu)可以達(dá)到既減小遮光面積又保證電流順利導(dǎo)出的目的；進(jìn)一步地，相應(yīng)改進(jìn)了該太陽能電池中的背電極結(jié)構(gòu)，節(jié)省了背電極結(jié)構(gòu)中銀漿的用量。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0007]—種晶硅太陽能電池，包括電池本體以及位于電池本體正面的正面電極和位于電池本體背面的背電極，其中，所述正面電極包括沿第一方向相互間隔排列的多條副柵線，還包括沿第二方向相互間隔排列的M條細(xì)柵線，所述細(xì)柵線與所述副柵線電性連接，所述細(xì)柵線的寬度為0.10?0.25mm;其中，M= 10?20;其中，每一細(xì)柵線上還設(shè)置有相互間隔的N個(gè)焊接觸點(diǎn)，所述焊接觸點(diǎn)疊層設(shè)置在所述細(xì)柵線上并且與所述細(xì)柵線電性連接，所述焊接觸點(diǎn)的形狀為橢圓形，所述橢圓形的短邊的長度范圍是0.2?1mm，并且所述橢圓形的短邊的長度大于所述細(xì)柵線的寬度;其中，N = 5?15;所述背電極包括NXM個(gè)電極單元，所述電極單元與所述焊接觸點(diǎn)--對(duì)應(yīng)，所述電極單元在第一方向和第二方向上的長度分別不小于所述焊接觸點(diǎn)在對(duì)應(yīng)方向上的長度。
[0008]優(yōu)選地，所述焊接觸點(diǎn)通過二次印刷工藝形成于所述細(xì)柵線上。
[0009]優(yōu)選地，所述多條副柵線沿第一方向等間距排列，所述M條細(xì)柵線沿第二方向等間距排列，所述第二方向與所述第一方向相互垂直。
[0010]優(yōu)選地，所述焊接觸點(diǎn)設(shè)置于所述細(xì)柵線與所述副柵線相交的位置。
[0011]優(yōu)選地，每一細(xì)柵線上的N個(gè)焊接觸點(diǎn)沿所述細(xì)柵線的長度方向上等間距排列。
[0012]優(yōu)選地，所述正面電極中的所有焊接觸點(diǎn)呈N行XM列的陣列分布。
[0013]優(yōu)選地，所述橢圓形的焊接觸點(diǎn)中，其長邊沿第一方向延伸，短邊沿第二方向延伸;所述長邊的長度范圍是0.5?1.2mm。
[0014]優(yōu)選地，所述電極單元在沿第一方向上包括相互間隔第一電極部、第二電極部和第三電極部，并且在沿第一方向上，所述第二電極部的長度分別大于第一電極部和第三電極部的長度。
[0015]優(yōu)選地，在沿第一方向上，所述第一電極部、第二電極部和第三電極部的長度之比為(0.4?0.6):1:(0.4?0.6)。
[0016]優(yōu)選地，在沿第一方向上，所述第二電極部的長度為0.6?1mm，所述第二電極部與第一電極部和第三電極部之間間隔的距離為0.3?0.6mm。
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的晶硅太陽能電池，其正面電極中，使用數(shù)量更多寬度更小的細(xì)柵線代替現(xiàn)有技術(shù)中的主柵線，總體上遮光面積更小，減小了光損耗，并且更多數(shù)量的細(xì)柵線均勻分布在太陽能電池正面，使得副柵線收集的電流可以更加順利地導(dǎo)出，降低了功率損耗；另外，在細(xì)柵線上疊層設(shè)置有面積較大的橢圓形焊接觸點(diǎn)，增加了焊接點(diǎn)的接觸面積和焊接點(diǎn)的高度，在焊接焊帶時(shí)，較少了焊帶與電池片焊接異常的問題。進(jìn)一步地，將背電極劃分為與焊接觸點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的電極單元，并且電極單元采用分段式，有效地減少了背電極結(jié)構(gòu)中銀漿的用量。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的正面電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖2中A部分的放大示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的背電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的電極單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。這些優(yōu)選實(shí)施方式的示例在附圖中進(jìn)行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本發(fā)明的實(shí)施方式僅僅是示例性的，并且本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。
[0024]在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。
[0025]如圖1所示，本實(shí)施例首先提供了一種晶硅太陽能電池，該晶硅太陽能電池主要包括電池本體I以及位于電池本體I正面的正面電極2和位于電池本體I背面的背電極3。電池本體I主要采用硅片通過制絨工藝、擴(kuò)散工藝以及刻蝕工藝制備形成的PN結(jié)電池。正面電極2和背電極3主要是通過網(wǎng)版印刷工藝分別形成于電池本體I的兩個(gè)側(cè)面，用于輸出電池本體I轉(zhuǎn)換的電能。
[0026]其中，參閱圖2和圖3，本實(shí)施例中的正面電極2包括沿第一方向(如圖2中的Y方向)相互間隔且平行排列的多條副柵線10，沿第二方向(如圖2中的X方向)相互間隔且平行排列的多條細(xì)柵線20，所述多條副柵線10與所述多條細(xì)柵線20相互電性連接。其中，副柵線10主要用于收集太陽能電池產(chǎn)生的光生電流，細(xì)柵線20用于將副柵線10收集的電流匯集輸出。進(jìn)一步地，每一細(xì)柵線20上還設(shè)置有相互間隔的多個(gè)焊接觸點(diǎn)30，所述焊接觸點(diǎn)30疊層設(shè)置在所述細(xì)柵線20上并且與所述細(xì)柵線20電性連接，所述焊接觸點(diǎn)30的形狀為橢圓形。所述焊接觸點(diǎn)30主要是用于在電池制作完成后與焊帶焊接連接。
[0027]其中，副柵線10的數(shù)量可以選擇在80?100條的范圍內(nèi)，其寬度可以選擇在30?50μπι的范圍內(nèi)。細(xì)柵線20的數(shù)量M可以選擇在10?20的范圍內(nèi)，其寬度Dl可以選擇在0.10?
0.25mm的范圍內(nèi)。每一細(xì)柵線20上設(shè)置的焊接觸點(diǎn)30的數(shù)量N可以選擇在5?15的范圍內(nèi)，橢圓形焊接觸點(diǎn)30中，其長邊沿第一方向(如圖2中的Y方向)延伸，短邊沿第二方向(如圖2中的X方向)延伸，長邊的長度LI I可以選擇在0.5?1.2mm的范圍內(nèi)，短邊的長度L12可以選擇在0.2?Imm的范圍內(nèi)，并且要滿足短邊的長度大于細(xì)柵線20的寬度Dl。在本實(shí)施例中，副柵線10的數(shù)量為90條，副柵線10的寬度為40μπι;細(xì)柵線20的數(shù)量M=15，細(xì)柵線20的寬度Dl為0.2mm;每一細(xì)柵線20上的焊接觸點(diǎn)30的數(shù)量N= 10，橢圓形焊接觸點(diǎn)30中，長邊Lll為1mm，短邊 L12 為 0.6_。
[0028]其中，所述焊接觸點(diǎn)30疊層設(shè)置在所述細(xì)柵線20上。具體地，在制備正面電極結(jié)構(gòu)時(shí)，首先通過一次印刷工藝制備獲得副柵線10和細(xì)柵線20，然后再通過二次印刷工藝在所述細(xì)柵線20上制備獲得焊接觸點(diǎn)30。
[0029 ]在本實(shí)施例中，如圖2所示，所述多條副柵線1沿第一方向(如圖2中的Y方向)等間距排列，所述M條細(xì)柵線20沿第二方向(如圖2中的X方向)等間距排列，所述第二方向與所述第一方向相互垂直。進(jìn)一步地，所述焊接觸點(diǎn)30設(shè)置于所述細(xì)柵線20與所述副柵線10相交的位置，并且，每一細(xì)柵線20上的N個(gè)焊接觸點(diǎn)30沿所述細(xì)柵線20的長度方向上等間距排列。
[0030]更具體地，在本實(shí)施例中，如圖2所示，每一細(xì)柵線20上的N個(gè)焊接觸點(diǎn)30的排列間距都相等，