一種n型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池印刷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。目前，在所有的太陽能電池中，晶體硅太陽能電池是得到大范圍商業(yè)推廣的太陽能電池之一，這是由于硅材料在地殼中有著極為豐富的儲量，同時硅太陽能電池相比其他類型的太陽能電池，有著優(yōu)異的電學(xué)性能和機械性能。因此，晶體硅太陽電池在光伏領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。
[0003]另一方面，相比傳統(tǒng)的P型硅片，N型硅片由于其材料本身的特點，材料體壽命高，且沒有光衰減，因此被逐漸應(yīng)用于高效太陽電池的研發(fā)。N型電池通常正面采用硼擴散形成PN結(jié)，背面采用磷擴散形成背面場，兩面均鍍有減反膜，屬于雙面電池結(jié)構(gòu)，即正、背面均可經(jīng)光照產(chǎn)生載流子，因此載流子的收集及運輸至關(guān)重要。太陽能電池的受光面電極是與PN結(jié)兩端形成緊密歐姆接觸的導(dǎo)電材料，承擔(dān)著收集硅片中的載流子并將其輸送至外部電路的責(zé)任。
[0004]在制備太陽能電池受光面的電極及選擇材料時，一般要滿足下列要求:
[0005]①能與硅形成牢固的接觸；
[0006]②接觸電阻比較小，應(yīng)是一種歐姆接觸；
[0007]③電極本身的體電阻要小，有優(yōu)良的導(dǎo)電性；
[0008]④電極對硅基片的遮光率要盡可能小，一般小于7-8% ;
[0009]⑤光生載流子的收集效率高；
[0010]⑥可焊性強；
[0011]現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)太陽能晶體硅電池片受光面電極圖形采用的設(shè)計由三條主柵和多條與之垂直的副柵線，主柵之間互相平行，副柵線之間也兩兩平行。隨著PN結(jié)向低表面濃度淺結(jié)化方向的發(fā)展，硅片的方阻越來越高，若繼續(xù)采用上述的三主柵設(shè)計，電池片的串聯(lián)電阻和功率損失會增加，從而影響電池片轉(zhuǎn)換效率的提升，需要采用如六主柵、七主柵等多主柵圖形來優(yōu)化設(shè)計電極構(gòu)造來保持良好的歐姆接觸。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種在不增加受光面遮光面積的基礎(chǔ)上，將主柵數(shù)量由原來的3條增至到6-10條的電極結(jié)構(gòu)。
[0013]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，包括正面和背面，所述的正面包括若干條相互平行的主柵線、若干條平行于主柵的副主柵以及若干條與主柵線相垂直的副柵線；所述的背面也包括若干條相互平行的主柵線、若干條平行于主柵的副主柵以及若干條與主柵線相垂直的副柵線；
[0014]所述的正面印刷的主柵線與背面印刷的主柵線的中心線一一對齊，且所述的正面與背面印刷的主柵線數(shù)量相同，均為6-10條；主柵線為實心直線結(jié)構(gòu)且兩端設(shè)置為尖頭電極；
[0015]所述的正面與背面各自的相鄰主柵線的中間位置和最邊緣的兩根主柵線的兩側(cè)位置，設(shè)有與主柵線平行，與副柵線垂直相交的副主柵，副主柵為連續(xù)直線設(shè)計或分段設(shè)計;
[0016]所述正面和背面的副柵線均設(shè)有70-150條，相互平行設(shè)置并均與各自所述的主柵線相垂直。
[0017]進一步的說，本實用新型所述的正面與背面上的主柵線之間的間距均為12_24mm ;所述的實心直線結(jié)構(gòu)的主柵線的寬度為0.4-1.3mm ;所述的正面與背面上的副主柵的寬度均為30-80 μm ;所述的正面與背面上的副柵線的寬度均為30-80 μm。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]一、因為“副主柵”的存在，可以有效避免因降低副柵線的線寬而產(chǎn)生的EL下斷線的問題，且副柵線降低線寬所增加的受光面積大于增加“副主柵”所遮擋的面積，有效提升了短路電流。也在一定程度上降低了對漿料的耗用。
[0020]二、將主柵的數(shù)量增加至6-10根，縮短了主柵線與副柵線之間的傳輸距離，減少了傳輸過程中載流子的復(fù)合，有效降低了串聯(lián)電阻。
[0021]三、相比傳統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu)，主柵數(shù)量更多，通過每條主柵的電流有所降低，由主柵導(dǎo)致的功率損失也在一定程度上有所下降。而且電池片用焊條串并聯(lián)做成組件后，電流主要通過焊帶來導(dǎo)通，主柵的串聯(lián)電阻不是影響電池片電性能的主要因素，所以本實用新型中的主柵線寬度可以進一步減小，顯著降低漿料耗用。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0023]圖1是一種N型雙面太陽電池結(jié)構(gòu)；
[0024]圖2是一種該實用新型電極結(jié)構(gòu)完整結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3是一種該實用新型電極結(jié)構(gòu)完整結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖中，1-正面電極，2-正面減反射膜，3-正面發(fā)射極，4-N型硅片襯底，5_背面發(fā)射極，6-背面減反射膜，7-背面電極，8、11_副柵線，9、12_主柵線，10、13-副主柵。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0028]一種N型雙面太陽電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:正面電極1，正面減反射膜2，正面發(fā)射極3，N型硅片襯底4，背面發(fā)射極5，背面減反射膜6，背面電極7。
[0029]實施例1
[0030]如圖2所示，本實施例提供的一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，包括在正面減反射膜2表面印刷有6條相互平行的主柵線9，5條平行于主柵線9的副主柵10以及90根與主柵線9相垂直的副柵線8。在背面減反射膜6表面也印刷有6條相互平行的主柵線9 ;5條平行于主柵線9的副主柵10以及90根與主柵線9相垂直的副柵線8，其中背面減反射膜6表面印刷的6條主柵線9的中心線分別與正面減反射膜2表面印刷的6條主柵線9的中心線對齊。所述的背面減反射膜6表面印刷的副柵線8，與所述的正面減反射膜2表面印刷的副柵線8在數(shù)目和尺寸上可以有差異。
[0031]本實施例中所述的相鄰兩根主柵線9之間的距離為24mm，主柵線9的長度為154mm，主柵線9的寬度為0.8_lmm。
[0032]本實施例中所述的副柵線8的數(shù)目為90根，副柵線8的寬度為60um。
[0033]本實施例中所述的副主柵10的數(shù)目為5根，居中分布在相鄰2根主柵線9之間，且采用分段式設(shè)計，副主柵10的寬度為60um。
[0034]實施例2
[0035]如圖3所示，本實施例提供的一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，包括在正面減反射膜2表面印刷有10條相互平行的主柵線12，2條平行于主柵線12的副主柵13以及90根與主柵線12相垂直的副柵線11。在背面減反射膜6表面也印刷有10條相互平行的主柵線12，2條平行于主柵線12的副主柵11以及90根與主柵線12相垂直的副柵線11，其中背面減反射膜6表面印刷的10條主柵線12的中心線分別與正面減反射膜2表面印刷的10條主柵線12的中心線對齊。所述的背面減反射膜6表面印刷的副柵線11，與所述的正面減反射膜2表面印刷的副柵線11在數(shù)目和尺寸上可以有差異。
[0036]本實施例中所述的相鄰兩根主柵線12之間的距離為13mm，主柵線12的長度為154mm，主柵線12的寬度為0.4-0.6mm。
[0037]本實施例中所述的副柵線11的數(shù)目為90根，副柵線11的寬度為60um。
[0038]本實施例中所述的副主柵13的數(shù)目為2根，分布在最邊緣的兩根主柵線的兩側(cè)位置，且采用分段式設(shè)計，副主柵13的寬度為60um。
[0039]以上說明書中描述的只是本實用新型的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離實用新型的實質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，包括正面和背面，其特征在于:所述的正面包括若干條相互平行的主柵線、若干條平行于主柵的副主柵以及若干條與主柵線相垂直的副柵線；所述的背面也包括若干條相互平行的主柵線、若干條平行于主柵的副主柵以及若干條與主柵線相垂直的副柵線； 所述的正面印刷的主柵線與背面印刷的主柵線的中心線一一對齊，且所述的正面與背面印刷的主柵線數(shù)量相同，均為6-10條；主柵線為實心直線結(jié)構(gòu)且兩端設(shè)置為尖頭電極； 所述的正面與背面各自的相鄰主柵線的中間位置和最邊緣的兩根主柵線的兩側(cè)位置，設(shè)有與主柵線平行，與副柵線垂直相交的副主柵，副主柵為連續(xù)直線設(shè)計或分段設(shè)計； 所述正面和背面的副柵線均設(shè)有70-150條，相互平行設(shè)置并均與各自所述的主柵線相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的正面與背面上的主柵線之間的間距均為12-24mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的實心直線結(jié)構(gòu)的主柵線的寬度為0.4-1.3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的正面與背面上的副主柵的寬度均為30-80 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的正面與背面上的副柵線的寬度均為30-80 μm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種N型雙面太陽電池的電極結(jié)構(gòu)，在正面減反射膜表面印刷有若干條相互平行的主柵線，若干條平行于主柵的副主柵以及若干條與主柵線相垂直的副柵線；在背面減反射膜表面也印刷有若干條相互平行的主柵線,若干條平行于主柵的副主柵以及若干條與主柵線相垂直的副柵線，其中背面減反射膜表面印刷的主柵線數(shù)量與正面減反射膜表面印刷的主柵數(shù)量相同，且背面減反射膜表面印刷的主柵中心線分別與正面減反射膜表面印刷的主柵中心線對齊。本實用新型縮短了主柵線與細柵線之間的傳輸距離，減少了傳輸中的損耗，可顯著提高電池效率。
【IPC分類】H01L31-0224
【公開號】CN204497242
【申請?zhí)枴緾N201520169950
【發(fā)明人】瞿輝, 徐春, 曹玉甲, 張強, 孫恩來
【申請人】江蘇順風(fēng)光電科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月25日