[发明专利]太阳能电池正面电极的布局结构

说明书

 

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池正面电极的布局结构。

 

背景技术

传统晶硅太阳能电池制造工艺分为：制绒、扩散制PN结、清洗、PECVD（等离子体气相沉积）镀减反射膜、丝网印刷制电极、烧结形成欧姆接触几个步骤，其中丝印所用的网版是由不锈钢丝织成不同网目大小的网纱及涂在网纱上的乳胶装在网框上形成的，网版的参数有：目数、钢丝线径、开口、膜厚。丝网印刷制备太阳能电池电极主要包括背面（背光面）电极印刷、背面铝背场印刷以及正面（受光面）电极印刷，其主要原理是印刷图形复制在网版上，通过给予一定压力及速度的刮刀刷过网上，将网版上的导电浆料从开口处印刷在硅片上。

当前，产业中的电池片光电转换效率比以前提高很多，但晶硅太阳能电池的价格急剧下滑。以125单晶为例，近3年来从人民币30元每片降到目前8元每片，因此控制电池片的生产成本显得非常重要。在整个晶硅太阳能电池片生产中，电池片银浆成本占很大一部分。例如，每片125单晶硅太阳能电池所需银浆大约0.09g-0.15g左右，折合人民币大约是1元到2元左右，这在目前电池片利润只有几毛钱的市场行情下，控制银浆的消耗尤为重要。

申请号为201120544842.5 、名称为“一种太阳能电池片及其对应的电极印刷网版”的中国专利文件公开了一种太阳能电池正面电极的布局结构，“所述太阳能电池片包括电池片衬底及印刷在所述衬底上的电极，所述电极包括若干条主栅线，所述主栅线上有若干用作测试的节点，其特征在于，所述主栅线线径为0.1-1mm，所述电极印刷网板设置有用于形成所述电极的主栅线以及节点的图案。”该专利试图通过减少太阳能电池正面电极的主栅线形状来减少电池片银浆的消耗量，以期由此来降低太阳能电池片的制造成本。

申请号：201120417363.7、名称为“晶体硅太阳能电池正面电极布局结构”的中国专利文件公开了另一种太阳能电池正面电极的布局结构，“包括主栅和副栅，所述主栅上沿长度方向间隔设置有若干个镂空空间，所述若干个镂空空间将主栅分隔开来。”该专利中的主栅线的实心区域与前述专利中的测试节点相对应，该专利试图通过在主栅上设置镂空区段来降低主栅银浆使用量，并由此来降低太阳能电池片的制造成本。

以上两个专利，电池正面电极布局结构的共同特点是：包括两到三根相互平行的主栅线（直线状）和多条相互平行的、线宽远小于主栅线线宽（即测试节点线宽）的副栅线（直线状），副栅线和主栅线垂直相交。这样的主副栅线布局结构，原本就存在的问题是：由于副栅线线宽较细，在加工和使用中容易出现中断，而一旦最外侧的副栅线出现断点，则远离主栅线的那段副栅线就不再对太阳能电池片的光电转换作出贡献，从而降低太阳能电池片的光电转换性能，因此这种布局结构的可靠性较低，而为了保证一定的光电转换性能，就又需要相应地提高副栅线的布局密度，不利于降低太阳能电池片的生产成本。而现在上面两个专利，由于主栅线实心区域之间的连线部分的线宽大大降低，这部分的主栅线亦存在容易出现中断的问题，一旦在同一段连线出现两个断点，则会使多根副栅线成为废线，因此以上两个专利加重了现有电池正面电极布局结构的可靠性问题。

 

发明内容

本发明主要是解决现有太阳能电池片的电池正面电极布局结构所存在的可靠性差的技术问题，提供一种光电转换性能好、工作稳定可靠且生产成本低的太阳能电池正面电极的布局结构。

本发明所用的技术方案是：一种太阳能电池正面电极的布局结构，包括若干相互平行的主栅线、若干相互平行的副栅线，主栅线由若干测试节点、节点连线和主栅线线头构成，副栅线包括位于外侧的两根主栅线之间、两端分别和位于外侧的相应主栅线垂直相连的中间副栅线和位于外侧的主栅线之外侧的边副栅线组成，副栅线和主栅线垂直相交； 节点连线由线宽大于等于0.1mm且小于等于测试节点线宽的四分之一的单根直线线段构成，或由线宽大于等于0.05mm且小于等于节点线宽的四分之一的两根平行直线线段构成，位于同一侧的边副栅线的自由端部用线宽小于等于节点线宽的八分之一的边连线相连在一起。