[发明专利]太阳能电池正面电极的设计方法以及太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池中的正面电极印刷的栅极结构设计，更具体地，本发明涉及一种太阳能电池分段主栅的正面电极设计方法以及太阳能电池。

背景技术

在当今能源短缺的情况下，太阳能电池作为一种可再生资源，引起了广泛关注。另外，由于太阳能电池不会引起环境污染，因此太阳能电池行业受大了极大的关注，不断有大型的太阳能电池厂在世界各地建立。在追求高转化效率的同时，减低成本也成了各个厂家提高自身竞争力的关键点。

晶体硅太阳能电池的正面电极的主要作用为通过使用高导电率金属将PN结产生的载流子导出，供外电路使用。传统的正面电极为连续的“H”型栅线结构，由主栅和副栅组成。副栅的作用是从PN结中收集电流并输送至主栅。主栅的作用是将从副栅汇集电流在组件中沿一定方向输送及传导给焊带。现有太阳能电池正面电极上主栅一般为2~3根。

为了降低电极电阻引起的功率损耗，保障电极主栅的可焊性，在硅片与金属栅之间形成良好的欧姆接触，进而提高晶体硅太阳能电池的转换效率，晶体硅太阳能电池电极通常使用贵金属银制成的导电浆料来制备。常规的晶体硅太阳能电池主栅一般被导电银浆料完全填充，这不仅增加了巨额的银浆单耗成本，而且在焊接过程中容易造成锡溢流，产生锡丝，“拉锡现象”的产生进一步抬高了成本。另外，这样制造的主栅覆盖在硅片上的面积较大，增大了折光率，影响了太能电池的光电转换效率。

为了降低太阳能电池印刷过程中金属浆料的使用量，进而降低太阳能电池的制造成本，有技术采用分段主栅的来代替传统主栅。分段主栅即在主栅上分段采用镂空结构。分段主栅的采用解决了折光率高以及银浆使用成本过高的问题，但同时也带来了弊端，即降低了太阳能电池正面导电能力，增加了电阻。

发明内容

为了有效减少在太阳能电池正面电极印刷中导电浆料（通常是银浆料）的使用量，并且在降低导电浆料成本的过程中有效保持太阳能电池电性能，本发明提出一种采用多根分段主栅的太阳能电池正面电极的设计方法。

根据本发明的一个方面，提供一种太阳能电池正面电极设计方法，所述太阳能电池包括背电极和正面电极，所述正面电极由至少4根主栅和若干根副栅组成，该设计方法包括以下步骤：

形成主栅的步骤，所述主栅为多段镂空结构，镂空段与实体段交替连接，所述主栅至少包括2个所述镂空段；

形成副栅的步骤，所述副栅与所述主栅成一定角度设置。

根据本发明的另一个方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括背电极和正面电极，其中，所述正面电极由至少4根主栅和与所述主栅成一定角度设置的副栅组成，所述主栅为多段镂空结构，镂空段与实体段交替连接，所述主栅至少包括2个镂空段。

本发明中的主栅为多段镂空结构，镂空段与实体段交替连接，节省了制造主栅的金属浆料的用量；采用多根主栅代替传统2~3根主栅，可以在节省制作材料的基础上，保持太阳能电池的电性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为传统的连续三主栅的太阳能电池正面电极的俯视图；

图2为根据本发明的一种太阳能电池正面电极的设计方法的一个具体实施方式的正面电极的栅结构的俯视图；

图3为根据本发明的一种太阳能电池正面电极的设计方法的一个具体实施方式的正面电极的栅结构的主栅实体段的局部放大俯视图；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。

参考图1，图1是传统的连续三主栅的太阳能电池正面电极的俯视图。从图1中可以看出太阳能电池正面电极的主栅2和副栅1的分布。图1所示的传统太阳能电池的正面电极为连续的“H”型结构，由3根主栅2和若干根与主栅2垂直分布的副栅1组成。在现有技术中，主栅2通常为2~3条实心主栅线，这样可以有效保证太阳能电池正面电极的导电能力。但是从图1中可以看出，主栅2在太阳能电池正面电极上的遮盖面积比较大，这就造成了制造主栅2时的金属浆料用量比较大，增大了制作成本；另外，这种正面电极结构下，太阳能电池的正面电极与硅片之间的接触电阻比较大，最终导致太阳能电池片的利用效率低。