[发明专利]IBC电池电极结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种IBC电池电极结构。

背景技术

IBC（Interdigitated back contact指交叉背接触）电池，是指电池正面无电极，正负两极金属栅线呈指状交叉排列于电池背面。IBC电池最大的特点是PN结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF；加上电池前表面场（Front Surface Field, FSF）以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观，同时，全背电极的组件更易于装配。IBC电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。

在小面积电池上(125mmx125mm)，正负极主栅位于电池的两端，可以方便的实现焊接或者边缘互联，然而对于大面积电池(156mmx156mm) 这种主栅的设计会造成串联电阻的增加而降低效率。通常的设计是在电池的中间区域等距的设置多根连接栅线来解决此问题，但是此种设计需要进行连接栅线与其下面极性相反的接触栅线的绝缘，需要在极性相反的接触细栅和连接栅线印刷绝缘胶，并且连接栅线的浆料需要采用导电性较差的低温浆料（烧结温度<250^oC），如图1中，正极接触细栅线1和负极连接栅线4间、负极接触细栅线2和正极连接栅线3间分别印刷绝缘浆料7，从而增加了丝网印刷的工艺复杂性和限制了浆料的选择性。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种IBC电池电极结构，包括电池的多连接栅设计方案，可以有效的避免采用绝缘胶等材料及印刷工艺，降低工艺复杂性，增加浆料的选择性，并通过多连接栅线的设计降低串联电阻损失，提高电池的效率。

本发明的技术解决方案是：

一种IBC电池电极结构，包括正极接触细栅线、正极连接栅线、负极接触细栅线和负极连接栅线，正极接触细栅线、正极连接栅线、负极接触细栅线和负极连接栅线在同一平面上排布而成，其中极性相同的连接栅线和接触细栅线垂直连接，极性相反的连接栅线和接触细栅线、接触细栅线和接触细栅线、连接栅线和连接栅线相互绝缘，正极接触细栅线和负极接触细栅线分段设置，即相邻的正极接触细栅线间、相邻的负极接触细栅线间分别设置间隙，正极连接栅线设于相邻的负极接触细栅线间的间隙处，负极连接栅线设于相邻的正极接触细栅线间的间隙处。

进一步地，正极接触细栅线、正极连接栅线和负极接触细栅线、负极连接栅线分别位于减反射钝化膜之上，掺杂层设于减反射钝化膜之下，减反射钝化膜上设置接触孔，正极接触细栅线和负极接触细栅线分别穿过接触孔与掺杂层形成欧姆接触，或者通过烧穿浆料形成欧姆接触，连接栅线与掺杂层均不形成欧姆接触。

进一步地，正极接触细栅线和负极接触细栅线分别与掺杂层形成局部欧姆接触或全部欧姆接触。

进一步地，正极接触细栅线和负极接触细栅线与掺杂层形成全部欧姆接触时，采用丝网印刷、喷墨打印或激光转印的方式将烧穿浆料置于正极接触细栅线、负极接触细栅线位置或者采用开孔后电镀、PVD法形成正极接触细栅线、负极接触细栅线；正极接触细栅线和负极接触细栅线与掺杂层形成局部欧姆接触时，采用丝网印刷、喷墨打印或激光转印的方式将非烧穿浆料置于正极接触细栅线、负极接触细栅线位置或者采用PVD法沉积金属层。

进一步地，减反射钝化膜的接触孔采用激光开孔工艺或腐蚀浆料开孔工艺制成。

进一步地，正极连接栅线、正极接触细栅线、负极连接栅线和负极接触细栅线均匀分布于金属区域内。

进一步地，连接栅线和接触细栅线垂直设置，边缘连接栅线与极性相同的边缘接触细栅线的一端相连接，除边缘的连接栅线以外，连接栅线位于极性相同的接触细栅线的中心位置，同时也是极性相反的接触细栅线的间隙处。正极接触细栅线间隙处位于与之平行的负极接触栅线段的中心线上，同时负极接触细栅线间隙处位于与之平行的正极接触栅线段的中心线上。

进一步地，极性相反的接触细栅线与连接栅线之间形成有0.1mm-1mm的间距。

进一步地，正极连接栅线、负极连接栅线的数量分别为4-20根，宽度分别为0.5mm-1.5mm。

进一步地，正极接触细栅线、负极接触细栅线的数量分别为500-4000根，宽度分别为20微米-150微米。