[发明专利]用于减少柵线遮挡损失光伏玻璃的太阳电池栅线设计方法

说明书

本发明公开了一种用于减少柵线遮挡损失光伏玻璃的太阳电池栅线设计方法，属于太阳电池技术领域，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定细栅损失；具体为：以太阳电池栅线发热损失P_f、表面薄层电阻发热损失P_v、栅线遮挡损失P_u为衡量太阳电池细栅损失的主要因素；步骤二：确定主栅效率损失；步骤三：确定总栅线损失；步骤四、引入“减遮挡玻璃”后，对主栅的效率损失和太阳电池细栅效率损失进行修订。通过采用上述技术方案，本发明针对现有技术的缺陷，采用“减遮挡玻璃”的太阳电池栅线设计，引入了栅线遮挡因子，从而进一步优化栅线设计，优化太阳电池转换效率。

技术领域

本发明属于太阳电池技术领域，特别是涉及一种用于减少柵线遮挡损失光伏玻璃的太阳电池栅线设计方法。

背景技术

太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源，采用太阳电池可以将太阳能转换为电能，这种发电方式清洁无污染，前景非常广阔。太阳电池一般采用硅作为主要原材料，利用硅半导体的光电效应特性，采用大面积硅二极管结构实现对阳光的有效接收，并使用表面栅线将光生电流导出到外电路，实现发电的功能。

在将硅太阳电池片加工为电池组件产品的过程中，采用层压的方式把光伏玻璃覆盖在硅太阳电池表面，达到保护的作用。光伏玻璃的制备方式一般为压延法。压延法制备光伏玻璃的流程是将玻璃液由池窖沿着流道流出，送入成对的用水冷却的中空压辊，经过辊压成为玻璃平板，再送入退火窑退火，最终得到成形的玻璃产品。

为降低太阳电池栅线损失，我们提出了“一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃”(以下简称“减遮挡玻璃”)，这种玻璃是在压延法制备光伏玻璃的基础上，在玻璃表面制备“V”形条纹，使栅线正表面的入射光绕过栅线到达太阳电池表面，达到增强太阳电池效率的作用。

一般而言，栅线均在“栅线遮光率100％”(栅线完全遮光)的前提下进行设计，采用“减遮挡玻璃”，可以达到减少栅线遮挡的效果，因此现有栅线设计不适用采用“减遮挡玻璃”的太阳电池结构。本发明为该问题提出了解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种用于减少柵线遮挡损失光伏玻璃的太阳电池栅线设计方法。该专利克服现有技术中栅线设计与“减遮挡玻璃”不匹配的问题，以增强太阳电池效率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于减少柵线遮挡损失光伏玻璃的太阳电池栅线设计方法，包括以下步骤：

步骤一：确定细栅损失；具体为：以太阳电池栅线发热损失P_f、表面薄层电阻发热损失P_v、栅线遮挡损失P_u为衡量太阳电池细栅损失的主要因素；

太阳电池细栅效率损失为：

其中各部分的损失分别为：

其中，J_m为电池片工作点电流密度，单位是A/cm²，V_m为电池片工作点电压，L_f为栅线长度，H为栅线高度，R_metal为栅线电阻率，R_sheet为电池片表面方阻，W_f为细栅宽度，D_f为细栅间距，P_in为在AM1.5光照条件下的入射光功率；x为从栅线末端到研究微元之间的距离，研究微元从0积分到L_f，得到长度L_f.的栅线计算单元的损失功率。

步骤二：确定主栅效率损失；主栅条数为N，主栅的效率损失为：