本實用新型涉及太陽能電池領域，尤其涉及一種P型PERC雙面太陽能電池的背面電極，相應地，本實用新型還涉及一種P型PERC雙面太陽能電池。

背景技術：

太陽能電池發(fā)電是利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能，由于它是綠色環(huán)保產(chǎn)品，不會引起環(huán)境污染，而且是可再生資源，所以在當今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種有廣闊發(fā)展前途的新型能源。

太陽能電池片在將光能轉(zhuǎn)換成電能的過程中，其內(nèi)部產(chǎn)生的光生載流子需要通過外部印刷的電極收集并引出，然后與外部電路連接，從而將電流輸送出來。上述的絲網(wǎng)印刷工序又進一步細分為太陽能電池的背銀主柵印刷、背銀副柵印刷和正電極印刷。正電極漿料和背電極漿料印刷在晶硅太陽電池正面和背面上，經(jīng)過燒結，起到收集電流的作用?，F(xiàn)有的技術中，背面電極由銀主柵和鋁背場組成，背電極直接和P型硅接觸，然而用于PERC雙面太陽能電池時，由于PERC在背面設有絕緣的鈍化膜，采用現(xiàn)有的背面電極難以實現(xiàn)傳輸電流的目的，因此需要提供一種新的背面電極可適用于PERC雙面太陽能電池。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池的背面電極，電流導出能力強，結構簡單，容易產(chǎn)業(yè)化，同時提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池，可雙面吸收太陽光，電流導出能力強，結構簡單，容易產(chǎn)業(yè)化，同時提高組件的光電轉(zhuǎn)換效率，

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種P型PERC雙面太陽能電池的背面電極包括至少2條相互平行的背銀主柵和25-500條相互平行的鋁柵線，所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接；

所述鋁柵線通過在硅片背面開設的鋁柵開槽區(qū)與P型硅連接，所述背銀主柵通過在硅片背面開設的背銀開槽區(qū)與P型硅連接；

每條背銀主柵設為非連續(xù)分段結構，每段背銀主柵對應設置一個背銀開槽區(qū)；

所述背銀開槽區(qū)內(nèi)設有至少一組沿背銀主柵延伸方向間隔設置的背銀開槽單元。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，所述背銀開槽區(qū)內(nèi)設有至少兩組沿背銀主柵延伸方向間隔設置的背銀開槽單元，各組背銀開槽單元平行設置。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，同組背銀開槽單元的圖案為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形和星形中的一種或組合。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，鋁柵開槽區(qū)與鋁柵線同向或垂直。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，相鄰兩個背銀開槽單元之間的間距相等，間距為10-4880μm。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，相鄰兩個背銀開槽單元之間的間距不相等，間距為10-4880μm。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，所述背銀開槽單元的寬度為10-5000μm；所述背銀主柵的寬度為0.5-5mm。

作為所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極的優(yōu)選技術方案，所述背銀主柵的條數(shù)為2-8條；每條背銀主柵分成2-20段，相鄰兩段之間的間距為5-100mm。

相應地，本實用新型還提供一種P型PERC雙面太陽能電池，包括所述背面電極、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極；所述背面電極、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極從下至上依次層疊連接；

所述背面電極包括至少2條相互平行的背銀主柵和25-500條相互平行的鋁柵線，所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接；

所述鋁柵線通過在硅片背面開設的鋁柵開槽區(qū)與P型硅連接，鋁柵開槽區(qū)與鋁柵線同向，所述背銀主柵通過在硅片背面開設的背銀開槽區(qū)與P型硅連接；

每條背銀主柵設為非連續(xù)分段結構，每段背銀主柵對應設置一個背銀開槽區(qū)；

所述背銀開槽區(qū)內(nèi)設有至少一組沿背銀主柵延伸方向間隔設置的背銀開槽單元。

相應地，本實用新型還提供一種P型PERC雙面太陽能電池，所述背面電極、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極；所述背面電極、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極從下至上依次層疊連接；

所述背面電極包括至少2條相互平行的背銀主柵和25-500條相互平行的鋁柵線，所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接；

所述鋁柵線通過在硅片背面開設的鋁柵開槽區(qū)與P型硅連接，鋁柵開槽區(qū)與鋁柵線垂直，所述背銀主柵通過在硅片背面開設的背銀開槽區(qū)與P型硅連接；

每條背銀主柵設為非連續(xù)分段結構，每段背銀主柵對應設置一個背銀開槽區(qū)；

所述背銀開槽區(qū)內(nèi)設有至少一組沿背銀主柵延伸方向間隔設置的背銀開槽單元。

實施本實用新型實施例，具有如下有益效果：

本實用新型所述P型PERC雙面太陽能電池的背面電極，既可以替代現(xiàn)有單面太陽能電池結構中全鋁背電場的作用，還具有載流導體的功能，適用于裝設在P型PERC雙面太陽能電池的背面作為背面電極。鋁柵線和背銀主柵都通過開槽區(qū)與P型硅連接，背面電極的電流導出能力進一步提升。背面電極的結構簡單，容易產(chǎn)業(yè)化，同時提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。采用本實用新型所述背面電極的P型PERC雙面太陽能電池可節(jié)省銀漿和鋁漿的用量，降低生產(chǎn)成本，而且實現(xiàn)雙面吸收光能，顯著擴大太陽能電池的應用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1是本實用新型一種P型PERC雙面太陽能電池背面電極的結構示意圖；

圖2是本實用新型一種P型PERC雙面太陽能電池背面電極的激光開槽區(qū)的結構示意圖；

圖3是本實用新型一種P型PERC雙面太陽能電池背面電極的激光開槽區(qū)的另一結構示意圖；

圖4是本實用新型一種P型PERC雙面太陽能電池的結構示意圖；

圖5是本實用新型另一種P型PERC雙面太陽能電池的結構示意圖；

圖6是圖5一種P型PERC雙面太陽能電池背面電極的激光開槽區(qū)的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。

近年來，隨著科學家和技術人員的深入研究，發(fā)現(xiàn)了一種背面鈍化的PERC太陽能電池可進一步提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。然而電池背面的氧化鋁膜和氮化硅膜都是絕緣膜，不能將電子傳導出來，因此常規(guī)的做法是在柵線下方的鈍化膜上開槽，印刷柵線時，銀漿可填充到開槽區(qū)內(nèi)與P型硅形成歐姆接觸，從而實現(xiàn)導電功能。

現(xiàn)有的PERC單面太陽能電池在電池的背面設有全鋁背電場覆蓋在硅片的整個背面，全鋁背電場的作用是提高了開路電壓Voc和短路電流Jsc，迫使少數(shù)載流子遠離表面，少數(shù)載流子復合率降低，從而整體上提高電池效率。然而，由于全鋁背電場不透光，因此，具有全鋁背電場的太陽能電池背面無法吸收光能，只能正面吸收光能，其光電轉(zhuǎn)換效率難以大幅度的提高。

為此，本實用新型提出一種新的背面電極，既可以替代現(xiàn)有單面太陽能電池結構中全鋁背電場的作用，還具有載流導體的功能，適用于裝設在P型PERC雙面太陽能電池的背面作為背面電極。

如圖1-4所示，本實用新型提供一種P型PERC雙面太陽能電池的背面電極，包括至少2條相互平行的背銀主柵1和25-500條相互平行的鋁柵線2，所述鋁柵線2與背銀主柵1垂直連接；

所述鋁柵線2通過在硅片背面開設的鋁柵開槽區(qū)9與P型硅5連接，所述背銀主柵1通過在硅片背面開設的背銀開槽區(qū)10與P型硅5連接；

每條背銀主柵1設為非連續(xù)分段結構，每段背銀主柵1對應設置一個背銀開槽區(qū)10；

所述背銀開槽區(qū)10內(nèi)設有至少一組沿背銀主柵1延伸方向間隔設置的背銀開槽單元11。

本實用新型所述背面電極設置硅片的背面，而為了適用于雙面太陽能電池，實現(xiàn)背面能吸收太陽光，不再設置全鋁背電場，而是改為設置許多條的鋁柵線2，采用激光開槽技術在背面氮化硅膜3和背面氧化鋁膜4上開設激光開槽區(qū)10，激光開槽區(qū)分為背銀開槽區(qū)10和鋁柵開槽區(qū)9，背銀漿料印刷在背銀開槽區(qū)10上，燒結后形成的背銀主柵1通過背銀開槽區(qū)10與P型硅5連接；鋁漿印刷在鋁柵開槽區(qū)9，燒結后形成的鋁柵線2通過鋁柵開槽區(qū)9與P型硅5連接。與鋁柵線2相交的背銀主柵1匯集鋁柵線2上的電子以及直接從P型硅傳導出來的電子，從而使整個背面電極的電流輸出能力得到提升。

鋁柵線2取代全鋁背電場可起到提高開路電壓Voc和短路電流Jsc，降低少數(shù)載流子復合率，提高電池光電轉(zhuǎn)換效率的作用； 25-500條鋁柵線2密集分布在硅片上，通過鋁柵開槽區(qū)9與P型硅5形成局部接觸，可及時地將硅片各處的電子輸送出來；而且鋁柵線2并未全面遮蓋硅片的背面，太陽光可從鋁柵線2之間的受光區(qū)投射至硅片內(nèi)，從而實現(xiàn)硅片背面吸收光能，大幅提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

需要說明的是，鋁柵開槽區(qū)9與鋁柵線2可以是同向設置，也可以是垂直設置。

優(yōu)選地，所述鋁柵線2的根數(shù)為30-350條，更佳地，所述鋁柵線2的根數(shù)為50-300條。

一般來說，鋁柵線2的寬度為30-500μm，而鋁柵開槽區(qū)9的寬度更小，因此對于背面氮化硅膜3和背面氧化鋁膜4的破壞面積小，損傷程度低。但是，背銀主柵1的寬度達0.5-5mm，遠寬于鋁柵線2的寬度，背銀開槽區(qū)10面積過大將導致背面的鈍化面積減小，不能最大程度地減少背面少子的復合，制約光電轉(zhuǎn)換效率的提升，背銀開槽區(qū)10面積過小，又會導致與P型硅接觸的背銀電極漿料較少，影響電流的輸出。

為此，本實用新型人經(jīng)過多次對比實驗，對背銀開槽區(qū)10中的背銀開槽單元11總面積和排布進行設計，所述背銀開槽區(qū)10內(nèi)設有至少一組沿背銀主柵1延伸方向間隔設置的背銀開槽單元11。

當所述背銀開槽區(qū)10內(nèi)設有一組沿背銀主柵1延伸方向間隔設置的背銀開槽單元11時，背銀開槽單元11的圖案為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形和星形中的一種或組合。

其中，所述背銀開槽單元11的寬度為10-5000μm，優(yōu)選地，所述背銀開槽單元11的寬度為1005000μm。

當所述背銀開槽區(qū)10內(nèi)設有至少兩組沿背銀主柵1延伸方向間隔設置的背銀開槽單元11時，各組背銀開槽單元11平行設置。

如圖2所示，同組背銀開槽單元11的圖案為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、十字形和星形中的一種或組合。同一組的背銀開槽單元11可以對齊排列，也可以為錯開排列。不同組的背銀開槽單元11的排列可以相同，也可以不相同。圖2中所示不同組背銀開槽單元11為對齊排列，也可以如圖3所示，不同組背銀開槽單元11為錯開排列。

所述背銀開槽單元11的寬度為10-5000μm，優(yōu)選地，所述背銀開槽單元11的寬度為10-2450μm。

背銀開槽單元11之間平行設置，相鄰兩個背銀開槽單元11之間的間距相等，間距為10-4880μm；相鄰兩個背銀開槽單元11之間的間距也可以不相等，間距為10-4880μm，其中一個較好的實例為位于中間的背銀開槽單元11之間間距大，如間距為800μm，而位于兩邊的背銀開槽單元11之間間距小，如間距為200μm。

需要說明的是，所述背銀主柵1的寬度大于背銀開槽區(qū)10的寬度，確保背銀開槽區(qū)10內(nèi)中填滿背銀漿料，使得背銀主柵1與P型硅5形成良好的歐姆接觸。

所述背銀主柵1的條數(shù)設有2-8條時，電池光電轉(zhuǎn)換性能到達最佳。

本實用新型所述背銀主柵1設為非連續(xù)分段結構，每條背銀主柵1分成2-20段，相鄰兩段之間的間距為5-100mm。每段背銀主柵1對應設置一個背銀開槽區(qū)10，同一直線上的不同背銀開槽區(qū)10內(nèi)背銀開槽單元11的排布可以相同（如圖2），也可不相同（如圖3）。

本實用新型采用非連續(xù)性分段式背銀主柵1結構，可減少銀漿的用量，降低生產(chǎn)成本。通過調(diào)整背銀開槽區(qū)10的背銀開槽單元11的圖案，間距和大小，提高背面電極電流的導出能力，同時激光開槽面積較小，確保足夠的背面鈍化面積，從而提升P型PERC雙面太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

綜上，采用本實用新型所述背面電極，鋁柵線2和背銀主柵1都通過開槽區(qū)與P型硅5連接，背面電極的電流導出能力進一步提升。而且本實用新型上述背面電極可應用于P型PERC雙面太陽能電池，實現(xiàn)雙面吸收光能，顯著擴大太陽能電池的應用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

相應地，如圖4所示，本實用新型還提供一種P型PERC雙面太陽能電池，包括所述背面電極、背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面氮化硅膜7和正銀電極8；所述背面電極、背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面氮化硅膜7和正銀電極8從下至上依次層疊連接。

所述背面電極包括至少2條相互平行的背銀主柵1和25-500條相互的鋁柵線2，所述鋁柵線2與背銀主柵1垂直連接；

所述鋁柵線2通過在硅片背面開設的鋁柵開槽區(qū)9與P型硅5連接，鋁柵開槽區(qū)9與鋁柵線2同向，所述背銀主柵1通過在硅片背面開設的背銀開槽區(qū)10與P型硅5連接；

每條背銀主柵1設為非連續(xù)分段結構，每段背銀主柵1對應設置一個背銀開槽區(qū)10；

所述背銀開槽區(qū)10內(nèi)至少一個背銀開槽單元11，背銀開槽單元11圖案為長條狀的長方形。

相應地，如圖5所示，本實用新型還提供一種P型PERC雙面太陽能電池，包括所述背面電極、背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面氮化硅膜7和正銀電極8；所述背面電極、背面氮化硅膜3、背面氧化鋁膜4、P型硅5、N型發(fā)射極6、正面氮化硅膜7和正銀電極8從下至上依次層疊連接。

如圖6所示，所述背面電極包括至少2條相互平行的背銀主柵1和25-500條相互的鋁柵線2，所述鋁柵線2與背銀主柵1垂直連接；

所述鋁柵線2通過在硅片背面開設的鋁柵開槽區(qū)9與P型硅5連接，鋁柵開槽區(qū)9與鋁柵線2垂直，所述背銀主柵1通過在硅片背面開設的背銀開槽區(qū)10與P型硅5連接；

每條背銀主柵1設為非連續(xù)分段結構，每段背銀主柵1對應設置一個背銀開槽區(qū)；

所述背銀開槽區(qū)10內(nèi)至少一個背銀開槽單元11，背銀開槽單元11圖案為長條狀的長方形。

需要說明的是，圖4和圖5并未示出背銀開槽區(qū)10，且鋁柵線2數(shù)量過多，難以在圖中一一畫出，圖4和圖5中只用其中幾條作為代表。

現(xiàn)有單面太陽能電池的背面電極由銀主柵和鋁背場組成，與現(xiàn)有單面太陽能電池相比，本實用新型所述P型PERC雙面太陽能電池采用若干條背銀主柵1與多條平行設置的鋁柵線2組成，鋁柵線2不僅替代現(xiàn)有單面太陽能電池中全鋁背電場實現(xiàn)背面吸光，還用于背銀電極中的副柵結構用作載流導體以傳導電子。

而且，鋁柵線2和背銀主柵1都通過開槽區(qū)與P型硅5連接，背面電極的電流導出能力進一步提升。

最后，采用本實用新型所述背面電極制得的P型PERC雙面太陽能電池，可節(jié)省銀漿和鋁漿的用量，降低生產(chǎn)成本，而且實現(xiàn)雙面吸收光能，顯著擴大太陽能電池的應用范圍和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質(zhì)和范圍。