一種網(wǎng)格狀電極太陽能電池片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光伏晶體硅太陽能電池領(lǐng)域，涉及一種電極，具體涉及一種網(wǎng)格狀電極太陽能電池片。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中，太陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快、最具活力的研宄領(lǐng)域。晶體硅太陽能電池主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電轉(zhuǎn)換反應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。
[0003]目前晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已經(jīng)非常成熟。然而與常規(guī)能源相比，相對較高的成本、較低的效率以及優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量制約了其發(fā)展，對于如何降低成本及提高轉(zhuǎn)換效率，人們進(jìn)行了大量的研宄。當(dāng)前硅太陽能電池制造成本中，正面銀漿成本占比基本達(dá)10%以上，絲網(wǎng)印刷工藝向細(xì)線化方向發(fā)展是降低電池片銀漿耗量及效率提升的有效解決措施，也是后續(xù)的發(fā)展趨勢。近年來絲網(wǎng)印刷還是技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)，根據(jù)ITRPV的預(yù)測，隨著絲網(wǎng)技術(shù)工藝的發(fā)展，銀漿耗量將逐漸減低，到2021年耗量降低到0.04g/cell ;相應(yīng)的，絲網(wǎng)印刷柵線寬度到2021年線寬將降低至30微米左右，達(dá)到絲網(wǎng)印刷極限。但隨著柵線寬度不斷減小，印刷細(xì)柵斷柵問題會逐漸凸顯出來。
[0004]而在影響效率及組件壽命的因素中，柵線是其中一個(gè)關(guān)鍵因素。硅太陽能表面的柵線設(shè)計(jì)是為了最大的限度的收集光電流至主柵。為了獲得更好的電池性能，細(xì)柵線向細(xì)線化發(fā)展，柵線設(shè)計(jì)越細(xì)，印刷時(shí)產(chǎn)線斷柵的幾率就越大。若在正電極印刷過程中出現(xiàn)細(xì)柵線斷柵現(xiàn)象，光電流的傳輸路線被阻斷，相當(dāng)于電路斷路，則在一定程度上影響了對光電流的收集，從而影響電池片轉(zhuǎn)換效率，日后此斷柵電池片做成組件，斷柵處將出現(xiàn)局部發(fā)熱的熱斑現(xiàn)象，影響組件壽命，其原理如圖1所示。雖然可以通過增大網(wǎng)版細(xì)柵線寬度及更換顆粒度更小且印刷效果及電性能好的銀漿來達(dá)到減少斷柵的效果，但這在很大程度上會增加生產(chǎn)成本，并且不能避免斷柵的出現(xiàn)。因此需要設(shè)計(jì)一種電極在存在斷柵的情況下，不會出現(xiàn)熱斑而導(dǎo)致使用壽命下降。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種網(wǎng)格狀電極太陽能電池片。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，它包括，
[0007]電池片本體；
[0008]第一細(xì)柵，所述第一細(xì)柵至少有一根，其設(shè)置在所述電池片本體的任一表面上且圍成封閉區(qū)域；
[0009]第二細(xì)柵，所述第二細(xì)柵位于所述封閉區(qū)域內(nèi)且其端部與所述第一細(xì)柵相接觸，所述第二細(xì)柵有多根，它們間隔設(shè)置且相互平行；
[0010]主柵，所述主柵至少有一根，其設(shè)置于所述第二細(xì)柵上且與所述第二細(xì)柵相垂直；
[0011]它還包括多根第三細(xì)柵，所述第三細(xì)柵連接于相鄰兩個(gè)所述第二細(xì)柵之間或者相鄰的所述第二細(xì)柵和所述第一細(xì)柵之間。
[0012]優(yōu)化地，所述第三細(xì)柵間隔設(shè)置且與所述第二細(xì)柵相垂直。
[0013]進(jìn)一步地，定義相鄰兩個(gè)所述第二細(xì)柵之間或者相鄰所述第二細(xì)柵和所述第一細(xì)柵之間的第三細(xì)柵為一排第三細(xì)柵，則相鄰的兩排所述第三細(xì)柵錯(cuò)開設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，相間的兩排所述第三細(xì)柵對齊設(shè)置。
[0015]優(yōu)化地，所述主柵上包含有至少一個(gè)空白區(qū)域，所述空白區(qū)域的寬度小于所述主柵的寬度。
[0016]進(jìn)一步地，所述主柵的兩端與所述第一細(xì)柵相接觸。
[0017]優(yōu)化地，所述主柵由多個(gè)處于同一直線上且設(shè)置在所述第二細(xì)柵上的柵點(diǎn)組成。
[0018]進(jìn)一步地，所述柵點(diǎn)設(shè)置在相間的所述第二細(xì)柵上。
[0019]優(yōu)化地，所述封閉區(qū)域呈方形。
[0020]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，通過在相鄰兩個(gè)第二細(xì)柵之間或者相鄰的第二細(xì)柵和第一細(xì)柵之間連接第三細(xì)柵，這樣能夠使得第二細(xì)柵之間或者第二細(xì)柵和第一細(xì)柵之間形成多點(diǎn)接觸的連通電路，即使第二細(xì)柵上存在斷柵的現(xiàn)象也能經(jīng)由第三細(xì)柵傳到電流，避免了斷柵處出現(xiàn)熱斑、發(fā)黑等現(xiàn)象，從而可以提高太陽能電池片的壽命和質(zhì)量。
【附圖說明】
[0021]附圖1為現(xiàn)有太陽能電池片電極結(jié)構(gòu)發(fā)生斷柵時(shí)的電流流向圖；
[0022]附圖2為本實(shí)用新型網(wǎng)格狀電極太陽能電池片的第一實(shí)施方式；
[0023]附圖3為本實(shí)用新型網(wǎng)格狀電極太陽能電池片的第二實(shí)施方式；
[0024]附圖4為本實(shí)用新型網(wǎng)格狀電極太陽能電池片的第三實(shí)施方式；
[0025]附圖5為本實(shí)用新型網(wǎng)格狀電極太陽能電池片的第四實(shí)施方式；
[0026]附圖6為本實(shí)用新型網(wǎng)格狀電極太陽能電池片的第五實(shí)施方式；
[0027]附圖7為本實(shí)用新型太陽能電池片電極結(jié)構(gòu)發(fā)生斷柵時(shí)的電流流向圖；
[0028]其中，1、電池片本體；2、第二細(xì)柵；3、主柵；4、第三細(xì)柵；5、第一細(xì)柵。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0030]如圖2至圖6所示的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，它主要包括電池片本體1、第二細(xì)柵2、主柵3、第三細(xì)柵4和第一細(xì)柵5。
[0031]其中，第一細(xì)柵5設(shè)置在電池片本體I的任一表面上，它至少有一根并圍繞形成一封閉區(qū)域(圖中未標(biāo)注)，在本實(shí)施例中，該封閉區(qū)域呈方形，封閉區(qū)域的四邊為四根首尾連接的第一細(xì)柵5或者是一根首尾連接的第一細(xì)柵5 ;第一細(xì)柵5位于電池片本體I表面的邊緣處，從而提高電池片本體I的利用率。
[0032]第二細(xì)柵2位于封閉區(qū)域內(nèi)，并且它的兩端部分別與第一細(xì)柵5相接觸。第二細(xì)柵2有多根，它們相互平行并且間隔設(shè)置，用于傳導(dǎo)太陽能電池片產(chǎn)生的電流。每個(gè)電池片上具有50~200根第二細(xì)柵2，其寬度為10-300微米。
[0033]主柵3至少有一根(優(yōu)選為2~15根，寬度0.01-2毫米)，它或者它們設(shè)置在第二細(xì)柵2上，其延伸方向與第二細(xì)柵2的延伸方向相垂直，用于匯聚第二細(xì)柵2傳導(dǎo)的電流。主柵3的形狀有多種，可以是實(shí)心主柵(如圖2所示)、可以是分段主柵(如圖3、圖5、圖6所示)、也可以是點(diǎn)線連接主柵(如圖4所示)，非實(shí)心主柵有利于降低銀的使用量從而大幅降低成本(圖3、圖5和圖6中分別含有三根、四根和五根主柵)。例如圖4所示的分段主柵，它由多個(gè)處于同一直線上且設(shè)置在第二細(xì)柵2上的柵點(diǎn)(圖中未標(biāo)注)組成；為了簡化主柵的制作工藝，可以將其設(shè)置成規(guī)則排布，例如柵點(diǎn)設(shè)置在相間的第二細(xì)柵2上。又或者如圖3、圖5和圖6中的分段主柵，這些主柵3上包含有至少一個(gè)空白區(qū)域，該空白區(qū)域可以是一封閉區(qū)域也可以是一半封閉區(qū)域，它的寬度優(yōu)選小于主柵3的寬度，確保主柵3整體不處于斷開狀態(tài)，有利于電流的匯集；此時(shí)主柵3的兩端分別與第一細(xì)柵5相接觸，使得在電池片本體I的表面上形成連通的電路。
[0034]第三細(xì)柵4有多根，它們連接于相鄰兩個(gè)第二細(xì)柵2之間或者相鄰的第二細(xì)柵2和第一細(xì)柵5之間。在本實(shí)施例中，第三細(xì)柵4間隔設(shè)置并且與第二細(xì)柵2相垂直。將這些第三細(xì)柵4分成若干排，定義相鄰兩個(gè)第二細(xì)柵2之間或者相鄰第二細(xì)柵2和第一細(xì)柵5之間的第三細(xì)柵4為一排，則相鄰的兩排第三細(xì)柵4錯(cuò)開設(shè)置，這樣能夠最大程度地降低斷柵對太陽能電池片的影響；而且為了提高太陽能電池片的生產(chǎn)效率和降低細(xì)柵的制作工藝難度，可以將相間的兩排第三細(xì)柵4對齊設(shè)置，這樣對齊的第三細(xì)柵4形成多列與主柵3相平行且間斷的線條，這些線條優(yōu)選為1-100列，寬度10-1000微米。通過在相鄰兩個(gè)第二細(xì)柵2之間或者相鄰的第二細(xì)柵2和第一細(xì)柵5之間連接第三細(xì)柵4，這樣能夠使得第二細(xì)柵2之間或者第二細(xì)柵2和第一細(xì)柵5之間形成多點(diǎn)接觸的連通電路，即使第二細(xì)柵2上存在斷柵的現(xiàn)象也能經(jīng)由第三細(xì)柵4傳到電流，避免了斷柵處出現(xiàn)熱斑、發(fā)黑等現(xiàn)象，從而可以提尚太陽能電池片的壽命和質(zhì)量，如圖7所不。
[0035]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，它包括， 電池片本體； 第一細(xì)柵，所述第一細(xì)柵至少有一根，其設(shè)置在所述電池片本體的任一表面上且圍成封閉區(qū)域； 第二細(xì)柵，所述第二細(xì)柵位于所述封閉區(qū)域內(nèi)且其端部與所述第一細(xì)柵相接觸，所述第二細(xì)柵有多根，它們間隔設(shè)置且相互平行； 主柵，所述主柵至少有一根，其設(shè)置于所述第二細(xì)柵上且與所述第二細(xì)柵相垂直； 其特征在于:它還包括多根第三細(xì)柵，所述第三細(xì)柵連接于相鄰兩個(gè)所述第二細(xì)柵之間或者相鄰的所述第二細(xì)柵和所述第一細(xì)柵之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:所述第三細(xì)柵間隔設(shè)置且與所述第二細(xì)柵相垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:定義相鄰兩個(gè)所述第二細(xì)柵之間或者相鄰所述第二細(xì)柵和所述第一細(xì)柵之間的第三細(xì)柵為一排第三細(xì)柵，則相鄰的兩排所述第三細(xì)柵錯(cuò)開設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:相間的兩排所述第三細(xì)柵對齊設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:所述主柵上包含有至少一個(gè)空白區(qū)域，所述空白區(qū)域的寬度小于所述主柵的寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:所述主柵的兩端與所述第一細(xì)柵相接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:所述主柵由多個(gè)處于同一直線上且設(shè)置在所述第二細(xì)柵上的柵點(diǎn)組成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:所述柵點(diǎn)設(shè)置在相間的所述第二細(xì)柵上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，其特征在于:所述封閉區(qū)域呈方形。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)格狀電極太陽能電池片，它包括，電池片本體；第一細(xì)柵，所述第一細(xì)柵至少有一根且圍成封閉區(qū)域；第二細(xì)柵，所述第二細(xì)柵位于所述封閉區(qū)域內(nèi)且其端部與所述第一細(xì)柵相接觸，第二細(xì)柵有多根，它們間隔設(shè)置且相互平行；主柵，所述主柵至少有一根，其設(shè)置于所述第二細(xì)柵上且與第二細(xì)柵相垂直；它還包括多個(gè)第三細(xì)柵，所述第三細(xì)柵連接于相鄰兩個(gè)所述第二細(xì)柵之間或者相鄰的所述第二細(xì)柵和所述第一細(xì)柵之間。這樣能夠使得第二細(xì)柵之間或者第二細(xì)柵和第一細(xì)柵之間形成多點(diǎn)接觸的連通電路，即使第二細(xì)柵上存在斷柵的現(xiàn)象也能經(jīng)由第三細(xì)柵傳到電流，避免了斷柵處出現(xiàn)熱斑、發(fā)黑等現(xiàn)象，從而可以提高太陽能電池片的壽命和質(zhì)量。
【IPC分類】H01L31/0224, H01L31/04
【公開號】CN204632771
【申請?zhí)枴緾N201520384835
【發(fā)明人】倪志春, 連維飛, 魏青竹, 易輝, 陸俊宇, 王志剛
【申請人】中利騰暉光伏科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月5日