[實(shí)用新型]一種四主柵正電極太陽(yáng)能晶體硅電池結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320416225.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203434166U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周利榮;胡劍豪;尹振忠;劉穆清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海神舟新能源發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/0224
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/0224
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能晶體硅電池，尤其是涉及一種四主柵正電極太陽(yáng)能晶體硅電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)發(fā)展以及人類(lèi)活動(dòng)的日趨活躍，人類(lèi)對(duì)能源的消耗日趨增大，而地下非可再生的礦物能源日趨短缺，能源供需矛盾日益激化，能源問(wèn)題已成為影響人類(lèi)生存和發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。與風(fēng)力發(fā)電、海洋發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等許多可再生能源相比，太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有清潔性、安全性、廣泛性、無(wú)噪聲、無(wú)污染、能量隨處可得、無(wú)需消耗燃料、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件、維護(hù)簡(jiǎn)便、可以無(wú)人值守、建設(shè)周期短、規(guī)模大小隨意、可以方便地與建筑物相結(jié)合等諸多無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能電池是利用光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件，然后組裝成不同電壓、電流和功率的裝置，從而使人們獲得新能源。太陽(yáng)能電池被廣泛地用于空間技術(shù)、兵站、航標(biāo)、家電及其他缺電無(wú)電的邊遠(yuǎn)地區(qū)，其中晶體硅電池片由于成本低廉成為主流的商業(yè)化產(chǎn)品。

硅基太陽(yáng)能電池單體的主要制造工藝主要包括化學(xué)預(yù)清洗和表面織構(gòu)化、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕磷硅玻璃或者硼硅玻璃、沉積減反射膜、制作電極和燒結(jié)。在整個(gè)太陽(yáng)能電池制作過(guò)程中太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)、太陽(yáng)能電池材料的外延生長(zhǎng)和電池的后工藝制作是太陽(yáng)能電池制作的三個(gè)最基本環(huán)節(jié)。電池的正面都制作有用于收集載流子的金屬電極，上電極一般為純的金屬銀，下電極為金屬鋁或者鋁與銀的合金，此外背面還制作有能提高電池轉(zhuǎn)化效率的鋁背場(chǎng)。太陽(yáng)能電池正、背面電極的印刷和燒制工序作為太陽(yáng)能電池單體制作的最后一道工序，其材料的選擇和條件的控制將直接影響著整個(gè)太陽(yáng)能電池的各項(xiàng)性能。太陽(yáng)能電池的正面電極是與PN結(jié)兩端形成緊密歐姆接觸的導(dǎo)電材料，它承擔(dān)著收集硅片中的載流子并將其輸送至外部電路的責(zé)任。在制備太陽(yáng)能電池的正面電極及選擇材料時(shí)，一般要滿足下列要求：

①能與硅形成牢固的接觸；

②接觸電阻比較小，應(yīng)是一種歐姆接觸；

③電極本身的體電阻要小，有優(yōu)良的導(dǎo)電性；

④電極對(duì)硅基片的遮擋面積小，一般小于8％；

⑤收集效率高；

⑥可焊性強(qiáng)；

目前，制造正面電極的方法主要有真空蒸鍍、化學(xué)鍍鎳、銀漿印刷燒結(jié)、噴墨印刷等。現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)太陽(yáng)能晶體硅電池片正電極圖形采用的設(shè)計(jì)由三條主柵和多條與之垂直的副柵線，主柵之間互相平行，副柵線之間也兩兩平行。隨著PN結(jié)制作工藝的變革，傳統(tǒng)熱擴(kuò)散工藝和新型的離子注入工藝均可以制備優(yōu)良的低表面濃度淺結(jié)，若繼續(xù)采用上述兩柵和三柵正電極設(shè)計(jì)電池片的接觸電阻就很難進(jìn)一步，串聯(lián)電阻和功率損失會(huì)增加，從而影響電池片轉(zhuǎn)換效率的提升，需要采用多主柵如四主柵圖形來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)電極構(gòu)造來(lái)保持良好的歐姆接觸。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可以降低正面漿料的耗用、提升轉(zhuǎn)換效率的四主柵正電極太陽(yáng)能晶體硅電池結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種四主柵正電極太陽(yáng)能晶體硅電池結(jié)構(gòu)，該晶體硅電池結(jié)構(gòu)居中設(shè)置4條主柵線及與主柵線相垂直設(shè)置的副柵線，

所述的主柵線相互平行，為實(shí)心直線結(jié)構(gòu)或分段的鏤空部分及非鏤空部分組成的直線結(jié)構(gòu)，主柵線的末端設(shè)置尖頭或平頭電極，

所述的副柵線設(shè)有80-140條，相互平行設(shè)置并均與所述的主柵線相垂直。

所述的太陽(yáng)能晶體硅電池為單晶硅太陽(yáng)能電池片或多晶硅太陽(yáng)能電池片。

所述的太陽(yáng)能晶體硅電池的邊長(zhǎng)為152-155mm。

所述的主柵線之間的間距為38-40mm。

所述的實(shí)心直線結(jié)構(gòu)的主柵線的寬度為0.5-1.5mm。

所述的鏤空部分的長(zhǎng)度為1-15mm，寬度為0.1-1.0mm，所述的非鏤空部分的長(zhǎng)度為2-15mm，寬度為0.5-1.5mm。

所述的副柵線的寬度為20-80μm。

所述的太陽(yáng)能晶體硅電池的外側(cè)四周設(shè)置有邊框。

所述的太陽(yáng)能晶體硅電池的外側(cè)四周未設(shè)置邊框。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、四主柵電池主柵的寬度可設(shè)計(jì)為三主柵電池的3/4，每根副柵線的總長(zhǎng)度保持不變，但主柵之間的三段副柵長(zhǎng)度為三柵電池片的3/4，柵線造成的功率損失可以減少9/16。副柵線寬度也可以可以較三主柵電池片制作的更細(xì)微而不帶來(lái)其他電性損失而影響電池片效率，可以降低正面漿料的耗用。