[發明專利]一種太陽電池的多級柵線布局結構及方法

有效

• 申請號: 201611233520.2
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106784045B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 李曉東;杜永超;肖志斌;鐵劍銳;孫希鵬;王鑫;梁存寶;劉春明
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所;天津恒電空間電源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 劉昕

1.一種太陽電池的多級柵線布局方法，其特征在于：該方法包括以下步驟，

分區步驟，以主柵線為基準，向遠離主柵線的電池兩端進行區域劃分，每一個區域靠近主柵的一端都設有一個次主柵，次主柵與主柵平行，并且每個區域的細柵分布進行分別優化，根據優化的結果不同，不同區域的細柵粗細、細柵間距存在差異；

優化步驟，將太陽電池分為兩個區域，靠近主柵線的區域為第一區域，遠離主柵線的區域為第二區域，對所述區域進行優化，在優化過程中，首先對第二區域的細柵線進行優化，通過測量該電池的技術參數，確定第二區域的細柵線長度，第二區域的細柵線間距，計入流入第一區域的電流，然后對第一區域的細柵線進行優化；

區域長度劃分步驟，將太陽電池劃分為兩個區域，以方便區域優化，電池長度為L，指定第二區域的長度為X×L(0＜X＜1)，并在此面積上對第二區域進行優化，獲得細柵線的粗細優化值和細柵線間距優化值，使得第二區域的柵線發熱功率、電池表面發熱功率和柵線遮擋功率，損失之和最小，為第一損失；在第二區域電流全部流到第一區域的條件下，對第一區域進行優化，獲得細柵線的粗細優化值和細柵線間距優化值，使得第一區域的柵線發熱功率、電池表面發熱功率和柵線遮擋功率，損失之和最小，為第二損失；當X取得某一值時，第一損失和第二損失的和P達到最小，此時可以確定第二區域的長度為X×L，第一區域的長度為(1-X)×L，細柵線的粗細和細柵線間距亦分別采取各區域的優化值。

2.根據權利要求1所述的一種太陽電池的多級柵線布局方法，其特征在于：所述第一損失和第二損失的和P通過下列公式計算：

P＝P_fingerA+P_fingerB+P_spaceA+P_spaceB+P_shadeA+P_shadeB+P_shade-busbar

其中P_fingerA為第二區域柵線發熱功率，P_fingerB為第一區域柵線發熱功率，通過下列公式計算：

P_spaceA為第二區域電池表面發熱功率，P_spaceB為第一區域柵線發熱功率，通過下列公式計算：

P_shadeA為第二區域柵線遮擋功率，P_shadeB為第一區域柵線遮擋功率，通過下列公式計算：

P_shade-busbar為主柵遮擋功率損失，通過下列公式計算：

其中，Im(mA/cm2)為電池片工作點電流密度，Vm(V)為電池片工作點電壓，length(cm)為柵線長度，myheight(um)為柵線高度，resisivity(Ω-cm)為柵線電阻率，sheet(Ω)為電池片表面方阻，mywidthA(um)為第二細柵線粗端寬度，mynarrowA(um)為第二細柵線細端寬度，lengthA(cm)為第二細柵線長度，myspaceA(mm)為第二細柵線間距，mywidthB(um)為第一細柵線粗端寬度，mynarrowB(um)為第一細柵線細端寬度，lengthB(cm)為第一細柵線長度，myspaceB(mm)為第一細柵線間距

其中，widthA(um)＝mywidthA/10000，narrowA(um)＝mynarrowA/10000，spaceA(cm)＝myspaceA/10，widthB(um)＝mywidthA/10000，narrowB(um)＝mynarrowA/10000，spaceB(cm)＝myspaceA/10。

3.根據權利要求1所述的一種太陽電池的多級柵線布局方法，其特征在于：所述技術參數包括理想最大功率工作點電壓、最大功率工作點電流、柵線的電阻率、柵線高度和電池的表面方阻。

4.根據權利要求1至3任一所述的一種太陽電池的多級柵線布局方法，其特征在于：所述區域大于或等于兩個。