太阳能电池正面电极及太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电池正面电极，所述电极包括纵横交错的电性连接的主栅和副栅，所述太阳能电池包括位于中间位置的第一区域以及第一区域之外的第二区域，所述主栅至少包括一条穿设于所述第一区域的第一主栅，所述第一区域中还设置有至少两条与所述第一主栅电性连接的二级主栅；所述副栅包括位于第一区域中的第一副栅和位于第二区域中的第二副栅，第一副栅的分布密度大于第二副栅的分布密度，每一第一副栅的两端分别与所述第一主栅和其中一个二级主栅连接。本实用新型还公开了包含如上的太阳能电池正面电极的太阳能电池。本实用新型针对管式扩散炉扩散后的硅片方块电阻的分布特点，采取中部密栅的结构，能够更好的收集光生电流。
【专利说明】太阳能电池正面电极及太阳能电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源【技术领域】，具体涉及一种太阳能电池正面电极以及包含该电极的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]多晶硅太阳能电池的正面电极中，电极结构通常包括纵横交错的主栅和副栅，主栅与副栅电性相连，副栅主要用于收集太阳能电池产生的光生电流，主栅用于将副栅收集的电流汇集输出。现有的电极结构中主栅和副栅，通常都是等间距均匀分布。目前，多晶硅太阳能电池的P-N结制作工艺，大多采用管式扩散炉进行掺杂，由于扩散气流进入到硅片中心区域的难度较边缘区域大，因此扩散后硅片，往往出现中心区域的方块电阻较高的现象。由于硅片的方块电阻分布不均匀，现有的均匀分布主栅和副栅的电极结构，不能满足硅片方阻分配不均的现状。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型提供了一种太阳能电池正面电极，针对管式扩散炉扩散后的硅片方块电阻的分布特点，采取中部密栅的结构，能够更好的收集光生电流。
[0004]为了达到上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0005]一种太阳能电池正面电极，所述电极包括纵横交错的电性连接的主栅和副栅，其中，所述太阳能电池包括位于中间位置的第一区域以及第一区域之外的第二区域，所述主栅至少包括一条穿设于所述第一区域的第一主栅，所述第一区域中还设置有至少两条与所述第一主栅电性连接的二级主栅；所述副栅包括位于第一区域中的第一副栅和位于第二区域中的第二副栅，第一副栅的分布密度大于第二副栅的分布密度，每一第一副栅的两端分别与所述第一主栅和其中一个二级主栅连接。
[0006]优选地，所述第一主栅包括多个间隔排列的栅线主体以及将该些栅线主体串联的连接导线；所述二级主栅包括多个间隔排列的栅线主体以及将该些栅线主体串联的连接导线。
[0007]优选地，所述第一副栅至少与所述第一主栅或二级主栅中的一个栅线主体连接。
[0008]优选地，所述二级主栅的数量为两个，分别位于所述第一主栅的两侧，并且该两个二级主栅以所述第一主栅为对称轴呈左右对称分布。
[0009]优选地，所述第一副栅呈倾斜分布，每一二级主栅与边缘上的两条第一副栅以及第一主栅共同组成一个平行四边形，所述第一区域的形状呈两个左右对称的平行四边形。
[0010]优选地，所述二级主栅与所述第一主栅水平距离为20?30mm。
[0011]优选地，所述栅线主体的宽度为1.5?2.5mm，长度为8?1mm ;所述连接导线宽度为0.30?0.35mm,长度为8?10mnin
[0012]优选地，所述第一副栅和第二副栅的宽度为0.01?0.07mm，相邻两个第一副栅的间距为1.10?1.50mm，相邻两个第二副栅的间距为1.60?2.0Omm0
[0013]优选地，所述第一区域的面积占所述太阳能电池总面积的10%?30%。
[0014]本实用新型还提供了一种太阳能电池，其中，包括如上所述的太阳能电池正面电极。
[0015]本实用新型提供的太阳能电池正面电极，相比于现有技术，具有如下的有益效果:
[0016]1、该电极结构中采取中部密栅的结构，针对管式扩散炉扩散后硅片的方块电阻的分布特点(中间区域的方块电阻相比于边缘区域的方块电阻的更高)，能够更好的收集光生电流。
[0017]2、中间区域设置有二级主栅，二级主栅的存在减少了电子向主栅传输的距离，提高了电子收集的效率。
[0018]3、主栅采用了分段式设计(包括多个间隔排列的栅线主体以及将该些栅线主体串联的连接导线)，节省了银浆(主栅的材料)的使用，降低了生产成本。
[0019]4、中间区域的第二副栅与分段式主栅中的较粗部分(栅线主体)直接连接，可以使电子第一时间传输到主栅中，减少了电子复合的几率，能够更好的收集光生电流。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例提供的太阳能电池正面电极的示例性图示。
[0021]图2是如图1中的第一区域的放大示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023]参阅图1和图2，本实施例提供的一种太阳能电池正面电极包括纵横交错的电性连接的主栅I和副栅2，其中，所述太阳能电池包括位于中间位置的第一区域100以及第一区域100之外的第二区域200。
[0024]其中，所述主栅I包括一条穿设于所述第一区域100的第一主栅Ia以及两条位于第二区域200中的第二主栅lb，所述第一区域100中还设置有两条与所述第一主栅Ia电性连接的二级主栅11a。所述副栅2包括位于第一区域100中的第一副栅2a和位于第二区域200中的第二副栅2b，第一副栅2a的分布密度大于第二副栅2b的分布密度(即相邻两个第一副栅2a的间距小于相邻两个第二副栅2b的间距)，每一第一副栅2a的两端分别与所述第一主栅Ia和其中一个二级主栅Ila连接。
[0025]该电极结构中采取中部密栅的结构，针对管式扩散炉扩散后硅片的方块电阻的分布特点(中间区域的方块电阻相比于边缘区域的方块电阻的更高)，能够更好的收集光生电流。另外，中间区域设置有二级主栅，二级主栅的存在减少了电子向主栅传输的距离，提高了电子收集的效率。
[0026]作为一个优选的方案:第一主栅la、第二主栅Ib以及二级主栅Ila采用了分段式设计，所谓的分段式设计是指主栅结构包括多个间隔排列的栅线主体以及将该些栅线主体串联的连接导线，其中栅线主体的宽度大于连接导线的宽度。如图1和图2所示的，第一主栅Ia包括多个间隔排列的栅线主体101以及将该些栅线主体101串联的连接导线102 ;二级主栅Ila也包括多个间隔排列的栅线主体101以及将该些栅线主体101串联的连接导线102。主栅采用了分段式设计，节省了银浆(主栅的材料)的使用，降低了生产成本。
[0027]作为一个优选的方案:如图2所示的，所述第一副栅2a至少与所述第一主栅Ia或二级主栅Ila中的一个栅线主体101连接。所述二级主栅Ila的数量为两个，分别位于所述第一主栅Ia的两侧，并且该两个二级主栅Ila以所述第一主栅Ia为对称轴呈左右对称分布。进一步地，所述第一副栅2a呈倾斜分布，每一二级主栅Ila与边缘上的两条第一副栅2a以及第一主栅Ia共同组成一个平行四边形，所述第一区域100的形状呈两个左右对称的平行四边形。中间区域的第二副栅与分段式主栅中的较粗部分(栅线主体)直接连接，可以使电子第一时间传输到主栅中，减少了电子复合的几率，能够更好的收集光生电流。
[0028]在以上的实施例中，二级主栅Ila与第一主栅Ia水平距离可以选择的范围是20?30mm。较为优选的是26mm。
[0029]在以上的实施例中，栅线主体101的宽度可以选择的范围是1.5?2.5mm，长度可以选择的范围是8?1mm ;连接导线102宽度可以选择的范围是0.30?0.35mm，长度可以选择的范围是8?10mm。作为一个具体的实施例，栅线主体101的宽度是2mm，长度是9mm，连接导线102宽度是0.32mm，长度是10mm。
[0030]在以上的实施例中，第一副栅2a和第二副栅2b的宽度可以选择的范围是0.01?0.07mm，相邻两个第一副栅2a的间距可以选择的范围是1.10?1.50mm，相邻两个第二副栅2b的间距可以选择的范围是1.60?2.00mm。作为一个具体的实施例，第一副栅2a和第二副栅2b的宽度是0.04mm，相邻两个第一副栅2a的间距是1.27mm，相邻两个第二副栅2b的间距可以选择的范围是1.678mm。
[0031]在以上的实施例中，第一区域100的面积占太阳能电池总面积(第一区域100和第二区域200的面积总和)的比例可以选择的范围是10%?30%。作为一个具体的实施例，该面积的比例优选为12.18%或20.30%。
[0032]本实施例还提供了包括如上所述正面电极的太阳能电池。
[0033]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种太阳能电池正面电极，所述电极包括纵横交错的电性连接的主栅(I)和副栅(2)，其特征在于，所述太阳能电池包括位于中间位置的第一区域(100)以及第一区域(100)之外的第二区域(200)，所述主栅⑴至少包括一条穿设于所述第一区域(100)的第一主栅(Ia)，所述第一区域(100)中还设置有至少两条与所述第一主栅(Ia)电性连接的二级主栅(Ila);所述副栅(2)包括位于第一区域(100)中的第一副栅(2a)和位于第二区域(200)中的第二副栅(2b)，第一副栅(2a)的分布密度大于第二副栅(2b)的分布密度，每一第一副栅(2a)的两端分别与所述第一主栅(Ia)和其中一个二级主栅(Ila)连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述第一主栅(Ia)包括多个间隔排列的栅线主体(101)以及将该些栅线主体(101)串联的连接导线(102);所述二级主栅(Ila)包括多个间隔排列的栅线主体(101)以及将该些栅线主体(101)串联的连接导线(102) ο
3.根据权利要求2所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述第一副栅(2a)至少与所述第一主栅(Ia)或二级主栅(Ila)中的一个栅线主体(101)连接。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述二级主栅(Ila)的数量为两个，分别位于所述第一主栅(Ia)的两侧，并且该两个二级主栅(Ila)以所述第一主栅(Ia)为对称轴呈左右对称分布。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述第一副栅(2a)呈倾斜分布，每一二级主栅(Ila)与边缘上的两条第一副栅(2a)以及第一主栅(Ia)共同组成一个平行四边形，所述第一区域(100)的形状呈两个左右对称的平行四边形。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述二级主栅(Ila)与所述第一主栅(Ia)水平距离为20?30mm。
7.根据权利要求2所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述栅线主体(101)的宽度为1.5?2.5mm，长度为8?1mm ;所述连接导线(102)宽度为0.30?0.35mm，长度为8 ?1mm0
8.根据权利要求1-7任一所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述第一副栅(2a)和第二副栅(2b)的宽度为0.01?0.07mm，相邻两个第一副栅(2a)的间距为1.10?1.50mm，相邻两个第二副栅(2b)的间距为1.60?2.00mm。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极，其特征在于，所述第一区域(100)的面积占所述太阳能电池总面积的10%?30%。
10.一种太阳能电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的太阳能电池正面电极。
【文档编号】H01L31/0224GK204257666SQ201420758532
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】高梦宇, 铁生年, 梅生伟, 王军 申请人:青海大学