一种无断栅可任意连接的太阳电池的制作方法

本发明涉及天阳能电池技术领域。

背景技术：

太阳电池发电需要阳光照射，表面照射面积越大，发电效率越高。但为了将产生的电荷引出来，需要电极收集，而电极为金属对阳光有遮挡，所以需要电极面积尽可能小，又能均匀收集电荷并引接出来。

目前，国内外生产的太阳电池特点是：1）太阳电池电极均由一条或几条主栅线和多条副栅线，其中多条细栅线为平行直线，主栅线与细栅线相互垂直；由于太阳电池有平行直线栅线，表面电极在印刷、烧结过程中，不可避免地存在印刷回路断栅或虚印现象；该现象会使整条细栅线无法形成有效的回路，严重影响电流的汇集，使电池增加内耗；2）太阳电池主栅电极宽度较宽，一般是细栅线的20-40倍，如二栅、三栅、四栅线电池的主栅线宽度一般为2mm、1.5mm、1mm，这样总体占用面积较大，影响发电效率；同时宽的主栅、直线型副栅需要大量的银浆，成本较高；3）由于电池主栅线贯穿在电池表面一个方向，横跨在电池中间，在制作光伏组件中的电池应用焊接时，只能一个方向焊接形成电池串，形成电池串后，又只能通过汇流带将电池串相连接，使得电池串连接时需要大量汇流带，增大了组件的面积，不但增加了成本，同时减小了组件面积的利用率，降低了光伏组件单位面积的功率；4）监控断栅，常采用el测试仪对电池测试，发现断栅后，挑选出来作为二等品或报废处理，影响了电池的成品合格率；为避免存在断栅的电池出厂，也需要对电池进行el检测，大大增加了检测成本；5）另外，太阳电池表面也需要一定的外观美观度。

综上所述，需要一种新型的太阳能电池，无断栅可任意连接，且生产成本低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种无断栅可任意连接的太阳电池，结构简单，设计合理，外观美观，避免断栅造成的影响、减小电池的遮挡面积，提高电池效率，提高产品的美观度，同时方便电池焊接、封装，减少汇流带，增加光伏组件的单位面积发电效率，降低制造成本和检测成本。

目前，国内外生产的太阳电池技术缺点是：1）平行细栅线的图案，对于两平行栅线间的每一个发电单元点，引出的电流是不均匀的，中间部位只能向两边流出；对于均匀分布收集电荷来说面积不是最小的；2）平行细栅线如一处及以上发生断栅现象，则该处不能引出电流，造成局部发热，影响电池发电效率；3）太阳电池主栅电极宽度较宽，总体占用面积较大，影响发电效率；同时宽的主栅、直线型副栅需要大量的银浆，成本较高；4）电池表面电极横跨在电池中间，在电池应用焊接时，只能有一个方向，使得电池串连接时需要大量汇流带，不但增加了成本，同时降低了光伏组件单位面积的功率。

在已知的现有技术中，有的在细栅线设中断点，各中断点通过回路线相连接；这样使单根细栅线长度减短一半，使得断栅现象影响程度有所降低，但从根本上不能避免断栅现象；同时增加了另一个问题，就是“断点”将电池人为分为几部分，对于应用焊接技术要求大大增加，要求每一根主栅均需要焊接良好，否则将有几分之几面积的电池电流不能引出，增加了焊接难度和检测成本；还有的虽然避免了“断栅现象”，但栅线宽度相对目前常规细栅线宽度较宽，同时主栅线还是两根或三根平行线贯穿在电池表面，栅线总面积变化不大，浆料成本减低较少，也不能解决只能同一方向焊接的问题。

总之，目前“平行细栅线和相互垂直的主栅线”技术对电池表面遮挡较大，对印刷要求较高，不能避免断栅现象，影响电池发电效率；同时对电池应用有一定局限，对焊接要求较高，只能局限在一个方向。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种无断栅可任意连接的太阳电池，包括栅线和电极，栅线包括细栅线和宽栅线，细栅线为蜂巢式网格栅线且均匀分布在硅片正面；电极设置在硅片边缘，由多边形电极和宽栅线组成，宽栅线与多边形电极的外角连接，且呈放射状分布。

作为优选，所述电极由四边形电极和四条宽栅线组成，所述宽栅线与四边形电极的四个外角连接且向硅片内部呈放射状分布。

作为优选，所述电极由五边形电极和三条或五条宽栅线组成，所述宽栅线与五边形电极的三个外角或五个外角连接且向硅片内部呈放射状分布。

作为优选，所述电极在硅片每边设置有至少一个。

作为优选，所述蜂巢式网络栅线为细栅线呈相互相连的六边形，每个连接点由三个呈120度角方向的细栅线相交。

作为优选，所述六边形的边长不超过3mm。

作为优选，所述细栅线的宽度为20μm～50μm。

作为优选，所述宽栅线的宽度为100μm～200μm。

作为优选，所述电极可为四边形电极、五边形电极或六边形电极中的一种或两种以上的组合。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明结构简单，设计合理，外观美观，避免断栅造成的影响、减小电极的遮挡面积，提高电池效率，提高产品的美观度，同时方便电池焊接、封装，减少汇流带，均匀收集电流，避免长栅线出现，增加光伏组件的单位面积发电效率，降低制造成本和检测成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明四边形电极的结构示意图；

图3是本发明五边形电极的结构示意图；

图中：1、细栅线；2、宽栅线；3、硅片；4、四边形电极；5、五边形电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，凡在本发明的技术方案的基础上所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的范围之内，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种无断栅可任意连接的太阳电池，包括栅线和电极，栅线包括细栅线1和宽栅线2，细栅线1宽度为20μm，宽栅线2的宽度为100μm，细栅线1为蜂巢式网格栅线且均匀分布在硅片正面，细栅线1呈相互相连的六边形，每个连接点由三个呈120度角方向的细栅线1相交，以156mm×156mm电池为例，六边形的边长为3mm，相对的两边长间距为5.18mm；电极设置在硅片3边缘，由多边形电极和宽栅线2组成，宽栅线2与多边形电极的外角连接，且呈放射状布置；其中硅片相对应两边的电极各由四个四边形电极4和四条宽栅线2组成，所述宽栅线与四边形电极的四个边角连接且向硅片3内部呈放射状分布；另外两个相对应边缘电极各由四个五边形电极5和3条宽栅线2组成，宽栅线2与五边形电极的三个外边角连接且向硅片3内部呈放射状分布。

本发明的技术方案采用蜂巢式网络、手掌式电极方案，即单点三方向、六边网状结构收集电流、单点边缘焊接的方法，均匀收集电流，减小电极遮挡面积，避免长栅线出现；蜂巢式网络栅线，即细栅线1呈相互相连六边形，每个连接点由三个呈120度角方向的栅线相交，六边形边长为3mm，相对的两边长间距为5.18mm，栅线宽度20μm；本发明的有益效果有以下几个方面：

在电流收集效果方面，本专利电极结构优于目前传统结构，效果提高3倍；目前传统的平行细栅线条数为80到100条，按100条计算，相邻两条中心点距离细栅线距离为0.78mm，该点发电电流只能向两边栅线最近处流出，而蜂巢式网络栅线中六边形中心点可以向周围六个方向流出，根据电流并联特性，在同种收集电流效果情况下，六边形对边距离可以为平行线的3倍，相对目前100条平行细栅线1效果，蜂巢式栅线网络中六边形可以减少到30个左右，本实施例为30×34个形式，这样每条细栅线1只有3mm，同时每个节点有3条线增加了收集效果。

在防断栅方面，本技术方案电极结构没有断栅现象；本技术方案电极结构由于每条细栅线1只有3mm，同时每个节点有3条线，特别是每条线相互连接，从而不存在目前传统的较长平行线具有的由于断栅影响电池电流收集的现象，完全避免了断栅。

在遮挡面积上，本技术方案的电极结构减小了原来的50%，可使电池发电量提高2%以上；按照细栅线50μm，目前传统电池主栅线2mm两栅线电池为例，结构遮挡面积为1400mm²，其中主栅线面积620mm²，细栅线面积780mm²，为总面积的5.8%；本技术方案结构遮挡面积为620mm²，其中网络栅线面积460mm²，电极面积160mm²，为总面积的2.5%，这样可提高3.3%的发电量。

在电流传输上，本技术方案电池优于目前传统电池；以156mm×156mm电池为例，发电最大电流一般在8a左右，蜂巢式网络栅线电流分布均匀一致；手掌式电极上的宽栅线的结构设计，使得电池最薄弱环节电极最终汇集点承载量大大增加，避免了传统电池某一主栅线虚焊造成的电流不均匀；特别是对于在细栅线设中断点，造成的几分之几面积的电池电流不能引出的现象，该现象用el测试仪检测，会出现三分之一、四分之一黑的现象。

在电池使用方面上，手掌式电极优于目前传统电池，由于电池电极设计在电池边缘或四周，可以任意方向焊接，便于光伏组件的应用。

在电池检测方面上，可减低检测成本。由于电流分布均匀一致，栅线长度不过3mm，完全避免了断栅，也可免去el检测。

总之，本发明结构简单，设计合理，外观美观，避免断栅造成的影响、减小电极的遮挡面积，提高电池效率，提高产品的美观度，同时方便电池焊接、封装，减少汇流带，均匀收集电流，避免长栅线出现，增加光伏组件的单位面积发电效率，降低制造成本和检测成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对本实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本领域技术人员根据本发明的原理设计出其他结构的产品，均属于本发明的保护范围，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。