一种晶硅太阳能电池及太阳能电池组件的制作方法

1.本实用新型涉及晶硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种晶硅太阳能电池及太阳能电池组件。


背景技术：

2.晶硅太阳能电池通常需要设置主栅线以及与细栅线连接的若干根细栅线，细栅线的作用是收集在阳光照射下太阳能电池所产生的光电流，主栅线的作用是将细栅线所收集的光电流引导出去。主栅线和细栅线均由导电银浆经过丝网印刷和加热固化工艺形成，且主栅线和细栅线均为不透光的，即主栅线和细栅线会遮挡住入射光线而影响太阳能电池的发电量。
3.现有技术中，由于制作晶硅太阳能电池的硅片的中心位置区域的质量优于硅片周边区域的质量，硅片中心位置区域的缺陷少，硅片中心位置区域因硅片缺陷导致的电子复合损失少；而硅片的周边区域缺陷多，硅片周边区域因硅片缺陷导致的电子复合损失多，而现有技术的晶硅太阳能电池的细栅线是平行等距分布在硅片的中心位置区域及周边区域，没有考虑到硅片质量缺陷分布不均的特点，存在电子复合损失多，难以实现光电转换效率的最大化，光电转换效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种晶硅太阳能电池，旨在解决现有技术中的晶硅太阳能电池的细栅线平行等距分布，存在电子复合损失多，光电转换效率低的问题。
5.本实用新型是这样实现的，提供一种晶硅太阳能电池，包括硅片、设置于所述硅片正面和/或反面的栅线结构；
6.所述栅线结构包括主栅线、与所述主栅线连接且相互间隔设置的若干根细栅线，所述细栅线之间的间距自所述硅片的中心向所述硅片的边缘方向逐渐减小，以使所述细栅线的分布密度自所述硅片的中心向所述硅片的边缘方向逐渐增大。
7.优选的，所述主栅线的数量为相互间隔设置的多个，多个所述主栅线将所述硅片分为多个区域，每个所述区域内设有相互间隔分布的所述细栅线，且多个所述区域内的所述细栅线的分布密度自所述硅片的中心向所述硅片的边缘逐渐增大。
8.优选的，多个所述主栅线沿第一方向相互平行间隔设置，多个所述主栅线沿第一方向将所述硅片分为多个区域，每个所述区域内的所述细栅线沿与所述第一方向相垂直的第二方向相互平行间隔分布；
9.沿所述第一方向上，多个所述区域内的所述细栅线的分布密度自所述硅片的中心向所述硅片的两侧边缘逐渐增大。
10.优选的，每个所述区域内的所述细栅线的间距不相等；沿所述第二方向上，每个所述区域内的所述细栅线的间距自所述区域的中心向所述硅片的两侧边缘逐渐减小。
11.优选的，每个所述区域内的细栅线的间距相等。
12.优选的，沿所述第一方向上，所述区域包括自所述硅片的中心向所述硅片的两侧边缘依次分布的中心区域、第一区域以及第二区域，所述中心区域、所述第一区域以及所述第二区域的所述细栅线的分布密度依次增大；
13.沿所述第二方向上，所述中心区域、所述第一区域以及所述第二区域的细栅线的间距从各自区域的中心向所述硅片的两侧边缘逐渐减小。
14.优选的，所述细栅线的宽度自所述硅片的中心向所述硅片的边缘方向逐渐减小。
15.优选的，每个所述区域内的所述细栅线的宽度相等，且多个所述区域内的细栅线的宽度自所述硅片的中心向所述硅片的边缘逐渐减小。
16.优选的，所述细栅线为环形，若干根所述细栅线同时环绕所述硅片中心彼此间隔设置，相邻两个细栅线之间的间距自所述硅片的中心向四周方向逐渐减小。
17.本实用新型还提供一种太阳能电池组件，包括太阳能电池和封装材料，所述太阳能电池为上述所述的晶硅太阳能电池。
18.本实用新型提供的一种晶硅太阳能电池通过将细栅线之间的间距设置成自硅片的中心向硅片的边缘逐渐减小，以使细栅线的分布密度自硅片的中心向硅片的边缘逐渐增大，使得硅片的周边区域的细栅线数量相比硅片的中心位置区域更多，可以有效降低硅片的周边区域的电子复合损失，增加开路电压和短路电流，提升光电转换效率；同时，由于硅片的中心位置相对硅片的周边区域的细栅线数量较少，且硅片的中心位置的细栅线的间距设置成较宽，可以减少硅片中心位置区域细栅线的根数，从而可以降低细栅线处的电子复合损失，进一步提升光电转换效率，同时由于减少了硅片中心位置区域细栅线的根数，可以减小硅片中心位置区域细栅线的遮光面积，增大发电量，同时可以节省制作细栅线的浆料，降低电池制造成本。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例一提供的一种晶硅太阳能电池的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例二提供的一种晶硅太阳能电池的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例三提供的一种晶硅太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.本实用新型实施例提供的一种晶硅太阳能电池通过将细栅线22的间距设置成自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐减小，以使细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大，使得硅片1的周边区域的细栅线22数量相比硅片1的中心位置区域更多，可以降低硅片1的周边区域因质量缺陷导致的电子复合损失，增加开路电压和短路电流，提升光电转换效率；同时，由于硅片1的中心位置区域相对硅片1的周边区域的细栅线22数量较少，可以降低硅片1中心位置区域的细栅线22处的电子复合损失，进一步提升光电转换效率，同时可以减小硅片1中心位置区域的细栅线22的遮光面积，增大发电量，且可以节省制作细栅线22的浆料，相比平行等距分布细栅线的晶硅太阳能电池，可以降低电池制造成本。
24.实施例一
25.请参照图1，本实用新型实施例提供一种晶硅太阳能电池，包括硅片1、设置于硅片1的正面和/或反面的栅线结构；
26.栅线结构包括主栅线21、以及与主栅线21连接且相互间隔设置的若干根细栅线22，细栅线22之间的间距自硅片1的中心向硅片1的边缘方向逐渐减小，以使细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘方向逐渐增大。
27.本实用新型实施例中，该晶硅太阳能电池可以是单面晶硅太阳能电池或双面晶硅太阳能电池。该晶硅太阳能电池为单面晶硅太阳能电池时，晶硅太阳能电池的硅片1的正面设置有栅线结构。当该晶硅太阳能电池为双面晶硅太阳能电池时，晶硅太阳能电池的硅片1的正面和反面至少一面设置有该栅线结构，晶硅太阳能电池的硅片1的正面或反面设置有该栅线结构，也可以晶硅太阳能电池的硅片1的正面和反面同时有该栅线结构。
28.本实用新型实施例中，通过将晶硅太阳能电池的细栅线22之间的间距设置成自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐减小，细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大，使硅片的周边区域的细栅线22相比硅片的中心位置区域更密集，硅片的周边区域利用更密集的细栅线22可以减少硅片的周边区域因质量缺陷导致的电子复合损失，从而增加开路电压和短路电流，实现光电转换效率最大化，提升光电转换效率。而且，硅片1的中心位置区域的细栅线22的间距设置成较宽，硅片1的中心位置区域相对硅片1的周边区域栅线数量较少，可以降低硅片1的中心位置区域内细栅线22处的电子复合损失，以进一步提升光电转换效率，而且由于减少了硅片中心位置区域的细栅线22的根数，可以减小细栅线22的遮光面积，增大发电量，同时可以节省制作细栅线22的浆料，降低电池制造成本。
29.作为本实用新型的一个实施例，主栅线21的数量为相互间隔设置的多个，多个主栅线21将硅片1分为多个区域，每个区域内设有相互间隔分布的细栅线22，且多个区域内的细栅线22的密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大。
30.本实施例中，主栅线21的数量具体不限，主栅线21的数量是两个或三个以上，多个主栅线21将硅片1分为多个区域，每个区域内细栅线22分别与主栅线21连接。多个区域内的细栅线22的密度自硅片1的中心位置区域向硅片1的周边区域逐渐增大，即细栅线22的间距自硅片1的中心位置区域向硅片1的周边区域逐渐减小，这样使硅片的周边区域的细栅线22相比硅片的中心位置区域更密集，这样降低了硅片周边区域因质量缺陷导致电子复合损失的机率，且增加细栅线22带来的电子复合损失远小于硅片周边区域因质量缺陷导致的电子复合损失，因此，通过增加硅片的周边区域细栅线22的密度，可以减少硅片的周边区域因质量缺陷导致的电子复合损失，增加开路电压和短路电流，实现光电转换效率的最大化。
31.而且，由于硅片1的中心位置区域相对硅片1的周边区域栅线数量较少，硅片1的中心位置区域的相邻细栅线22的间距设置成较宽，可以降低硅片1的中心位置区域的细栅线22处的电子复合损失，而且可以减小硅片1的中心位置区域细栅线22的遮光面积，增大发电量，同时可以减少硅片1中心位置区域的细栅线22的根数，节省浆料，降低电池制造成本。
32.作为本实用新型的一个实施例，多个主栅线21沿第一方向相互平行间隔设置，多个主栅线21沿第一方向将硅片1分为多个区域，每个区域内的细栅线22沿与第一方向相垂直的第二方向相互平行间隔分布；
33.沿第一方向上，多个区域内的细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的两侧
边缘依次增大。其中，第一方向为硅片1的长度方向，第二方向为硅片1的宽度方向。
34.本实施例中，多个主栅线21沿第一方向相互平行间隔设置，每个区域内的细栅线22与对应的主栅线21相互垂直连接。其中，沿第一方向到硅片1的两侧边缘方向，多个区域内的细栅线22的分布密度自向硅片1的两侧边缘逐渐增大，即细栅线22之间的间距自硅片1的中心向硅片1的边缘方向逐渐减小。可以理解为，位于硅片1中心位置区域内的细栅线22的分布密度小于硅片1靠近两侧边缘的周边区域内的细栅线22的分布密度。
35.作为本实用新型的一个实施例，沿第二方向上，每个区域内的细栅线22的间距自区域的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小。
36.本实施例中，每个区域内的细栅线22不等距分布。在沿第二方向上，每个区域内的细栅线22的间距自区域的中心向硅片1的另外两侧边缘逐渐减小。可以理解，在沿第二方向上，使每个区域的靠近硅片1两侧边缘区域的细栅线22的分布密度大于每个区域内中心位置的细栅线22的分布密度，可以进一步降低每个区域内靠近硅片1边缘位置的电子复合损失，从而进一步提升光电转换效率。
37.作为本实用新型的一个实施例，沿第一方向上，区域包括自硅片1的中心向硅片1的两侧边缘依次分布的中心区域11、第一区域12以及第二区域13，中心区域11、第一区域12以及第二区域13的细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的两侧边缘逐渐增大。
38.在本实施例中，主栅线21的数量为五个，五个主栅线21沿第一方向上向硅片1的两侧边缘分为关于硅片1的中心轴线对称分布的中心区域11、第一区域12以及第二区域13，即硅片1的中心轴线两侧的结构完全相同。
39.其中，中心区域11、第一区域12以及第二区域13的细栅线22的密度自硅片1的中心向硅片1的两侧边缘逐渐增大。可以理解，中心区域11内的细栅线22的最大间距大于第一区域12内的细栅线22的最大间距，第一区域12内的细栅线22的最大间距大于第二区域13内的细栅线22的最大间距。
40.本实施例中，中心区域11内设有4～6个细栅线22，第一区域12的细栅线22为8～10根，第二区域13的细栅线22为9～11根。优选的，中心区域11内设有6个细栅线22，第一区域12的细栅线22为8根，第二区域13的细栅线22为10根，使中心区域11、第一区域12及第二区域13的细栅线22的数量依次增多，细栅线22的分布密度依次增大。
41.作为本实用新型的一个实施例，每个区域内的细栅线22的间距不相等；在沿第二方向上，中心区域11、第一区域12以及第二区域13的细栅线22的细栅线22的间距沿各自的中心向硅片1的边缘方向逐渐减小。
42.可以理解，在沿第二方向上，中心区域11的细栅线22的间距自中心区域11的中心向硅片1的边缘逐渐减小，第一区域12的细栅线22的间距自第一区域12的中心向硅片1的边缘逐渐减小，第二区域13的细栅线22的间距自第二区域13的中心向硅片1的边缘逐渐减小，以使每个区域内中心位置的细栅线22的分布密度小于硅片1靠近两侧边缘区域内的细栅线22的分布密度，可以降低每个区域内的电子复合损失，从而提升光电转换效率。
43.作为本实用新型的另一个实施例，细栅线22也可以为环形，若干根细栅线22同时环绕硅片1中心彼此间隔设置，相邻细栅线22之间的间距自硅片1的中心向四周方向逐渐减小，使细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大，同样可以降低硅片1的中心位置区域的细栅线22处的电子复合损失，而且可以减小硅片1的中心位置区域细栅线
22的遮光面积，增大发电量，同时可以减少硅片1中心位置区域的细栅线22的根数，节省浆料，降低电池制造成本。其中，细栅线22可以是环形和方形。
44.实施例二
45.请参照图2，本实施例提供的提供一种晶硅太阳能电池与实施例一结构大体相同，区别仅在于，每个区域内的细栅线22的间距相等。
46.本实施例中，每个区域内的细栅线22等距分布，且在沿第一方向上，多个区域内的细栅线22的间距自硅片1的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小，以使多个区域内的细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的两侧边缘逐渐增大，这样既可以使硅片1中心位置区域内的细栅线22的分布密度小于硅片1靠近两侧周边区域内的细栅线22的分布密度，降低提升光电转换效率，而且每个区域内的细栅线22的间距相等，便于细栅线22的加工制作，降低加工难度。
47.实施例三
48.请参照图3，在实施例一或实施例二的基础上，细栅线22的宽度自硅片1的中心向硅片1的边缘方向逐渐减小。
49.本实施例中，硅片1的每个区域内的细栅线22的间距可以相等，也可以不等。图3中示出的每个区域内的细栅线22的间距相等，便于细栅线22的加工制作。
50.可以理解，由于细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大，因而自硅片1的中心向硅片1的边缘，细栅线22的宽度减小，从而可以避免因靠近硅片1的边缘细栅线22分布密度过大导致遮光面积较大而影响发电量，因而可以将细栅线22的宽度自硅片1的中心向硅片1的边缘方向逐渐减小，以提升发电量，且可以节省浆料，降低电池制造成本。
51.作为本实用新型的一个实施例，每个区域内的细栅线22的宽度相等；多个区域内的细栅线22的宽度自硅片1的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小。
52.本实施例中，中心区域11的细栅线22的宽度大于第一区域12内的细栅线22的宽度，第一区域12内的细栅线22的宽度大于第二区域13内的细栅线22的宽度，中心区域11、第一区域12及第二区域13的细栅线22的宽度依次减小，且使中心区域11、第一区域12及第二区域13的细栅线22的宽度依次递减，以进一步提升发电量，以提升光电转换效率。
53.作为本实用新型的另一个实施例，每个区域内的细栅线22的宽度也可以不相等，多个区域内的细栅线22的最大宽度依次减小；沿第二方向上，每个区域内的细栅线22的宽度自区域的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小。
54.本实施例中，在沿第二方向上，中心区域11的细栅线22的宽度自中心区域11的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小；在沿第二方向上，第一区域12的细栅线22的宽度自第一区域12的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小；在沿第二方向上，第二区域13的细栅线22的宽度自第二区域13的中心向硅片1的两侧边缘逐渐减小，以进一步减小遮光面积，提升发电量，且进一步节省浆料，降低电池制造成本。
55.实施例四
56.本实施例还提供一种太阳能电池组件，包括太阳能电池和封装材料，所述太阳能电池是上述任一实施例的晶硅太阳能电池。具体的，封装材料包括高透钢化玻璃，太阳能电池组件由上至下依次连接的高透钢化玻璃、太阳能电池和高透钢化玻璃组成。
57.本实施例中的太阳能电池组件由上述实施例的晶硅太阳能电池制作得到，由于太阳能电池组件的晶硅太阳能电池通过将细栅线22的间距设置成自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐减小，以使细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大，可以降低硅片1的周边区域因质量缺陷导致的电子复合损失，增加开路电压和短路电流，提升光电转换效率；同时可以减小硅片1中心位置区域的细栅线22的遮光面积，增大发电量，且可以节省制作细栅线22的浆料，降低电池制造成本，从而降低太阳能电池组件的成本。
58.本实用新型实施例提供的一种晶硅太阳能电池通过将细栅线22的间距设置成自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐减小，以使细栅线22的分布密度自硅片1的中心向硅片1的边缘逐渐增大，使得硅片1的周边区域的细栅线22数量相比硅片1的中心位置区域更多，可以降低硅片1的周边区域因质量缺陷导致的电子复合损失，增加开路电压和短路电流，提升光电转换效率；同时，由于硅片1的中心位置区域相对硅片1的周边区域的细栅线22数量较少，可以降低硅片1中心位置区域的细栅线22处的电子复合损失，进一步提升光电转换效率，同时可以减小硅片1中心位置区域的细栅线22的遮光面积，增大发电量，且可以节省制作细栅线22的浆料，降低电池制造成本。
59.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。