晶体硅太阳电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池，尤其涉及一种晶体硅太阳电池。
【背景技术】
[0002]目前晶体硅太阳电池产业化技术已经非常成熟，然而与常规能源相比，相对较高的成本、较低的效率以及优质的产品质量制约了其发展，因此，如何使晶体硅太阳电池具有高转换效率、低成本一直是晶体硅太阳电池产业发展的主要趋势，也是技术研究者追求的目标。
[0003]在影响晶体硅太阳电池转换效率及组件寿命的因素中，电池正面栅线电极是其中一个关键因素，它负责把电池体内的光生电流引出电池外部；同时在将电池做成组件时和焊条起传导电流的作用，其设计是为了最大限度的收集光电流。现有的晶体硅太阳电池正面电极，一般包括有沿横向设置的若干副栅线，沿与副栅线垂直的方向上向设有2-4根主栅线，主栅线与副栅线导通，主栅线的宽度大于副栅线的宽度，且现有的电极结构中主栅线和副栅线通常都是等间距均匀分布。但是，随着研发的深入，人们发现硅片经过扩散后的薄层电阻(扩散方阻)并不是均匀分布的。
[0004]这是因为，目前，晶体硅太阳电池的扩散制PN结工艺大多在管式扩散炉中进行掺杂，由于硅片在石英炉管中距离很小(约2.5mm)，扩散气流进入到硅片中心区域的难度较边缘区域大，硅片的中心部位难以获得与周围等量的掺杂源，导致扩散后硅片方阻中心部位杂质浓度低，因此扩散后硅片，往往出现中心部分的方块电阻较高的现象。另一方面温度对PN结深度也具有很大的影响。由于管式扩散炉是在石英管的四周进行加热，这就很容易造成石英管内硅片的温度是不均匀的，硅片中心部分温度略低于四周，造成硅片中心部分杂质源扩散深度不够，从而导致硅片中心部分的方阻因结深偏低而形成高方阻区域。而硅片平均方阻越大，硅片中心部分的平均方阻与边缘部分的平均方阻的差别也越大，这将对晶体硅太阳电池光电转换效率的提高带来不利影响。
[0005]在对电池片效率要求提高的背景下，晶体硅太阳电池片的平均方阻从原来的30-40 Ω /□提高至当前的80-120 Ω/□，甚至更高，以此来减少扩散层的死层效应，并提高电池的短波响应，从而提高电池片的转换效率;然而浅结会引起电池片串联电阻的增加，同时也导致电池片正面电极中心部分的平均方阻与边缘部分的平均方阻的差异变大，从而又影响到电池片转换效率的进一步提高。
[0006]目前，主要通过均匀增加电池正面电极中主栅、副栅数目来降低电池片的串联电阻，提高填充因子。现在这种均匀增加栅线数目的方法，一方面会增加正面银浆消耗量而导致电池片的制造成本增加，另一方面栅线的增加也会导致电池表面遮光面积的增加，对于硅片边缘的方阻偏低部分，反而带来不利的影响，也未能有效减少电池正面中心部分的平均方阻与边缘部分的平均方阻的差异所带来的不利影响，因此难以获得良好效果。
[0007]由于扩散后硅片的方块电阻分布不均匀，继续采用传统的具有面均匀性分布的主栅线和副栅线的正面电极结构，已经不能满足电池对于充分收集并传导光生载流子的要求。因此，如何合理的设计电池正面电极结构，达到副栅线与扩散方阻相匹配，同时使主栅线与副栅线充分接触，提高电池对光生载流子的收集效率，最终提升电池片的电性能，具有积极的现实意义。
[0008]其次在银浆印刷和烧结过程中，电池正面副栅线往往还会存在断栅和虚印的问题，在该断点处或虚印处将形成很高的电阻，这样光电流的传输路线被阻断，相当于电路断路，这样虚印或者断栅部分的电子需要通过其它副栅线将电流汇聚至主栅线上，消耗一部分电流，这样就增加了太阳电池的串联电阻，导致电流收集率下降，从而降低了电池的效率;如果将此断栅、虚印电池片进行封装做成组件，断栅、虚印处还可能出现局部发热的热斑现象，降低组件的使用寿命。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够提高光电转换效率的晶体硅太阳电池。
[0010]本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。
[0011]根据本实用新型的一个方面，一种晶体硅太阳电池，包括硅片以及设置在所述硅片正面的四条主栅线、多条横向副栅线和环绕在所述硅片正面边缘处的边框电极栅线，所述横向副栅线与所述主栅线相垂直，所述硅片的正面包括位于该硅片中部的矩形的第二区域以及环绕该第二区域的第一区域，所述第二区域内的横向副栅线之间的间距小于所述第一区域内的横向副栅线之间的间距，所述四条栅线相互平行，且两条位于外侧的所述主栅线位于所述第二区域和第一区域的分界线，位于内侧的两条主栅线穿过所述第一区域和第二区域，所述主栅线的两端均延伸至所述边框电极栅线。
[0012]根据本实用新型的一实施方式，所述第一区域内以及所述第二区域内设有多条与所述主栅线相平行的纵向副栅线，多条所述横向副栅线与多条所述纵向副栅线相连接。
[0013]所述第二区域内的相邻两主栅线之间等距设置有两条纵向副栅线，所述第一区域内的相邻两主栅线的中间位置处设置有一条由该第二区域隔断的纵向副栅线。
[0014]每条所述纵向副栅线由多个相互间隔的纵向栅线段组成，每个纵向栅线段连接两个相邻的横向副栅线，两个纵向栅线段之间的距离等于两条横向副栅线之间的距离。
[0015]所述主栅线包括多个依次相接的镂空段以及连接段，所述镂空段的上表面设有多个延伸至所述硅片上表面的通孔，所述连接段包括两条相互平行并连接两个相邻镂空段的连接线。
[0016]所述主栅线的两端还设有宽度逐渐减小的尖端，所述尖端为中间内陷的V型。
[0017]位于内侧的两条所述主栅线之间的间距小于位于外侧的所述主栅线与邻近的该主栅线的位于内侧主栅线之间的间距。
[0018]所述边框电极栅线与主栅线之间设有与该边框电极和主栅线之间距离相等的纵向副栅线。
[0019]所述横向副栅线的宽度为0.03-0.045mm，所述纵向副栅线的宽度为0.03-0.045mm，所述主栅线的宽度为1.3-1.6mm。
[0020]所述横向副栅线、纵向副栅线以及边框电极栅线的宽度相等。
[0021]由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于:
[0022]本实用新型晶体硅太阳电池，将硅片正面设为两个不同的第一区域和第二区域，第二区域内的横向副栅线排布密度较大，解决了扩散方阻不均匀以及主栅线距离较远导致的电池正面电极电阻较大问题，提高了晶体硅太阳能电池的转换效率，降低了生产成本。
【附图说明】
[0023]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0024]图1是本实用新型一实施方式的晶体硅太阳电池的示意图；
[0025]图2是图1中A处的局部放大视图；
[0026]图3是图1中主栅线的其中一端的示意图；
[0027]图4是本实用新型一实施方式中显示第一区域的示意图；
[0028]图5是本实用新型一实施方式中显示第二区域的示意图。
[0029]图中:11、主栅线；12、横向副栅线；13、纵向副栅线；14、边框电极栅线；15、硅片；22、横向副栅线;23、纵向副栅线。
【具体实施方式】
[0030]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0031]参见图1至及图5，本实用新型公开了一种晶体硅太阳电池，包括硅片15以及设置在该硅片15的正面的四条主栅线11、多条横向副栅线、一边框电极栅线14以及多条纵向副栅线。
[0032]硅片15用于接收阳光照射。在本实施方式中，该硅片15大致呈正方形，并在其四个边角处向内收缩形成倒角。边框电极栅线14为一个完整的环形栅线，该边框电极栅线14环绕在该硅片15的正面的边缘处，并且，其宽度大致为0.03-0.045mm，距离硅片15的距离可在Imm左右。应当指出的是，上述的硅片15的形状仅为示例性的，并不构成对本实用新型的限制，例如，硅片15的形状也可为长方形甚至是圆形等其他形状。
[0033]该硅片15的被划分为第一区域和第二区域，其中，该第二区域形状为矩形，并且该第二区域位于硅片15的中部，而第一区域环绕该第二区域，并自该第二区域向四周延伸至边框电极栅线14。在第二区域和第一区域内均设置有多条的横向副栅线，具体请参见图4及图5，图4显示了本实用新型一实施方式的第一区域内的横向副栅线12，图5显示了第二区域内的横向副栅线22。对比图4及图5，再参考图1可知，该第二区域内的横向副栅线22之间的间距小于该第一区域内的横向副栅线12的间距，也就是说，在第二区域内的横向副栅线22的排布密度要高于第一区域内的横向副栅线12的排布密度。在图4中显示的第一区域内的横向副栅线12之间的间距a=l.6mm，图5中显示的第一区域内的横向副栅线22之间的间距b=1.5mm
[0034]如此一来，本实用新型的晶体硅太阳电池，根据硅片15扩散后方块电阻的分布特点，将正面的分为两个区域，并在这两个区域内设置排布密度不同的横向副栅线，使得硅片15的正面的栅线与扩散方阻相匹配，能够提高电子收集，提高了光电转