一种多主栅太阳能电池和组件及系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种多主栅太阳能电池和组件及系统。本实用新型专利技术的一种多主栅太阳能电池，太阳能电池的正表面设置有6‑10根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值(单位以毫米计的数值)与正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.12。其有益效果是：减少了导电浆料的耗量，降低了生产成本；降低了主栅线的遮光损失，提高了太阳能电池的短路电流；主栅线根数增加，降低了电流从副栅线汇流入主栅线过程中的传输损耗，提高了太阳能电池的填充因子。综上，本实用新型专利技术降低了太阳能电池的生产成本提高了太阳能电池的转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种多主栅太阳能电池和组件及系统。
技术介绍
太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。其中金属化是太阳能电池生产工序中一个关键步骤，光生载流子必须通过金属化形成的导电电极才能获得有效收集。目前，量产太阳能电池中最常用的金属化方法是丝网印刷金属浆料法，通过印刷银浆或掺铝银浆，经过高温烧结过程，形成具备电学接触、电学传导、焊接互联等功能的金属化。为了形成良好的欧姆接触以及兼顾可焊性，晶体硅太阳能电池的正表面一般印刷银浆或掺铝银浆，银浆或掺铝银浆的价格一般都较为昂贵，导致含银浆料在太阳能电池制造成本中的占比居高不下。正表面金属电极包括主栅线和副栅线，目前业界通常采用3～4根主栅线的设计，其宽度一般为1～1.5mm。主栅线的作用主要是汇集从副栅线流入的电流，然后通过焊带将电流导出。在主栅线根数一定的情况下，增加主栅线的宽度，有利于降低电流在主栅线上的传输损耗提高电池的填充因子，但会增加浆料耗量提高生产成本，同时增加遮光面积降低短路电流，减少主栅线的宽度情况则相反。在主栅线宽度一定的情况下，增加主栅线的根数有利于降低电流从副栅线汇流入主栅线过程中的传输损耗提高电池的填充因子，但会增加浆料耗量提高生产成本，同时增加遮光面积降低短路电流，减少主栅线的根数情况则相反。由此可见，如何在主栅线的根数和宽度之间找到最佳平衡从而提高电池的电性能同时降低生产成本是一件非常关键的工作。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种银耗量低、转化效率高、使用寿命长的多主栅太阳能电池和组件及系统。本技术的多主栅太阳能电池能够减小虚印、断线等印刷异常的电池片对电池片转换效率的影响。本技术提供一种多主栅太阳能电池，其技术方案为：一种多主栅太阳能电池，太阳能电池的正表面设置有6-10根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值(单位以毫米计的数值)与正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.12。其中，太阳能电池的正表面设置有6根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅线的根数数值的比值为0.08～0.12；或者太阳能电池的正表面设置有7根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅线的根数数值的比值为0.06～0.08；或者太阳能电池的正表面设置有8根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅线的根数数值的比值为0.04～0.06；或者太阳能电池的正表面设置有9根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅线的根数数值的比值为0.03～0.05；或者太阳能电池的正表面设置有10根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.04。其中，太阳能电池还包括与正表面主栅线垂直的正表面副栅线，正表面副栅线等间距平行设置90～120根，其宽度为30～60μm。其中，太阳能电池还包括与正表面主栅线量相同的背表面主栅线、与正表面副栅线数量相同的背表面副栅线；太阳能电池的尺寸为156mm×156mm，太阳能电池的电阻率为0.5～15Ω·cm，厚度为50～300μm。其中，任意相邻两根正表面主栅线形成的间距数值与正表面主栅线的宽度数值的比值为40～60。其中，太阳能电池是N型太阳能电池，N型太阳能电池的背表面主栅线和背表面副栅线是银栅线、正表面主栅线和正表面副栅线是银铝栅线；N型太阳能电池的背表面从内到外依次包括背表面掺杂区域和背表面钝化膜，N型太阳能电池的正表面从内到外依次包括正表面掺杂区域和正表面钝化减反膜。其中，正表面掺杂区域的方阻为40～100Ω/sqr，结深为0.2～2.0μm；背表面掺杂区域的方阻为20～150Ω/sqr，结深为0.3～2.0μm；背表面钝化膜和正表面钝化减反膜均是氮化硅层，正表面氮化硅层的厚度为65～80nm、折射率为2.05～2.15，背表面氮化硅层的厚度为40～70nm、折射率为2.15～2.25。其中，太阳能电池是P型太阳能电池，P型太阳能电池的正表面主栅线和正表面副栅线都是银栅线、背表面设置有背表面铝电极；P型太阳能电池的正表面从内到外依次包括正表面掺杂区域和正表面钝化减反膜，正表面钝化减反膜是厚度为65～80nm、折射率为2.05～2.15的氮化硅层；正表面掺杂区域的方阻为50～150Ω/sqr，结深为0.2～2.0μm。本实施例还提供了一种太阳能电池组件，包括由上至下依次设置的前层材料、封装材料、太阳能电池、封装材料、背层材料，太阳能电池是上述的一种多主栅太阳能电池。本实施例还提供了一种太阳能电池系统，包括一个以上的太阳能电池组件，太阳能电池组件是上述的太阳能电池组件。技术的技术优点主要体现在：本技术通过适当增加主栅线根数和缩短主栅线宽度，达到如下技术效果：减少了导电浆料的耗量，降低了生产成本；降低了主栅线的遮光损失，提高了太阳能电池的短路电流；主栅线根数增加，降低了电流从副栅线汇流入主栅线过程中的传输损耗，提高了太阳能电池的填充因子。综上，本技术降低了太阳能电池的生产成本提高了太阳能电池的转换效率。本技术的多主栅太阳能电池的电流收集效果更佳，虚印、断线等印刷异常的电池片对电池片转换效率的影响减小，因为多条主栅可以使电流在副栅发生虚印断线的状态下，有更多路径选择到达主栅；主、副栅根数有更大的搭配自由度，电池片工艺可调配的空间更大，节省正面的银浆耗量；常规设计在日益成熟的银浆体系下，提升转换效率只能通过改变主、副栅的宽度及增加副栅根数的途径来实现，在提升转换效率的同时，银浆耗量不可避免的增加；但本技术可以通过优选正表面主栅线的宽度数值(单位以毫米计的数值)与正表面主栅线的根数数值的比值，就可以达到既能提升转换效率又能节省浆料的目的。附图说明图1为本技术对比例1、对比例2的太阳能电池的正表面金属电极示意图。图2为本技术实施例3、实施例6的一种多主栅太阳能电池的正表面金属电极示意图。图3为本技术实施例5的一种多主栅太阳能电池的正表面金属电极示意图。图4为理论计算得到的主栅线根数和归一化效率之间的关系图。图5为本技术对比例1和对比例1～5的转换效率对比图。具体实施方式下面将结合实施例以及附图对本技术加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本技术的理解，而对其不起任何限定作用。参见图1至图3所示，本技术的一种多主栅太阳能电池，太阳能电池的正表面设置有6-10根正表面主栅线，正表面主栅线的宽度数值(单位以毫米计的数值)与正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.12。本技术通过适当增加主栅线根数和缩短主栅线宽度，并经大量试验总结了上述的最优比值，从而减少了导电浆料的耗量，降低了生产成本；降低了主栅线的遮光损失，提高了太阳能电池的短路电流；主栅线根数增加，降低了电流从副栅线汇流入主栅线过程中的传输损耗，提高了太阳能电池的填充因子。综上，本技术降低了太阳能电池的生产成本提高了太阳能电池的转换效率。优选地，太阳能电池的正表面设置有6根正表面主栅线时，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅线的根数数值的比值为0.08～0.12；或者太阳能电池的正表面设置有7根正表面主栅线时，正表面主栅线的宽度数值与正表面主栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多主栅太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池的正表面设置有6‑10根正表面主栅线，以毫米计算的所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.12。

【技术特征摘要】
1.一种多主栅太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池的正表面设置有6-10根正表面主栅线，以毫米计算的所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.12。2.根据权利要求1所述的一种多主栅太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池的正表面设置有6根正表面主栅线，所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.08～0.12；或者所述太阳能电池的正表面设置有7根正表面主栅线，所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.06～0.08；或者所述太阳能电池的正表面设置有8根正表面主栅线，所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.04～0.06；或者所述太阳能电池的正表面设置有9根正表面主栅线，所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.03～0.05；或者所述太阳能电池的正表面设置有10根正表面主栅线，所述正表面主栅线的宽度数值与所述正表面主栅线的根数数值的比值为0.025～0.04。3.根据权利要求1所述的一种多主栅太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池还包括与所述正表面主栅线垂直的正表面副栅线，所述正表面副栅线等间距平行设置90～120根，其宽度为30～60μm。4.根据权利要求3所述的一种多主栅太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池还包括与正表面主栅线数量相同的背表面主栅线、与正表面副栅线数量相同的背表面副栅线；太阳能电池的尺寸为156mm×156mm，太阳能电池的电阻率为0.5～15Ω·cm，厚度为50～300μm。5.根据权利要求1～4任一所述的一种多主栅太阳能电池，其特征在于：任意相邻两根正表面主栅线形成的间距与正表面主栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，刘志锋，季根华，孙玉海，刘勇，张育政，
申请(专利权)人：泰州中来光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32