一种太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了太阳能电池，包括电池本体和在所述电池本体表面上形成的栅线电极，其特征在于，所述电池本体的表面设有凹槽，所述栅线电极设置在相邻凹槽的区域内，嵌入同一个栅线电极的相邻凹槽对称设置在所述栅线电极的两侧。本实用新型专利技术通过在栅线两侧设置凹槽，能够最大限度地减小遮光面积并解决浆料拓展的问题，有利于降低银浆耗量，降低成本，提高太阳能电池的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池
本技术属于太阳能电池制作领域，更具体的说是涉及一种太阳能电池。
技术介绍
在硅基太阳能电池中，金属电极设置在硅片表面，将光照产生的光生电流收集到栅线电极上，通过栅线电极导出到外部电路中。对于正面的金属电极而言，其设计原则通常遵循以下两个方面：一方面是希望减少金属栅线对电池片的遮挡，提高受光面积；另一方面是希望降低栅线电极的电阻损耗，增加电流收集效率、进而提高太阳能电池片的光电转化效率。如何设计太阳能电池的栅线结构，使得光学损失最小，提高受光面积，提高转换效率的同时降低浆料耗量，成为研究热点之一。从上述两个方面来看，太阳能电池片的电极遮光和电流收集之间、以及在光电转化效率与浆料生产成本之间存在“此消彼长”的矛盾。丝网印刷技术是制作金属电极最常用的手段，目前在常用的做法是：通过优化网版设计来实现，尽可能的降低栅线宽度达到降低栅线遮光面积的目的，提升丝网印刷栅线的高宽比来提升电流收集效率。随着网版技术、浆料特性的不断研究和开发，尽管栅线电极的宽度和高宽比已接近极限，但是浆料印刷时形成的拓展、拖影问题还没有得到有效解决，低温浆料的拓展、拖影尤其严重，而浆料拓展、拖影部分也是造成遮光的重要组成部分。因此，结合上述问题，提供一种优化电池片的电极结构，进一步减小遮光面积，是提高太阳能电池光电转换效率的有效途径，也是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种太阳能电池，通过在栅线两侧设置凹槽，能够最大限度地减小遮光面积并解决浆料拓展的问题，有利于降低银浆耗量，降低成本，提高太阳能电池的转换效率。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种太阳能电池，包括电池本体和在所述电池本体表面上形成的栅线电极，所述电池本体的表面设有凹槽，所述栅线电极设置在相邻凹槽一、凹槽二的区域内，嵌入同一个栅线电极的相邻凹槽对称设置在所述栅线电极的两侧。优选的，所述电池本体包括：单晶硅片衬底，依次设置在衬底正面的本征非晶硅层一、掺杂层一、TCO层一，依次设置在衬底背面的本征非晶硅层二、掺杂层二、TCO层二；所述栅线电极包括正面金属栅线电极和背面金属栅线电极。优选的，所述凹槽的底部开设在单晶硅片衬底上，凹槽的深度大于衬底正面的本征非晶硅层一、掺杂层一、TCO层一的总厚度，也大于背面的本征非晶硅层二、掺杂层二、TCO层二的总厚度。优选的，所述凹槽的侧剖形状包括方形、梯形、弧形。优选的，所述凹槽包括连续式、斑点式、间断式。优选的，所述凹槽深度为3-60μm。优选的，所述凹槽深度为5-30μm。优选的，所述凹槽的开口宽度为3-100μm。优选的，所述凹槽的开口宽度为10-60μm。优选的，所述凹槽一与凹槽二的中心间距为20-100μm。优选的，所述栅线电极的宽度为8-70μm。优选的，所述栅线电极为主栅线电极或副栅线电极。经由上述的技术方案可知，本技术提供了一种太阳能电池，其优化了电池片的电极结构，所述电极结构用于副栅电极处，能够有效控制栅线宽度、优化栅线线型、降低浆料拓展、减少毛刺、提高电流收集效率；所述电极结构用于主栅电极处，能够起到优化栅线轮廓、降低浆料拓展、提升电流导出效率的作用。本技术所述的太阳能电池的电极结构能够采用常规单、多晶电池的正银和背银印刷工序，其印刷工艺可以为单次印刷、分步印刷、叠层印刷工艺，所述电极结构还特别适用于低温浆料应用在异质结电池、异质结-IBC结构电池上，还能够用在IBC、TOPCON等其他高效电池上。本技术进一步减小了遮光面积，降低银浆耗量，节省成本，提升了太阳能电池光电转换效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，并不构成对本技术的限制。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术太阳能电池栅线电极与凹槽的详细结构图；图2附图为本技术太阳能电池的剖面结构示意图及其栅线电极与凹槽的详细结构图，其中图2a为正面开设凹槽的剖面结构示意图及其栅线电极与凹槽的详细结构图，图2b为背面开设凹槽的剖面结构示意图及其栅线电极与凹槽的详细结构图，图2c为正背面开设凹槽的剖面结构示意图及其栅线电极与凹槽的详细结构图；图3附图为本技术太阳能电池的结构示意图及其栅线电极与凹槽的详细结构图，其中图3a为方形-连续型凹槽，图3b为方形-连续型凹槽，图3c为弧形-斑点型凹槽，图3d为弧形-间断型凹槽；图4附图为对比例的正面副栅线显微镜测试图片；图5附图为实施例1的正面副栅线显微镜测试图片。图中：1-电池本体，2-栅线电极，31-凹槽一，32-凹槽二，100-单晶硅片衬底，101-本征非晶硅层一，111-本征非晶硅层二，102-掺杂层一，112-掺杂层二，103-TCO层一，113-TCO层二，21-正面金属栅线电极，22-背面金属栅线电极。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1本技术实施例公开了一种太阳能电池，包括电池本体1和在所述电池本体1表面上形成的栅线电极2，所述电池本体1的表面设有凹槽3，所述栅线电极2设置在相邻凹槽一31和凹槽二32的区域内，嵌入同一个栅线电极2的相邻凹槽3对称设置在所述栅线电极2的两侧。所述电池本体1包括：单晶硅片衬底100、衬底正面的本征非晶硅层一101、掺杂层一102、TCO层一103，以及衬底背面的本征非晶硅层二111、掺杂层二112、TCO层二113；所述栅线电极2包括正面金属栅线电极21和背面金属栅线电极22。本实施例选用异质结电池结构，并在电池片受光面的副栅上应用本技术所述的太阳能电池单元，首先在单晶硅片衬底100的表面上开设凹槽3，分别经过双面制绒清洗-双面本征非晶硅镀膜-双面掺杂型非晶硅镀膜-双面透明导电氧化物镀膜步骤，最后使用低温银浆、丝网印刷技术、低温固化制作电池的正背面电极。正面副栅网版设计开口为25μm，凹槽3采用激光开槽的方式形成，所用激光光斑重叠率为50％，得到连续的线型凹槽3，凹槽一31与凹槽二32的中心间距为30μm，凹槽3经过制绒清洗后的深度约为10μm，凹槽3宽度为20μm，栅线电极2设置在凹槽一31与凹槽二32之间，如图2a、3b所示，栅线电极2宽度为53μm，且栅线外边缘嵌在凹槽中，在每一根副栅线的两侧都有与之对应的凹槽一31和凹槽二32。对所得电池片量测其栅线宽度、浆料拓展电性能数据，实验测得数据见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，包括电池本体(1)和在所述电池本体(1)表面上形成的栅线电极(2)，其特征在于，所述电池本体(1)的表面设有凹槽(3)，所述栅线电极(2)设置在相邻凹槽一(31)、凹槽二(32)的区域内，嵌入同一个栅线电极(2)的相邻凹槽(3)对称设置在所述栅线电极(2)的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，包括电池本体(1)和在所述电池本体(1)表面上形成的栅线电极(2)，其特征在于，所述电池本体(1)的表面设有凹槽(3)，所述栅线电极(2)设置在相邻凹槽一(31)、凹槽二(32)的区域内，嵌入同一个栅线电极(2)的相邻凹槽(3)对称设置在所述栅线电极(2)的两侧。


2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述电池本体(1)包括：单晶硅片衬底(100)，依次设置在衬底正面的本征非晶硅层一(101)、掺杂层一(102)、TCO层一(103)，依次设置在衬底背面的本征非晶硅层二(111)、掺杂层二(112)、TCO层二(113)；所述栅线电极(2)包括正面金属栅线电极(21)和背面金属栅线电极(22)。


3.根据权利要求1-2任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述凹槽(3)的底部开设在单晶硅片衬底(100)上，凹槽(3)的深度大于衬底正面的本征非晶硅层一(101)、掺杂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍少娟，王继磊，贾慧君，杨骥，黄金，张娟，白焱辉，高勇，
申请(专利权)人：晋能光伏技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14