一种太阳能电池、电极结构、电池组件及发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能电池的电极结构，属于光伏电池技术领域，包括导电层，所述导电层用于联结于所述太阳能电池上的一端设有种子层，所述种子层的宽度小于所述导电层的宽度；通过保障导电层的宽度大于种子层的宽度，达到低的线电阻，同时，避免导电层向所述太阳能电池扩散的风险，保障电池本身的光电转换效率，本发明专利技术还公开了应用该电极结构的太阳能电池、电池组件以及发电系统。电池组件以及发电系统。电池组件以及发电系统。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池、电极结构、电池组件及发电系统


[0001]本专利技术属于光伏电池
，特别涉及一种太阳能电池、电极结构、电池组件及发电系统。

技术介绍

[0002]太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩写为PV），简称光伏。
[0003]目前市面上的太阳能电池，其结构如图1所示，包括基底1000，所述基底1000上设有导电膜层1001，但该结构容易导致导电膜层1001中的材料分子向基底1000中扩散，从而形成复合对子，导致光电效率降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池的电极结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种太阳能电池的电极结构，包括导电层，所述导电层用于联结于所述太阳能电池上的一端设有种子层，所述种子层的宽度小于所述导电层的宽度，述导电层超过所述种子层的部分和所述太阳能电池表面构成悬空结构。
[0007]与现有技术相比，本技术方案具有如下效果：
[0008]1）、通过保障导电层的宽度大于种子层的宽度，达到低的线电阻，同时，避免导电层向所述太阳能电池扩散的风险，保障电池本身的光电转换效率。
[0009]2）、“悬空结构”构成一种多重反射结构，增加光的反射效果，从而提高短路电流，增加电池转换效率。
[0010]作为优选，所述种子层由合金材料制成，其组分包括功能成分以及强化成分，所述功能成分以及所述强化成分按照一定比例进行混合制成。
[0011]作为优选，所述功能成分为波长范围在850nm
‑
1200nm之间平均折射率低于2的金属。
[0012]作为优选，所述功能成分为AL、Ag、Cu、Mg中的一种或多种，所述强化成分包括Mo、Ni、Ti、W、Cr、Si、Mn、Pd、Bi、Nb、Ta、Pa、V中的任意一种或多种，其中，按照含量占比，所述功能成分＞50%。
[0013]作为优选，所述种子层采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种。
[0014]作为优选，所述导电层由导电金属制成，其主要成分为Cu、Ag、Al中的一种或多种。
[0015]作为优选，所述导电层的制备采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种。
[0016]作为优选，还包括设于所述导电层上的保护层；所述保护层由Sn或Ag中的一种制备而成，所述保护层的制备采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种。
[0017]作为优选，所述悬空结构的悬空平均高度范围为10nm
‑
50μm。
[0018]作为优选，所述太阳能电池表面上还设有一层介质膜，所述介质膜上开设有开口，所述种子层局部通过开口和所述太阳能电池触接。
[0019]作为优选，所述种子层与所述介质膜之间还设置有透明导电氧化薄膜，所述透明导电氧化薄膜通过所述介质膜上设置的所述开口与所述太阳能电池接触。
[0020]作为优选，所述种子层的宽度=（20%
‑
98%）*所述导电层的宽度。
[0021]作为优选，所述导电层宽度
‑
所述种子层的宽度＞5μm。
[0022]作为优选，所述种子层的宽度=（30%
‑
90%）*所述导电层的宽度
[0023]作为优选，所述导电层宽度
‑
所述种子层的宽度＞10μm。
[0024]作为优选，所述种子层由多层子种子层堆叠而成。
[0025]作为优选，背离所述太阳能电池的方向堆叠的所述子种子层中的功能成分含量逐渐降低。
[0026]作为优选，所述种子层的厚度为10nm
‑
1000nm。
[0027]作为优选，所述导电层的厚度为1
‑
800μm。
[0028]另外，本专利技术还公开了一种太阳能电池、太阳能电池组件以及太阳能发电系统，三者均基于上述任一方案所提及的电极结构。
[0029]同时，本专利技术还公开了制备该电极结构的制备方法，具体包括如下步骤：
[0030]1）、在太阳能电池上制备图形化的掩膜层；
[0031]2）、在步骤1）的基础上制备种子层；
[0032]3）、在种子层上制备导电层；
[0033]4）、祛除无导电层覆盖的种子层及图形化的掩膜层。
附图说明
[0034]图1是现有技术整体结构示意图；
[0035]图2是本专利技术中电极结构整体结构示意图；
[0036]图3是本专利技术中不同材质种子层关于光反射的建模对比图；
[0037]图4是Cu与其他金属的扩散系数的对比图；
[0038]图5是电极脱落失效的示意图；
[0039]图6是太阳能电池的主栅与细栅的连接结构示意图；
[0040]图7是现有的电极电镀方法示意图；
[0041]图8是本专利技术提供的电极电镀方法示意图。
[0042]具体实施例
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。
[0044]实施例：
[0045]如图2所示的一种太阳能电池，在本实施例中，该太阳能电池为背接触太阳能电
池，且所述背接触太阳能电池包括衬底5，所述衬底5上设有电极结构。
[0046]该电极结构，包括导电层1，所述导电层1用于联结于衬底5上的一端设有种子层2，所述种子层2的宽度小于所述导电层1的宽度，且所述导电层1超过所述种子层2的部分和所述衬底表面构成悬空结构；首先，通过保障导电层1的宽度大于种子层2的宽度，达到低的线电阻，同时，避免导电层1中的分子向所述衬底5中扩散的风险，保障电池本身的光电转换效率；其次，设置该“悬空结构”，结合本实施例具体来说，导电层1朝向所述衬底5的端面间隔设置于所述衬底5上，且导电层1整体的宽度大于种子层2整体的宽度，从而形成空气层，增加光的反射效果，从而提高太阳能电池的短路电流，增加电池转换效率。
[0047]值得一提的是，该空气层的悬空平均高度范围为10nm
‑
50μm，参考附图3可知，光的反射情况和悬空平均高度的相关关系，在附图中，随着空气层的厚度逐渐增加，光的反射情况越好，直至趋于平稳。
[0048]在本实施例中，所述导电层1由导电金属制成，其主要成分为Cu、Ag、Al中的一种或多种；其中，所述导电层1的制备采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种，作为优选，选用物理气相沉积制备。
[0049]值得注意的是，所述种子层2由合金材料制成，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的电极结构，包括导电层，其特征在于：所述导电层用于联结于所述太阳能电池上的一端设有种子层，所述种子层的宽度小于所述导电层的宽度，述导电层超过所述种子层的部分和所述太阳能电池表面构成悬空结构。2.如权利要求1所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：所述种子层采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种。3.如权利要求1所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：所述导电层由导电金属制成，其主要成分为Cu、Ag、Al中的一种或多种。4.如权利要求3所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：所述导电层的制备采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种。5.如权利要求1所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：还包括设于所述导电层上的保护层；所述保护层的制备采用物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积、电镀或化学镀中的一种。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：所述悬空结构的悬空平均高度范围为10nm
‑
50μm。7.如权利要求6所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：所述太阳能电池表面上还设有一层介质膜，所述介质膜上开设有开口，所述种子层局部通过开口和所述太阳能电池触接。8.如权利要求7所述的一种太阳能电池的电极结构，其特征在于：所述种子层与所述介质膜之间还设置有透明导电氧化薄膜，所述透明导电氧化薄膜通过所述介质膜上设置的所述开口与所述太阳能电池接触。9.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永谦，许文理，张建军，陈刚，
申请(专利权)人：浙江爱旭太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：