一种双重印刷太阳能电池的电极栅线结构制造技术

技术编号:8047433 阅读:227 留言:0更新日期:2012-12-06 20:43
本发明专利技术公开了一种双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,包括底层印刷细栅线,上层印刷细栅线+主栅线,所述底层印刷的细栅线的图形为不连续点阵结构,上层印刷的细栅线+主栅线的图形为传统的细栅线+主栅线结构,上层印刷的细栅线行数、间距与底层印刷的细栅线一致,通过上层的细栅线将底层的各点连接,两层图形实现叠印。本发明专利技术将传统的底层细栅线简化为密布点状结构,有效降低了银浆耗量,同时获得相近的载流子收集效率,并最终通过上层栅线将各点连接在一起;由于上层浆料不会与硅基体形成欧姆接触,减少了烧结区域面积,降低了该区域载流子的复合,有利于提高电池片的开路电压。经优化后的设计方案,底层图形银浆耗量降低70%左右,具有较高的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池制造工艺领域,具体涉及太阳能电池的电极栅线结构。
技术介绍
高效率、低成本一直是各大太阳能电池厂商追求的目标,同时也是太阳能得以在各类需求旺盛的能源市场中与其它非环保能源的价格直接竞争的关键驱动因素。随着各类新型设备、耗材、工艺技术的发展,为提高电池转换效率、降低制造成本成为可能。正面电极印刷是太阳能电池制造过程中至关重要的一步,其主要作用是通过印刷精细的栅线将电流导出;因此,金属栅线为了尽量减少遮光效果,必须将金属线的宽度控制在最窄,同时为了保证良好的导电性,还要具有一定的高度,传统的印刷方式无法同时满足 上述要求。目前能够实现大规模生产应用的双重印刷技术(或叫二次印刷)有效的解决了这一问题,其核心在于它具有高精度和可重复性,能够实现多重印刷层之间的精确对准,从而保证栅线细化的同时获得高度的补偿。双重印刷技术的另一特点在于使用两种不同特性的浆料来完成栅线的印刷,其底层浆料能够与硅表面形成较低的接触电阻,而上层浆料不会腐蚀氮化硅膜,无法与硅基体形成欧姆接触,但其具有更低的电阻率,能够有效的降低栅线电阻。德国Fraunhofer研究所的一项研究表明,双重印刷前电极可以实现额外的绝对电池效率的提升。然而,目前双重印刷技术通常采用底层印刷细栅线,上层印刷细栅线+主栅线的方式,其带来的负面影响就是银浆耗量的增加,使成本上升;因此,合理设计栅线电极结构,降低成本才能更好的发挥该技术的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有双重印刷技术银浆耗量高、印刷图形结构单一等不足,提供一种能够有效的降低银浆耗量并获得较高转换效率的太阳能电池的电极栅线结构。本专利技术的目的通过采取如下技术方案予以实现一种双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,包括底层印刷细栅线,上层印刷细栅线+主栅线,所述底层印刷的细栅线的图形为不连续点阵结构,上层印刷的细栅线+主栅线的图形为传统的细栅线+主栅线结构,上层印刷的细栅线行数、间距与底层印刷的细栅线一致,通过上层的细栅线将底层的各点连接,两层图形实现叠印。本专利技术所述底层印刷的细栅线的图形中的不连续点的形状为圆形、线段、三角形、菱形、矩形或多边形,其面积为1*10_3 O. 4mm2,并由上述各种图形点组成各行细栅线。本专利技术所述每行细栅线中相邻两点的间距为O. 5 10mm,行数为65 120,相邻两行间距为I. 2 2. 3_。本专利技术所述相邻两行细栅线中各点可采用对称分布,也可采用错位分布,该错位分布的方式是在相邻两行的细栅线中,其中一行中的点均位于另一行相邻两点的中垂线位置,边缘空缺位置增加一个点进行补充。本专利技术所述的主栅线根数为2 5根。本专利技术将传统的底层细栅线简化为密布点状结构,有效降低了银浆耗量,同时获得相近的载流子收集效率,并最终通过上层栅线将各点连接在一起;由于上层浆料不会与硅基体形成欧姆接触,减少了烧结区域面积,降低了该区域载流子的复合,有利于提高电池片的开路电压。经优化后的设计方案,底层图形银浆耗量降低70%左右,具有较高的实用性。附图说明图I为传统双重印刷底层栅线结构示意图;图2为传统双重印刷上层栅线结构示意图; 图3为本专利技术底层栅线结构示意图(对称分布结构);图4为本专利技术底层栅线结构示意图(错位分布结构);图5为本专利技术上层栅线结构示意图;图6为图4中错位分布结构的放大示意图,图中空心点为边缘补充点。具体实施例方式本专利技术提供的实施例之双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,包括底层印刷细栅线,上层印刷细栅线+主栅线,底层印刷的细栅线的图形为不连续点阵结构(如图3、4所示),上层印刷的细栅线+主栅线的图形为传统的细栅线+主栅线结构(如图5所示),上层印刷的细栅线行数、间距与底层印刷的细栅线一致,通过上层的细栅线将底层的各点连接,两层图形实现叠印。本专利技术底层印刷的细栅线的图形中的不连续点的形状为圆形、线段、三角形、菱形、矩形或多边形,其面积为1*10_3 O. 4mm2,并由上述各种图形点组成各行细栅线。本专利技术每行细栅线中相邻两点的间距为O. 5 10mm,行数为65 120,相邻两行间距为I. 2 2. 3mm,主栅线根数为2 5根。本专利技术相邻两行细栅线中各点可采用对称分布,也可采用错位分布(如相邻A、B两行,A行中的点均位于B行相邻两点中垂线位置,边缘空缺位置增加一个点进行补充,如图6所示)。实施例I对于156x156尺寸的多晶硅电池片,电极栅线结构设计如下⑴本电极栅线结构采用双重印刷方式制备,分为底层图形和上层图形;⑵底层图形由不连续圆形点阵组成,圆半径为O. 04mm,圆心间距为O. 86mm,每行长度 153. 08mm ;⑶相邻两行错位分布,行数为90行,行间距为I. 92mm,总点数为16155个;⑷上层图形细栅线根数为90,行间距为I. 92mm,细栅线宽度为O. 08mm,主栅线根数为2。实施例2对于125x125尺寸的单晶硅电池片,电极栅线结构设计如下⑴本电极栅线结构采用双重印刷方式制备,分为底层图形和上层图形;⑵底层图形由不连续圆形点阵组成,圆半径为O. 04mm,圆心间距为O. 89mm,每行长度122. 82mm (非硅片倒角处尺寸);⑶相邻两行错位分布,行数为70行,行间距为I. 78mm ;⑷上层图形细栅线根数为70,行间距为I. 78mm,细栅线宽度为O. 08mm,主栅线根数为3。实施例3 对于156x156尺寸的单晶硅电池片,电极栅线结构设计如下⑴本电极栅线结构采用双重印刷方式制备,分为底层图形和上层图形; ⑵底层图形由不连续细线段组成,细线段宽度为O. 07mm,单段长度为2mm,每段间距I. 06mm,每行长度153mm ;⑶相邻两行对称分布,行数为90行,行间距为I. 92mm ;⑷上层图形细栅线根数为90,行间距为I. 92mm,细栅线宽度为O. 07mm,主栅线根数为3。最后应说明的是以上所述仅为本专利技术的优选实施例而己,并不用于限制本专利技术,尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,包括底层印刷细栅线,上层印刷细栅线+主栅线,其特征在于,所述底层印刷的细栅线的图形为不连续点阵结构,上层印刷的细栅线+主栅线的图形为传统的细栅线+主栅线结构,上层印刷的细栅线行数、间距与底层印刷的细栅线一致,通过上层的细栅线将底层的各点连接,两层图形实现叠印。2.根据权利要求I所述的双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,其特征在于,所述底层印刷的细栅线的图形中的不连续点的形状为圆形、线段、三角形、菱形、矩形或多边形,其面积为1*10_3 0. 4mm2,并由上述各种图形点组成各行细栅线。3.根据权利要求2所述的双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,其特征在于,所述每行细栅线中相邻两点的间距为0. 5 10mm,行数为65 120,相邻两行间距为I. 2 2. 3mm。4.根据权利要求2或3所述的双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,其特征在于,所述相邻两行细栅线中各点采用对称分布。5.根据权利要求2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双重印刷太阳能电池的电极栅线结构,包括底层印刷细栅线,上层印刷细栅线+主栅线,其特征在于,所述底层印刷的细栅线的图形为不连续点阵结构,上层印刷的细栅线+主栅线的图形为传统的细栅线+主栅线结构,上层印刷的细栅线行数、间距与底层印刷的细栅线一致,通过上层的细栅线将底层的各点连接,两层图形实现叠印。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵永乐李积伟万祥宋锋兵曾云
申请(专利权)人:晶澳扬州太阳能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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