《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》是英利能源（中國）有限公司於2012年12月18日申請的專利，該專利的公布號為CN202977437U，授權公布日為2013年6月5日，發明人是張東升、孫曉娟、王靜。該發明涉及光伏電池領域。
《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》該太陽能電池柵線電極包括設定在電池片上的主柵線和副柵線，其中，主柵線的數量為4～10根，寬度為0.1～2.5毫米；副柵線的數量為100～200根，寬度為10～39微米。該實用新型通過增加主柵線以及副柵線的根數，同時減小主柵線以及副柵線的寬度，可以增強副柵線收集光生電荷的能力以及主柵線匯集電流的能力，縮短光生電荷的傳輸路徑，從而能夠在製作電池片的單晶或多晶矽片的擴散方阻增大的條件下，保證太陽能電池的串聯電阻較小、填充因子較大，有利於太陽能電池電性能的改善。
2017年12月11日，《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片
- 申請人：英利能源（中國）有限公司
- 申請日：2012年12月18日
- 申請號：2012207021772
- 公布號：CN202977437U
- 公布日：2013年6月5日
- 發明人：張東升、孫曉娟、王靜
- 地址：河北省保定市朝陽北大街3399號
- Int.Cl.：H01L31/0224(2006.01)I、H01L31/042(2006.01)I
- 代理機構：北京康信智慧財產權代理有限責任公司
- 代理人：吳貴明、張永明
- 類別：實用新型發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,榮譽表彰,
專利背景
太陽能電池作為一種環保清潔能源，技術發展非常迅猛。在太陽能電池的生產工藝流程中，柵線電極的絲網印刷作為一項關鍵工序，對太陽能電池的效率、成本起著決定性的作用。
太陽能電池的柵線電極設定在電池片上，通常包括相互垂直的主柵線和副柵線，如圖1所示，其中，副柵線通常為60～80根，寬度為40～80微米，細而密地設定，布滿整個電池片表面，主要作用是收集光生電荷；主柵線相對於副柵線來說比較粗，通常為2～3根，寬度為1～3毫米，主要作用是將與其相連的副柵線上的電流匯集到一起進行輸出。
然而，由於作為電池片的單晶或多晶矽片往往採用淺摻雜的PN結，即摻雜P的濃度較低，導致單晶或多晶矽片的擴散方阻較大，通常會達到80～120歐/□。隨著基底電池片擴散方阻的增體整加，太陽能電池的串聯電阻變大、填充因子府轎記熱變小，嚴重影響了太陽能電池的電性能。因此，需要最佳化柵線電極的設計，以與電池片的擴散方阻進行匹配。
發明內容
專利目的
《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》提供了一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片，以解決太陽能電池的電池片擴散方阻增加，導致太陽能電池串聯電阻變大、填充因子變小，嚴重影響太陽能電池的電性能的技術問題。
技術方案
根據《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》的一個方面，提供了一種太陽能電池柵線電極，包括設定在電池片上的主柵線和副柵線，其中，主柵線的數量為4～10根，寬度為0.1～2.5毫米；副柵線的數量為100～200根，寬度為10～39微米。
進一步地，主柵線相對於電池片的縱向中心軸呈左右對稱分布。
進一步地，當電池片的尺寸為156×156毫米時，匪承婚主柵線為4～6根，且相鄰的主柵線的間距為20～40毫米。優選地，主柵線為4根。
進一步地，當電池片的尺寸為210×210毫米時，主柵線為5～9根，且相鄰的主柵線的間距為20～40毫米。優選地，主柵線為6根。
根據《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》的另一個方面，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片上設定有上述的太陽能電池柵線電極。
改善效果
《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》通過增加主柵線以及副柵線的根數，同時減小主柵線以及副柵線的寬度，可以增強副柵線收集光生電荷的能力以及主柵線匯集電流的能力，縮短光生電荷的傳輸路徑，從而能夠在製作電池片的單晶或多晶矽片的擴散方阻增大的條件下，保證太陽能電池的串聯電阻較小、填充因子較大，有利於太陽能電池電性能的改善。
附圖說明
圖1示出了2012年12月之前技術的太陽能幾墓甩電池柵線電極的示意圖；
圖2示出了根據《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》第一實施例的太陽能電池柵線電極的示意圖；
圖3示出了根據該實用新型第二實施例的太陽能電池柵線電極的示意圖。
權利要求
1.一種太陽能電池柵線電極，包括設定在電池片上的主柵線和副柵線，其特徵在於，所述主柵線的數量為4～10根，寬度為0.1～2.5毫兆甩頌米；所述副柵線的數量為100～200根，寬度為10～39微米。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，所述主柵線相對於所述電池片的縱向中心軸呈左右對稱分布。
3.根據權利要求1或2所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，欠章懂臭當所述電池片的尺寸為156×156毫米時，所述主柵線為4～6根，且相鄰的所述主柵線的間距為20～40毫米。
4.根據權利要求3所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，所述主柵線為4根。
5.根據權利要求1或2所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，當所述電池片的尺寸為210×210毫米時，所述主柵線為5～9根，且相鄰的所述主柵線的間距為20～40毫米。
6.根據權利要求5所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，所述主柵線為6根。
7.一種太陽能電池片，其特徵在於，所述太陽能電池片上設定有權棗寒迎利要求1至6中任一項所述的太陽能電池柵線電極。
實施方式
操作內容
在《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》典型的實施方式中，太陽能電池柵線電極包括設定在電池片上的主柵線和副柵線，其中，主柵線的數量為4～10根，寬度為0.1～2.5毫米；副柵線的數量為100～200根，寬度為10～39微米。通過增加主柵線以及副柵線的根數，同時減小主柵線以及副柵線的寬度，可以增強副柵線收集光生電荷的能力以及主柵線匯集電流的能力，縮短光生電荷的傳輸路徑，從而能夠在製作電池片的單晶或多晶矽片的擴散方阻增大的條件下，保證太陽能電池的串聯電阻較小、填充因子較大，有利於太陽能電池電性能的改善。
在上述太陽能電池柵線電極的製作過程中，由於2012年12月之前的絲網印刷技術的局限性，其所印刷的柵線的最小寬度通常只能達到40微米左右，因此，為了印刷該實用新型技術方案中10～39微米的副柵線，需要柵線位置進行雷射刻槽，然後進行電鍍形成柵線電極，可以達到降低副柵線寬度，增加副柵線密度的效果。
在該實用新型優選的實施方式中，主柵線相對於電池片的縱向中心軸呈左右對稱分布。採用左右對稱分布的主柵線設定方式，可以使得主柵線更均勻地匯集整個電池片表面的光生電荷產生的光生電流。
在該實用新型優選的實施方式中，當電池片的尺寸為156×156毫米時，主柵線為4～6根，且相鄰的主柵線的間距為20～40毫米。優選地，在該實用新型的第一實施例中，如圖2所示，電池片為156×156毫米的電池片，主柵線為4根，從左向右依次排列並且相對於電池片的橫向中間位置呈左右對稱分布，其中，第二根主柵線和第三根主柵線的間距為36.0±0.1毫米，第一根主柵線和第二根主柵線的間距以及第三根主柵線和第四根主柵線的間距均為33.0±0.1毫米，各根主柵線的寬度均為0.1～2.5毫米；副柵線為120根，寬度為30微米。
在該實用新型優選的實施方式中，當電池片的尺寸為210×210毫米時，主柵線為5～9根，且相鄰的主柵線的間距為20～40毫米。優選地，在該實用新型的第二實施例中，如圖3所示，電池片為210×210毫米的電池片，主柵線為6根，從左向右依次排列並且相對於電池片的橫向中間位置呈左右對稱分布，其中，第三根主柵線和第四根主柵線的間距為34±0.1毫米，第二根主柵線和第三根主柵線的間距以及第四根主柵線和第五根主柵線的間距均為31±0.1毫米，第一根主柵線和第二根主柵線的間距以及第五根主柵線和第六根主柵線的間距均為31±0.1毫米，各根主柵線的寬度均為0.1～2.5毫米；副柵線為180根，寬度為35微米。
在該實用新型典型的實施方式中，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片上設定有上述的太陽能電池柵線電極，因此具有較小的串聯電阻和較大的填充因子，即電性能得到了改善。
實施案例
實施例1
採用如圖2所示的《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》第一實施例的柵線電極設計，製作156×156毫米尺寸規格的太陽能電池片。
實施例2
採用如圖3所示的該實用新型第二實施例的柵線電極設計，製作210×210毫米尺寸規格的太陽能電池片。
對比例1
將柵線電極設計為：主柵線為2根，寬度為1～3毫米；副柵線為70根，寬度為60微米，製作156×156毫米尺寸規格的太陽能電池片。
對比例2
將柵線電極設計為：主柵線為3根，寬度為1～3毫米；副柵線為80根，寬度為50微米，製作210×210毫米尺寸規格的太陽能電池片。
對實施例1～2以及對比例1～2製作的太陽能電池片進行電性能測試，測試結果如表1所示：
/ | 串聯電阻 | 填充因子 | ||
實施例1 | 0.0025〜0.0032歐 | 78.0〜78.6% | ||
實施例2 | 0.0022〜0.0030歐 | 78.2〜78.8% | ||
對比例1 | 0.0038〜0.0045歐 | 77.4〜77.9% | ||
對比例2 | 0.0032〜0.0040歐 | 77.6〜78.3% | ||
從表1的測試數據可以看出，該實用新型的實施例1的太陽能電池片比相同尺寸規格的對比例1的太陽能電池片，以及該實用新型的實施例2的太陽能電池片比相同尺寸規格的對比例2的太陽能電池片，分別具有更低的串聯電阻和更大的填充因子，即電性能有明顯改善。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
根據《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》的另一個方面，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片上設定有上述的太陽能電池柵線電極。
改善效果
《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》通過增加主柵線以及副柵線的根數，同時減小主柵線以及副柵線的寬度，可以增強副柵線收集光生電荷的能力以及主柵線匯集電流的能力，縮短光生電荷的傳輸路徑，從而能夠在製作電池片的單晶或多晶矽片的擴散方阻增大的條件下，保證太陽能電池的串聯電阻較小、填充因子較大，有利於太陽能電池電性能的改善。
附圖說明
圖1示出了2012年12月之前技術的太陽能電池柵線電極的示意圖；
圖2示出了根據《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》第一實施例的太陽能電池柵線電極的示意圖；
圖3示出了根據該實用新型第二實施例的太陽能電池柵線電極的示意圖。
權利要求
1.一種太陽能電池柵線電極，包括設定在電池片上的主柵線和副柵線，其特徵在於，所述主柵線的數量為4～10根，寬度為0.1～2.5毫米；所述副柵線的數量為100～200根，寬度為10～39微米。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，所述主柵線相對於所述電池片的縱向中心軸呈左右對稱分布。
3.根據權利要求1或2所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，當所述電池片的尺寸為156×156毫米時，所述主柵線為4～6根，且相鄰的所述主柵線的間距為20～40毫米。
4.根據權利要求3所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，所述主柵線為4根。
5.根據權利要求1或2所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，當所述電池片的尺寸為210×210毫米時，所述主柵線為5～9根，且相鄰的所述主柵線的間距為20～40毫米。
6.根據權利要求5所述的太陽能電池柵線電極，其特徵在於，所述主柵線為6根。
7.一種太陽能電池片，其特徵在於，所述太陽能電池片上設定有權利要求1至6中任一項所述的太陽能電池柵線電極。
實施方式
操作內容
在《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》典型的實施方式中，太陽能電池柵線電極包括設定在電池片上的主柵線和副柵線，其中，主柵線的數量為4～10根，寬度為0.1～2.5毫米；副柵線的數量為100～200根，寬度為10～39微米。通過增加主柵線以及副柵線的根數，同時減小主柵線以及副柵線的寬度，可以增強副柵線收集光生電荷的能力以及主柵線匯集電流的能力，縮短光生電荷的傳輸路徑，從而能夠在製作電池片的單晶或多晶矽片的擴散方阻增大的條件下，保證太陽能電池的串聯電阻較小、填充因子較大，有利於太陽能電池電性能的改善。
在上述太陽能電池柵線電極的製作過程中，由於2012年12月之前的絲網印刷技術的局限性，其所印刷的柵線的最小寬度通常只能達到40微米左右，因此，為了印刷該實用新型技術方案中10～39微米的副柵線，需要柵線位置進行雷射刻槽，然後進行電鍍形成柵線電極，可以達到降低副柵線寬度，增加副柵線密度的效果。
在該實用新型優選的實施方式中，主柵線相對於電池片的縱向中心軸呈左右對稱分布。採用左右對稱分布的主柵線設定方式，可以使得主柵線更均勻地匯集整個電池片表面的光生電荷產生的光生電流。
在該實用新型優選的實施方式中，當電池片的尺寸為156×156毫米時，主柵線為4～6根，且相鄰的主柵線的間距為20～40毫米。優選地，在該實用新型的第一實施例中，如圖2所示，電池片為156×156毫米的電池片，主柵線為4根，從左向右依次排列並且相對於電池片的橫向中間位置呈左右對稱分布，其中，第二根主柵線和第三根主柵線的間距為36.0±0.1毫米，第一根主柵線和第二根主柵線的間距以及第三根主柵線和第四根主柵線的間距均為33.0±0.1毫米，各根主柵線的寬度均為0.1～2.5毫米；副柵線為120根，寬度為30微米。
在該實用新型優選的實施方式中，當電池片的尺寸為210×210毫米時，主柵線為5～9根，且相鄰的主柵線的間距為20～40毫米。優選地，在該實用新型的第二實施例中，如圖3所示，電池片為210×210毫米的電池片，主柵線為6根，從左向右依次排列並且相對於電池片的橫向中間位置呈左右對稱分布，其中，第三根主柵線和第四根主柵線的間距為34±0.1毫米，第二根主柵線和第三根主柵線的間距以及第四根主柵線和第五根主柵線的間距均為31±0.1毫米，第一根主柵線和第二根主柵線的間距以及第五根主柵線和第六根主柵線的間距均為31±0.1毫米，各根主柵線的寬度均為0.1～2.5毫米；副柵線為180根，寬度為35微米。
在該實用新型典型的實施方式中，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片上設定有上述的太陽能電池柵線電極，因此具有較小的串聯電阻和較大的填充因子，即電性能得到了改善。
實施案例
實施例1
採用如圖2所示的《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》第一實施例的柵線電極設計，製作156×156毫米尺寸規格的太陽能電池片。
實施例2
採用如圖3所示的該實用新型第二實施例的柵線電極設計，製作210×210毫米尺寸規格的太陽能電池片。
對比例1
將柵線電極設計為：主柵線為2根，寬度為1～3毫米；副柵線為70根，寬度為60微米，製作156×156毫米尺寸規格的太陽能電池片。
對比例2
將柵線電極設計為：主柵線為3根，寬度為1～3毫米；副柵線為80根，寬度為50微米，製作210×210毫米尺寸規格的太陽能電池片。
對實施例1～2以及對比例1～2製作的太陽能電池片進行電性能測試，測試結果如表1所示：
/ | 串聯電阻 | 填充因子 | ||
實施例1 | 0.0025〜0.0032歐 | 78.0〜78.6% | ||
實施例2 | 0.0022〜0.0030歐 | 78.2〜78.8% | ||
對比例1 | 0.0038〜0.0045歐 | 77.4〜77.9% | ||
對比例2 | 0.0032〜0.0040歐 | 77.6〜78.3% | ||
從表1的測試數據可以看出，該實用新型的實施例1的太陽能電池片比相同尺寸規格的對比例1的太陽能電池片，以及該實用新型的實施例2的太陽能電池片比相同尺寸規格的對比例2的太陽能電池片，分別具有更低的串聯電阻和更大的填充因子，即電性能有明顯改善。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種太陽能電池柵線電極及太陽能電池片》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
