[发明专利]一种太阳能电池片正面电极结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明主要是关于太阳能电池领域，尤其涉及太阳能电池片正面电极结构以及制作该结构的制作方法。

 

背景技术

现有的太阳能电池的正面电极图案的结构包括细栅线和主栅线，细栅线和主栅线一般垂直交叉。其中，细栅线的作用是收集电池片表面由于太阳光照所产生的光生电流，而主栅线的作用是汇集并导出由细栅线收集的电流。由于细栅线和主栅线会在太阳能电池片的正面占据一定的表面积并粘附在电池片面，这会对太阳能电池片的光电转换效率产生重要的影响，因此，在制作工艺上对细栅线和主栅线的制作提出了不同的要求：对于细栅线，不仅要求具有更窄更高和更平整的表面形貌，也要求细栅线具有更低的接触电阻和体电阻，这就要求细栅线的导电浆料不仅具有良好的印刷性能，使印刷出来的细栅线具有更好的印刷塑性而不致于在后续的烘干和烧结过程塌陷，也要求其与电池片表面具有更好的接触性能，即更好的欧姆接触特性，更低的接触电阻；对于主栅线，由于其宽度比细栅线大得多，对于其印刷性能的要求比细栅线的要低得多。

目前常规的产业化晶体硅太阳能电池的制作工艺包括以下步骤：1.电池片清洗和表面制绒，形成表面织构化结构，降低表面反射率；2.扩散，形成PN结；3.边缘刻蚀及清洗，使电池片的正负电极隔离以防短路；4.镀膜，表面钝化和降低反射率；5.丝网印刷正反电极和背电场；6.正反电极及背电场共烧结；7.测试分选。

现有技术的晶体硅太阳能电池的正面电极金属化方案，主要是通过丝网印刷工艺来实现的。丝网印刷工艺制作太阳能电池正面电极的特点是：利用网版的通透性，使导电浆料（一般为银浆）在刮板的压力下透过网版，从而在晶体硅太阳能电池片上形成具有一定高度和间隔的电极图案。

由于现有丝网印刷工艺的限制，在实际生产中，细栅线和主栅线图形同时制作在一块网版上，在印刷时，使用同样的导电浆料，细栅线和主栅线图形也就同时被印刷在电池片上。尤其是对于主栅线，在对成本控制非常严格的情况下，这种一体化的、笼统的正面电极制作工艺造成了不必要的技术性、工艺性的浪费和损失。

另外，现有丝网印刷工艺，也有其本身的缺陷，比如在印刷过程中产生的断栅和虚印等问题，对电池片造成了一定的效率损失，也对后续封装的组件造成了一定的功率损失。另外丝网印刷工艺本身的不稳定性，比如在使用过程中由于持续不断的压力造成的网版张力的退化，以及栅线宽度的增加，都对电池片效率的整体分布产生了很大的影响，对整体效率造成了一定的降低。

此外，丝网印刷工艺制作的细栅线宽度，由于受到网版和导电银浆的限制，在保证电极一定高度的情况下，很难达到一定的窄度。具体来说主要存在下面这样一个矛盾：制作成的细栅线如果要有良好的塑性和印刷形貌，导电浆料就要有一定大的黏度，而导电浆料黏度越大，就越不容易透过网版。而对于太阳能电池来说，只有降低细栅线的宽度才能减小正面遮光面积，从而提升电池的转换效率。而丝网印刷工艺在降低电池正面电极细栅线宽度方面，面临着巨大的困难和严峻的挑战。

一种能解决上述矛盾的新的电极结构及其制作工艺的出现，也就具有了显著的现实意义。本发明开辟了一种完全不同于现有的丝网印刷的方式制作正面电极的新工艺，规避丝网印刷工艺的诸多质量问题，提高了光伏产品的成品率、稳定性及功率输出。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种太阳能电池片正面电极结构，所述结构包括电池片和导电丝，所述导电丝裹覆导电浆料粘贴在所述电池片的正面上。

    优选地，所述导电丝整个外表面都裹覆有导电浆料。

    优选地，粘贴于所述电池片正面上的所述导电丝的长度小于所述电池片的尺寸，其两端不伸出所述电池片的正面边缘。

    优选地，粘贴于所述电池片正面上的所述导电丝的两端边缘未进入电池片边缘的刻蚀区域。

    优选地，粘贴所述电池片正面的所述导电丝的两端边缘具有整齐的间断部分没有裹覆所述导电浆料。

    优选地，裹覆了所述导电浆料的所述导电丝的两端边缘分别与所述电池片两端边缘的距离为0.5mm-2mm，且两边对称。

    优选地，所述导电丝可以是金属丝，也可以是具有一定导电性能的聚合物纤维，也可以是具有各种导电镀层的金属丝和聚合物纤维，所述导电浆料为银浆。

    优选地，所述导电丝的直径范围为0.01mm-0.03mm。

    优选地，所述导电丝的横截面形状可以是矩形、梯形、三角形、圆形、椭圆形，也可以是其他形状。