[实用新型]一种MWT太阳能电池片的正面电极结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用技术领域，尤其涉及一种MWT太阳能电池片的正面电极结构。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳电池或光伏电池，可将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。目前，太阳电池最普遍的结构是将光电池的正负极分别置于受光面和背光面，并且通过低电阻的金属实现正负互联，但是由于该电池受光面很多区域的面积被电极遮挡而损失了一部分电流。

随着太阳能发电技术的发展，为改善太阳的光电转化的效率，人们开发出了新一类“背接触”电池，其特点是取消了太阳电池受光面为了焊接使用的主栅线，只保留少量的副栅线用来收集受光面电流，通过技术手段将原本受光面产生的电流引到背光面，并在背光面相应位置设置正负电极，从而可减少受光面的遮光，增加光电转换效率，且利于光电池之间的相互连接。

在背接触电池中，MWT（Metallization Wrap Through）太阳电池是应用最多的一类。其MWT太阳能电池片的正面电极结构也已经普及化，现有的正面电极结构包括至少2个重复单元（一般是3×3或4×4的矩阵结构，即包括9个或16个重复单元）；所述重复单元一般包括米字型的主栅线，米字型主栅线的中心为贯穿孔电极；而各条主栅线的两侧均设有对称设置的副栅线；副栅线与其对应的主栅线相交，构成至少2个平行的箭头结构；参见附图1、2所示。

然而，实际应用发现，上述MWT太阳能电池片的正面电极结构存在如下问题：(1) 为了丝网印刷的方便，现有的各条主栅线的宽度是等宽的，在各条主栅线上的平行箭头结构之间的间距也都是相同的，这便造成了遮光损失，而若是直接减少栅线宽度，则会导致电流传输损失、遮光损失和电学损失不是最佳匹配，导致效率上有损失，最终导致功率损失。因此，如何进行栅线结构的优化，以便实现功率损失最小，同时遮光损失最小，具有积极的实际意义；(2) 现有的正面电极结构在丝网印刷过程中，由于副栅线角度和丝网印刷的张网角度一致，都是22.5度，在印刷过程中有些区域的栅线是“波浪”形的，导致线电阻比较大；（3）为了进一步降本增效，降低正面电极的银耗量也是必不可少的。

发明内容

本实用新型目的是提供一种MWT太阳能电池片的正面电极结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种MWT太阳能电池片的正面电极结构，所述正面电极结构包括至少2个重复单元；所述重复单元包括米字型的主栅线，米字型主栅线的中心为贯穿孔电极；各条主栅线的两侧均设有对称设置的副栅线；副栅线与其对应的主栅线相交，构成至少2个平行的箭头结构；

相邻重复单元之间的栅线连接为弧形连接结构；

所述各条主栅线沿贯穿孔电极向外扩散方向的宽度逐渐减小，且该宽度呈阶梯状递减；

沿贯穿孔电极向外扩散方向，在各条主栅线上的平行箭头结构之间的间距逐渐减小。

上文中，所述重复单元是现有技术，一般的电池片上是3×3或4×4的矩阵结构，即包括9个或16个重复单元。

所述相邻重复单元之间的栅线连接为弧形连接结构，是指栅线连接处进行弧形化处理，而不是原来的弯折形状。这样更便于减少电池单元之间电流传输损失。

所述各条主栅线沿贯穿孔电极向外扩散方向的宽度逐渐减小，且该宽度呈阶梯状递减；这里的阶梯状递减是指主栅线的宽度是一段一段递减的，这里的一段一段是指相邻2个箭头结构之间的主栅线段；即相邻2个箭头结构之间的主栅线段不是连续的宽度递减。实验证明，该结构可以实现功率损失最小的同时遮光损失最小。

上述技术方案中，在所述米字型的主栅线中，水平和竖直方向的主栅线与其相应的副栅线之间的夹角为19.5~20.5度，其他倾斜方向的主栅线与其相应的副栅线之间的夹角为24.5~25.5度。

优选的，在所述米字型的主栅线中，水平和竖直方向的主栅线与其相应的副栅线之间的夹角为20度，其他倾斜方向的主栅线与其相应的副栅线之间的夹角为25度。实验证明，该结构可以有效避免丝网印刷过程中的印刷不全甚至栅线断续的情况。

上述技术方案中，所述主栅线的宽度为0.05~0.20 mm。即主栅线的宽度从0.20mm~0.05mm范围内递减。

上述技术方案中，在各条主栅线上的平行箭头结构之间的间距为1.55~2.0微米。即间距从2.0微米~1.55微米范围内逐渐减小。

由于上述技术方案运用，本实用新型具有下列优点：