專利名稱：正面柵線電極結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及晶體硅太陽能電池技術領域，具體涉及一種使用二次套印工藝制作而成的晶體硅太陽能電池的正面柵線電極結構。
背景技術：
在太陽能電池的正面柵線電極中，副柵線的作用是收集光生載流子，為了降低串聯電阻，其高寬比越大越好，而主柵線的作用主要是為了組件焊接，不承擔收集電流的功能，無需追求高寬比。但目前由于主柵線和副柵線是用同一塊網版印刷的，追求副柵線高寬比的同時,主柵線的高度也會相應的增加,這就增加了銀漿的使用量,增加了生產成本。國家知識產權局網站公開了一種二次套印工藝的專利申請文件，通過增加一道印刷工序來將正面電極的主柵線和副柵線拆分印刷，但是該專利申請文件只是提供了一種工 藝，簡單地將主柵線和副柵線分開印刷，而沒有對正面柵線電極結構進行重新設計，電池效率沒有進一步的提高，而且漿料的使用量并沒有獲得預期的降低量，另外兩次印刷存在一個對位的過程，主柵線容易印刷偏移，造成組件焊接困難。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種在二次套印過程中能夠快速準確的對位印刷、降低銀漿使用量、提高電池轉換效率的正面柵線電極結構。本實用新型的技術方案是，提供這樣一種正面柵線電極結構，它包括若干條第一副柵線、與第一副柵線相交且至少為二條的主柵線，所述的主柵線分為多段且段與段之間由連接線連接，所述的主柵線的首段和末段處還設有第三副柵線，所述的第三副柵線的內嵌段與相應的首段或末段疊交、外露段與第一副柵線相交。所述的若干條第一副柵線等間距平行排列，所述的主柵線與第一副柵線垂直相交，所述的第三副柵線的外露段也與第一副柵線垂直相交。所述的第三副柵線比第一副柵線寬。所述的主柵線上的每一段均為矩形段，所述的連接線位于矩形段沿寬度方向的中間位置。所述的第三副柵線的內嵌段疊交于矩形段沿寬度方向的中間位置。所述的連接線比第一副柵線寬且比矩形段窄。所述的主柵線的每一個矩形段的尺寸相同且矩形段之間的距離相等。所述的若干條第一副柵線的兩端分別連接有第二副柵線，所述的若干條第一副柵線上的首條和末條第一副柵線與所述的第二副柵線首尾依次連接。采用上述結構后，本實用新型與現有技術相比，具有以下優點(I)與普通的連續式主柵線相比，本實用新型提供的主柵線是分段式結構，段與段之間以連接線相連，這樣設計的好處是一方面，主柵線的面積減少，意味著印刷的漿料減少，生產成本降低，另一方面，增大了受光面積，使產生的光生載流子增多，提高了電池的短路電流，從而提聞電池光電轉換效率。(2)第三副柵線具有對位印刷的功能。因第三副柵線設有內嵌段和外露段，當二次套印印刷之后，查看第三副柵線的位置，便可判斷主柵線是否存在左右偏移和旋轉偏移，方便判斷和調整主柵線的位置，另外第三副柵線的內嵌段保證了印刷存在輕微的上下偏移時仍能夠保持第三副柵線與主柵線的充分接觸，這樣既能保證良好接觸又利于組件的焊接。作為改進，所述的若干條第一副柵線等間距平行排列，所述的主柵線與第一副柵線垂直相交，所述的第三副柵線的外露段也與第一副柵線垂直相交，使成型后的正面柵線電極結構整體布局規整，結構緊湊，且受光面積均勻，產生的光生載流子也分布均勻，進一步提高了電池光電轉換效率。作為進一步改進，所述的第三副柵線比第一副柵線寬，降低了電流傳輸過程中的電阻。作為進一步改進，所述的主柵線上的每一段均為矩形段，所述的連接線位于矩形 段沿寬度方向的中間位置，便于在后續焊接過程中連接線與組件的焊接，避免組件串聯電阻的增大，造成功率的損失。作為進一步改進，所述的第三副柵線的內嵌段疊交于矩形段沿寬度方向的中間位置，這樣當二次套印印刷之后，查看第三副柵線是否垂直處在主柵線矩形段的中間位置，便可更方便的判斷主柵線是否存在左右偏移和旋轉偏移，更方便判斷和調整主柵線的位置。作為進一步改進，所述的連接線比第一副柵線寬且比矩形段窄，一方面進一步使主柵線的面積減少，意味著印刷的衆料也得到進一步減少，生產成本也進一步降低，另一方面，進一步增大了受光面積，使產生的光生載流子進一步增多，進一步提高了電池的短路電流，從而進一步提聞電池光電轉換效率。作為進一步改進，所述的主柵線的每一個矩形段的尺寸相同且矩形段之間的距離相等，使得主柵線銀漿在燒結過程中應力釋放均勻。作為進一步改進，所述的若干條第一副柵線的兩端分別連接有第二副柵線，所述的若干條第一副柵線上的首條和末條第一副柵線與所述的第二副柵線首尾依次連接，當第一副柵線有斷裂時，第一副柵線端部斷裂段上的電流可通過第二副柵線流到鄰近的也與第二副柵線連接的第一副柵線上，最終流到主柵線上。
圖I為本實用新型第一次套印的正面柵線電極結構的實施例一的結構示意圖。圖2為本實用新型第二次套印的正面柵線電極結構的實施例一的結構示意圖。圖3為本實用新型正面柵線電極結構經二次套印后的實施例一的結構示意圖。圖4為本實用新型第一次套印的正面柵線電極結構的實施例二的結構示意圖。圖5為本實用新型第二次套印的正面柵線電極結構的實施例二的結構示意圖。圖6為本實用新型正面柵線電極結構經二次套印后的實施例二的結構示意圖。圖中所示11、第一副柵線，12、第二副柵線，13、第三副柵線，13a、外露段，13b、內嵌段，20、主柵線，21、矩形段，22、連接線。
具體實施方式
[0030]
以下結合附圖對本實用新型的正面柵線電極結構作進一步說明。如圖I至圖6所示，本實用新型的正面柵線電極結構，它包括若干條第一副柵線11、與第一副柵線11相交且至少為二條的主柵線20。與現有技術不同的是所述的主柵線20分為多段且段與段之間由連接線22連接；所述的主柵線20的首段和末段處還設有第三副柵線13，所述的第三副柵線13的內嵌段13b與相應的首段或末段疊交、外露段13a與第一副柵線11相交。所述的若干條第一副柵線11等間距平行排列，所述的主柵線20與第一副柵線11垂直相交，所述的第三副柵線13的外露段13a也與第一副柵線11垂直相交。所述的第三副柵線13比第一副柵線11寬。所述的主柵線20上的每一段均為矩形段21，所述的連接線22位于矩形段21沿寬·度方向的中間位置。所述的第三副柵線13的內嵌段13b疊交于矩形段21沿寬度方向的中間位置。所述的連接線22比第一副柵線11寬且比矩形段21窄。所述的主柵線20的每一個矩形段21的尺寸相同且矩形段21之間的距離相等。所述的若干條第一副柵線11的兩端分別連接有第二副柵線12，所述的若干條第一副柵線11上的首條和末條第一副柵線與所述的第二副柵線12首尾依次連接。也就是說若干條第一副柵線11上的首條和末條第一副柵線與第一副柵線11 一端的第二副柵12線以及第一副柵線11另一端的第二副柵12 —起構成正面柵線電極結構的周邊。所述的第一副柵線11、第二副柵線12和第三副柵線13為第一次套印的正面副柵線電極結構，所述的主柵線20為第二次套印的正面主柵線電極結構，而第一次套印的正面副柵線電極結構和第二次套印的正面主柵線電極結構構成了本實用新型的正面柵線電極結構。實施例I參考圖I至圖3。多晶硅片尺寸為156_Χ156_，Φ220_。主柵線20為3根，第一副柵線11和第二副柵線12的寬度均為50 μ m,第三副柵線13為6根，寬度為180 μ m，第三副柵線13的內嵌部分13b的長度為2mm。每根主柵線20由8段矩形段21和7條連接線22組成，矩形段21寬度為I. 6mm,長度為10. 5mm,連接線22長度為8. 5mm,寬度為150 μ m。多晶硅片的正面柵線電極結構經過以上結構設計后，主柵線20部分銀漿節省42%,同時也增加了受光面積。將經過制絨、擴散、刻蝕、鍍膜后的多晶硅片經過第一道、第二道印刷后，裝上具有圖I所示的正面副柵線電極結構圖案的網版，進行副柵線的印刷，此為第三道印刷，調整圖案在電池片內居中，之后進入烘箱烘干。裝上具有圖2所示的正面主柵線電極結構圖案的網版，進行主柵線的印刷，此為第四道印刷。觀察主柵線與副柵線圖案位置是否套印準確。具體方法為觀察第三副柵線13是否垂直居中于與其相交的矩形段21的短邊，以此判斷主柵線印刷是否存在左右偏移和旋轉偏移，方便調整。然后觀察主柵線兩端的第三副柵線13的外露段13a長度是否相等，以此判斷主柵線印刷是否存在上下偏移。由于第三副柵線13有內嵌段13b，即使有輕微的上下偏移也不影響電池性能和焊接性能。印刷完畢后經過燒結即完成多晶硅太陽電池的制作。[0046]實施例2參考圖4至圖6。單晶硅片尺寸為125_Χ125_，Φ165_。主柵線20為2根，第一副柵線11和第二副柵線12的寬度均為50 μ m,第三副柵線13為4根，寬度為220 μ m，第三副柵線13的內嵌段13b的長度為I. 5mm。每根主柵線20由6段矩形段21和5條連接線22組成，矩形段21寬度為I. 6mm,長度為11mm，連接線22長度為9臟，，寬度為150 μ m。多晶硅片的正面柵線電極結構經過以上結構設計后，主柵線20部分銀漿節省43. 2%,同時也增加了受光面積。將經過制絨、擴散、刻蝕、鍍膜后的多晶硅片經過第一第、二道印刷后，裝上具有圖 4所示的正面副柵線電極結構圖案的網版，進行副柵線的印刷，此為第三道印刷，調整圖案在電池片內居中，之后進入烘箱烘干。裝上具有圖5所示的正面主柵線電極結構圖案的網版，進行主柵線的印刷，此為第四道印刷。觀察主柵線與副柵線圖案位置是否套印準確。具體方式為觀察第三副柵線13是否垂直居中于與其相交的矩形段21的短邊，以此判斷主柵線印刷是否存在左右偏移和旋轉偏移，方便調整。然后觀察主柵線兩端的第三副柵線13的外露段13a長度是否相等，以此判斷主柵線印刷是否存在上下偏移。由于第三副柵線13有內嵌段13b，即使有輕微的上下偏移也不影響電池性能和焊接性能。印刷完畢后經過燒結即完成多晶硅太陽電池的制作。綜上所述，不管單晶硅電池還是多晶硅電池，也不論電池尺寸如何，都可以利用本實用新型的正面柵線電極結構進行正面電極二次套印印刷。
權利要求1.一種正面柵線電極結構，它包括若干條第一副柵線(11)、與第一副柵線(11)相交且至少為二條的主柵線(20)，其特征在于所述的主柵線(20)分為多段且段與段之間由連接線(22)連接，所述的主柵線(20)的首段和末段處還設有第三副柵線(13)，所述的第三副柵線(13)的內嵌段(13b)與相應的首段或末段疊交、外露段(13a)與第一副柵線(11)相交。
2.根據權利要求I所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的若干條第一副柵線(11)等間距平行排列，所述的主柵線(20)與第一副柵線(11)垂直相交，所述的第三副柵線(13)的外露段(13a)也與第一副柵線(11)垂直相交。
3.根據權利要求I所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的第三副柵線(13)比第一副柵線(11)寬。
4.根據權利要求I所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的主柵線(20)上的每一段均為矩形段(21)，所述的連接線(22)位于矩形段(21)沿寬度方向的中間位置。
5.根據權利要求4所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的第三副柵線(13)的內嵌段(13b)疊交于矩形段(21)沿寬度方向的中間位置。
6.根據權利要求4所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的連接線(22)比第一副柵線(11)寬且比矩形段(21)窄。
7.根據權利要求4所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的主柵線(20)的每一個矩形段(21)的尺寸相同且矩形段(21)之間的距離相等。
8.根據權利要求I所述的正面柵線電極結構，其特征在于所述的若干條第一副柵線(11)的兩端分別連接有第二副柵線(12)，所述的若干條第一副柵線(11)上的首條和末條第一副柵線與所述的第二副柵線(12)首尾依次連接。
專利摘要一種正面柵線電極結構，包括若干條第一副柵線(11)、與第一副柵線(11)相交且至少為二條的主柵線(20)，所述的主柵線(20)分為多段且段與段之間由連接線(22)連接，所述的主柵線(20)的首段和末段處還設有第三副柵線(13)，所述的第三副柵線(13)的內嵌段(13b)與相應的首段或末段疊交、外露段(13a)與第一副柵線(11)相交。該正面柵線電極結構在二次套印過程中能夠快速準確的對位印刷、降低銀漿使用量、提高電池轉換效率。
文檔編號H01L31/0224GK202678327SQ20122037923
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者劉偉, 陳筑, 詹國平, 劉曉巍, 蔡二輝, 徐曉群 申請人:寧波尤利卡太陽能科技發展有限公司