一種無斷柵可任意連接的太陽電池的制作方法

本發明涉及天陽能電池技術領域。

背景技術：

太陽電池發電需要陽光照射，表面照射面積越大，發電效率越高。但為了將產生的電荷引出來，需要電極收集，而電極為金屬對陽光有遮擋，所以需要電極面積盡可能小，又能均勻收集電荷并引接出來。

目前，國內外生產的太陽電池特點是：1）太陽電池電極均由一條或幾條主柵線和多條副柵線，其中多條細柵線為平行直線，主柵線與細柵線相互垂直；由于太陽電池有平行直線柵線，表面電極在印刷、燒結過程中，不可避免地存在印刷回路斷柵或虛印現象；該現象會使整條細柵線無法形成有效的回路，嚴重影響電流的匯集，使電池增加內耗；2）太陽電池主柵電極寬度較寬，一般是細柵線的20-40倍，如二柵、三柵、四柵線電池的主柵線寬度一般為2mm、1.5mm、1mm，這樣總體占用面積較大，影響發電效率；同時寬的主柵、直線型副柵需要大量的銀漿，成本較高；3）由于電池主柵線貫穿在電池表面一個方向，橫跨在電池中間，在制作光伏組件中的電池應用焊接時，只能一個方向焊接形成電池串，形成電池串后，又只能通過匯流帶將電池串相連接，使得電池串連接時需要大量匯流帶，增大了組件的面積，不但增加了成本，同時減小了組件面積的利用率，降低了光伏組件單位面積的功率；4）監控斷柵，常采用el測試儀對電池測試，發現斷柵后，挑選出來作為二等品或報廢處理，影響了電池的成品合格率；為避免存在斷柵的電池出廠，也需要對電池進行el檢測，大大增加了檢測成本；5）另外，太陽電池表面也需要一定的外觀美觀度。

綜上所述，需要一種新型的太陽能電池，無斷柵可任意連接，且生產成本低。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種無斷柵可任意連接的太陽電池，結構簡單，設計合理，外觀美觀，避免斷柵造成的影響、減小電池的遮擋面積，提高電池效率，提高產品的美觀度，同時方便電池焊接、封裝，減少匯流帶，增加光伏組件的單位面積發電效率，降低制造成本和檢測成本。

目前，國內外生產的太陽電池技術缺點是：1）平行細柵線的圖案，對于兩平行柵線間的每一個發電單元點，引出的電流是不均勻的，中間部位只能向兩邊流出；對于均勻分布收集電荷來說面積不是最小的；2）平行細柵線如一處及以上發生斷柵現象，則該處不能引出電流，造成局部發熱，影響電池發電效率；3）太陽電池主柵電極寬度較寬，總體占用面積較大，影響發電效率；同時寬的主柵、直線型副柵需要大量的銀漿，成本較高；4）電池表面電極橫跨在電池中間，在電池應用焊接時，只能有一個方向，使得電池串連接時需要大量匯流帶，不但增加了成本，同時降低了光伏組件單位面積的功率。

在已知的現有技術中，有的在細柵線設中斷點，各中斷點通過回路線相連接；這樣使單根細柵線長度減短一半，使得斷柵現象影響程度有所降低，但從根本上不能避免斷柵現象；同時增加了另一個問題，就是“斷點”將電池人為分為幾部分，對于應用焊接技術要求大大增加，要求每一根主柵均需要焊接良好，否則將有幾分之幾面積的電池電流不能引出，增加了焊接難度和檢測成本；還有的雖然避免了“斷柵現象”，但柵線寬度相對目前常規細柵線寬度較寬，同時主柵線還是兩根或三根平行線貫穿在電池表面，柵線總面積變化不大，漿料成本減低較少，也不能解決只能同一方向焊接的問題。

總之，目前“平行細柵線和相互垂直的主柵線”技術對電池表面遮擋較大，對印刷要求較高，不能避免斷柵現象，影響電池發電效率；同時對電池應用有一定局限，對焊接要求較高，只能局限在一個方向。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種無斷柵可任意連接的太陽電池，包括柵線和電極，柵線包括細柵線和寬柵線，細柵線為蜂巢式網格柵線且均勻分布在硅片正面；電極設置在硅片邊緣，由多邊形電極和寬柵線組成，寬柵線與多邊形電極的外角連接，且呈放射狀分布。

作為優選，所述電極由四邊形電極和四條寬柵線組成，所述寬柵線與四邊形電極的四個外角連接且向硅片內部呈放射狀分布。

作為優選，所述電極由五邊形電極和三條或五條寬柵線組成，所述寬柵線與五邊形電極的三個外角或五個外角連接且向硅片內部呈放射狀分布。

作為優選，所述電極在硅片每邊設置有至少一個。

作為優選，所述蜂巢式網絡柵線為細柵線呈相互相連的六邊形，每個連接點由三個呈120度角方向的細柵線相交。

作為優選，所述六邊形的邊長不超過3mm。

作為優選，所述細柵線的寬度為20μm～50μm。

作為優選，所述寬柵線的寬度為100μm～200μm。

作為優選，所述電極可為四邊形電極、五邊形電極或六邊形電極中的一種或兩種以上的組合。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明結構簡單，設計合理，外觀美觀，避免斷柵造成的影響、減小電極的遮擋面積，提高電池效率，提高產品的美觀度，同時方便電池焊接、封裝，減少匯流帶，均勻收集電流，避免長柵線出現，增加光伏組件的單位面積發電效率，降低制造成本和檢測成本。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明四邊形電極的結構示意圖；

圖3是本發明五邊形電極的結構示意圖；

圖中：1、細柵線；2、寬柵線；3、硅片；4、四邊形電極；5、五邊形電極。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下，凡在本發明的技術方案的基礎上所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的范圍之內，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

一種無斷柵可任意連接的太陽電池，包括柵線和電極，柵線包括細柵線1和寬柵線2，細柵線1寬度為20μm，寬柵線2的寬度為100μm，細柵線1為蜂巢式網格柵線且均勻分布在硅片正面，細柵線1呈相互相連的六邊形，每個連接點由三個呈120度角方向的細柵線1相交，以156mm×156mm電池為例，六邊形的邊長為3mm，相對的兩邊長間距為5.18mm；電極設置在硅片3邊緣，由多邊形電極和寬柵線2組成，寬柵線2與多邊形電極的外角連接，且呈放射狀布置；其中硅片相對應兩邊的電極各由四個四邊形電極4和四條寬柵線2組成，所述寬柵線與四邊形電極的四個邊角連接且向硅片3內部呈放射狀分布；另外兩個相對應邊緣電極各由四個五邊形電極5和3條寬柵線2組成，寬柵線2與五邊形電極的三個外邊角連接且向硅片3內部呈放射狀分布。

本發明的技術方案采用蜂巢式網絡、手掌式電極方案，即單點三方向、六邊網狀結構收集電流、單點邊緣焊接的方法，均勻收集電流，減小電極遮擋面積，避免長柵線出現；蜂巢式網絡柵線，即細柵線1呈相互相連六邊形，每個連接點由三個呈120度角方向的柵線相交，六邊形邊長為3mm，相對的兩邊長間距為5.18mm，柵線寬度20μm；本發明的有益效果有以下幾個方面：

在電流收集效果方面，本專利電極結構優于目前傳統結構，效果提高3倍；目前傳統的平行細柵線條數為80到100條，按100條計算，相鄰兩條中心點距離細柵線距離為0.78mm，該點發電電流只能向兩邊柵線最近處流出，而蜂巢式網絡柵線中六邊形中心點可以向周圍六個方向流出，根據電流并聯特性，在同種收集電流效果情況下，六邊形對邊距離可以為平行線的3倍，相對目前100條平行細柵線1效果，蜂巢式柵線網絡中六邊形可以減少到30個左右，本實施例為30×34個形式，這樣每條細柵線1只有3mm，同時每個節點有3條線增加了收集效果。

在防斷柵方面，本技術方案電極結構沒有斷柵現象；本技術方案電極結構由于每條細柵線1只有3mm，同時每個節點有3條線，特別是每條線相互連接，從而不存在目前傳統的較長平行線具有的由于斷柵影響電池電流收集的現象，完全避免了斷柵。

在遮擋面積上，本技術方案的電極結構減小了原來的50%，可使電池發電量提高2%以上；按照細柵線50μm，目前傳統電池主柵線2mm兩柵線電池為例，結構遮擋面積為1400mm²，其中主柵線面積620mm²，細柵線面積780mm²，為總面積的5.8%；本技術方案結構遮擋面積為620mm²，其中網絡柵線面積460mm²，電極面積160mm²，為總面積的2.5%，這樣可提高3.3%的發電量。

在電流傳輸上，本技術方案電池優于目前傳統電池；以156mm×156mm電池為例，發電最大電流一般在8a左右，蜂巢式網絡柵線電流分布均勻一致；手掌式電極上的寬柵線的結構設計，使得電池最薄弱環節電極最終匯集點承載量大大增加，避免了傳統電池某一主柵線虛焊造成的電流不均勻；特別是對于在細柵線設中斷點，造成的幾分之幾面積的電池電流不能引出的現象，該現象用el測試儀檢測，會出現三分之一、四分之一黑的現象。

在電池使用方面上，手掌式電極優于目前傳統電池，由于電池電極設計在電池邊緣或四周，可以任意方向焊接，便于光伏組件的應用。

在電池檢測方面上，可減低檢測成本。由于電流分布均勻一致，柵線長度不過3mm，完全避免了斷柵，也可免去el檢測。

總之，本發明結構簡單，設計合理，外觀美觀，避免斷柵造成的影響、減小電極的遮擋面積，提高電池效率，提高產品的美觀度，同時方便電池焊接、封裝，減少匯流帶，均勻收集電流，避免長柵線出現，增加光伏組件的單位面積發電效率，降低制造成本和檢測成本。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明，對本實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本領域技術人員根據本發明的原理設計出其他結構的產品，均屬于本發明的保護范圍，本發明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。