首页 / 专利库 / 太阳能 / 光伏发电系统 / 太阳能电池板 / 太阳能电池 / 异质结太阳能电池 / 多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法

多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法

阅读:21发布:2020-05-11

专利汇可以提供多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 异质结 太阳能 双面 电池 上的多栅 电极 结构,多栅电极包括多条主栅和多条副栅,主栅与副栅垂直分布;主栅上设置4-20个焊盘,主栅的线数为5-24,主栅的宽度为0.03-1.1mm;具有上述多栅电极结构的异质结 太阳能电池 板,包括:多栅电极结构,还包括以下结构:基底,基底为晶体 硅 片 ;在晶体 硅片 正面 及背面生长的本征非晶硅 薄膜 ;在本征非晶硅薄膜上生长的掺杂非晶硅薄膜;在掺杂非晶硅薄膜上生长的透明导电层薄膜;及在透明导电薄膜上设置的多栅电极。本发明通过增加主栅的数量并将主栅的宽度变窄,对于后期制备的异质结太阳能双面电池,实现焊带与主 栅线 间的充分 接触 ,在不改变浆料本身特性的前提下实现高标准的拉 力 。,下面是多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种异质结太阳能双面电池上的多栅电极结构,其特征在于,所述多栅电极包括多条主栅和多条副栅,所述主栅与副栅垂直分布;
所述主栅上设置4-20个焊盘,所述主栅的线数为5-24,所述主栅的宽度为0.03-1.1mm。
2.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能双面电池上的多栅电极结构,其特征在于,所述副栅的线数为60-200,所述副栅的宽度为20-60μm。
3.一种异质结太阳能电池板,其特征在于,包括:权利要求1-2中任一项所述的多栅电极结构,还包括以下结构:
基底,所述基底为晶体片;
在所述晶体硅片正面及背面生长的本征非晶硅薄膜
在所述本征非晶硅薄膜上生长的掺杂非晶硅薄膜;
在所述掺杂非晶硅薄膜上生长的透明导电层薄膜;
及在所述透明导电薄膜上设置的多栅电极。
4.根据权利要求3中所述的一种异质结太阳能电池板,其特征在于,所述透明导电薄膜的厚度为80-110nm,方阻为30-70Ω;所述透明导电薄膜为ITO薄膜、AZO薄膜或ITiO薄膜。
5.根据权利要求3中所述的一种异质结太阳能电池板,其特征在于,所述本征非晶硅薄膜的厚度为5-10nm。
6.根据权利要求3中所述的一种异质结太阳能电池板,其特征在于,所述掺杂非晶硅薄膜的厚度为5-20nm。
7.根据权利要求3中所述的一种异质结太阳能电池板,其特征在于,所述晶体硅片为N型单晶硅片,且厚度为130-190μm。
8.一种异质结太阳能电池板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):将基底经过制绒、清洗;
步骤(2):利用离子体化学气相沉积在步骤(1)中所述基底的正面及背面生长本征非晶硅薄膜;
步骤(3):利用离子体化学气相沉积在步骤(2)中所述本征非晶硅薄膜上生长掺杂非晶硅薄膜;
步骤(4):利用离子体化学气相沉积或物理气相沉积磁控溅射在步骤(3)中所述掺杂非晶硅薄膜上生长透明导电薄膜;
步骤(5):通过丝网印刷在步骤(4)中所述透明导电薄膜上形成权利要求1-2中任一项所述的多栅电极结构;烧结,得到异质结太阳能电池板。
9.根据权利要求8所述的一种异质结太阳能电池板的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述烧结温度为180-200℃,烧结时间为25-33min。

说明书全文

多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池技术领域,更具体的说是涉及一种多栅电极结构和具有其的异质结太阳能电池及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着太阳能电池技术的发展,高效电池的开发越来越受重视。在c—si上生长一层氢化非晶或氢化微晶硅薄膜形成的异质结太阳电池,这种电池p-n 结制备采用了薄膜沉积的低温工艺(<200℃),不仅减少了能耗,又避免了硅片在高温过程中性能的退化,同时又发挥了晶体硅材料的高性能的优势,因此,硅异质结太阳电池兼具高效率、稳定和低成本的优点,展示出更为广阔的应用前景。
[0003] 对于HJT电池而言,多主栅能降低电池片的串联电阻,更好的收集电池表面产生的光生载流子,提高电池转换效率,减少电池断栅等印刷品质异常造成的组件险,减少光生电流传输至主栅线的路径,提升组件功率。但由于受浆料的成分及低温固化工艺的影响,随着主栅变窄,相比于传统晶硅太阳能电池焊接异质结太阳电池更难以实现高的性能指标。由于拉力性能的优劣取决于两个基体组成部分和一种连接方式,也就是焊材,主栅和焊接工艺。
[0004] 因此,如何设计多主栅的结构提升焊接效果是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明提供了一种多栅电极结构,及具有其多栅电极结构的异质结太阳能双面电池及制备方法。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种异质结太阳能双面电池上的多栅电极结构,所述多栅电极包括多条主栅和多条副栅,所述主栅与副栅垂直分布;所述主栅上设置4-20个焊盘,所述主栅的线数为5-24,所述主栅的宽度为0.03-1.1mm。
[0007] 本发明的有益效果:本发明中通过增加主栅的数量并将主栅的宽度变窄,对于后期制备的异质结太阳能双面电池,实现焊带与主栅线间的充分接触,在不改变浆料本身特性的前提下实现高标准的拉力。
[0008] 优选地,所述副栅的线数为60-200,所述副栅的宽度为20-60μm。
[0009] 优选地,所述焊盘之间为镂空或设置主栅。
[0010] 本发明还提供了一种异质结太阳能电池板,其特征在于,包括:所述的多栅电极结构,还包括以下结构:基底,所述基底为晶体硅片;在所述晶体硅片正面及背面生长的本征非晶硅薄膜;在所述本征非晶硅薄膜上生长的掺杂非晶硅薄膜;在所述掺杂非晶硅薄膜上生长的透明导电层薄膜;及在所述透明导电薄膜上设置的多栅电极。
[0011] 优选地,所述透明导电薄膜的厚度为80-110nm,方阻为30-70Ω;所述透明导电薄膜为ITO薄膜、AZO薄膜或ITiO薄膜。
[0012] 优选地,所述本征非晶硅薄膜的厚度为5-10nm。
[0013] 优选地,所述掺杂非晶硅薄膜的厚度为5-20nm。
[0014] 优选地,所述晶体硅片为N型单晶硅片,且厚度为130-190μm。
[0015] 本发明中还提供了一种异质结太阳能电池板的制备方法,包括以下步骤:
[0016] 步骤(1):将基底经过制绒、清洗;
[0017] 步骤(2):利用离子体化学气相沉积在步骤(1)中所述基底的正面及背面生长本征非晶硅薄膜;
[0018] 步骤(3):利用离子体化学气相沉积在步骤(2)中所述本征非晶硅薄膜上生长掺杂非晶硅薄膜;
[0019] 步骤(4):利用离子体化学气相沉积或物理气相沉积磁控溅射在步骤(3) 中所述掺杂非晶硅薄膜上生长透明导电薄膜;
[0020] 步骤(5):通过丝网印刷在步骤(4)中所述透明导电薄膜上形成权利要求1中所述的多栅电极结构;烧结,得到异质结太阳能电池板。
[0021] 本发明的有益效果:本发明通过丝网印刷的方式将多栅电极印刷到正面及背面的透明导电薄膜上,能降低电池片的串联电阻,更好的收集电池表面产生的光生载流子,提高电池转换效率,减少电池断栅等印刷品质异常造成的组件风险,减少光生电流传输至主栅线的路径,提升组件功率。
[0022] 优选地,步骤(5)中所述烧结温度为200℃,烧结时间为30min。
[0023] 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供了一种具有多栅电极结构异质结太阳能双面电池及其制备方法,本发明通过改变主栅的结构,实现了HJT电池多主栅工艺,增加了焊带融后与主栅之间的接触面积,从而解决了目前面临的焊接拉力难达标的问题,对HJT电池的产业化进程起到了推动作用。附图说明
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025] 图1为本发明提供对比例的多栅电极结构示意图;
[0026] 图2为本发明提供实施例1的多栅电极结构示意图;
[0027] 图3为本发明提供实施例2的多栅电极结构示意图;
[0028] 1、主栅,2、焊盘,3、副栅,4、焊接加强点。

具体实施方式

[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0030] 实施例1
[0031] 异质结太阳能双面电池上的多栅电极结构,多栅电极包括多条主栅1和多条副栅3,主栅1与副栅3垂直分布;正面主栅1上设置14个焊盘2,主栅1的线数为12,主栅1的宽度为
0.1mm,副栅3的线数为100,副栅3的宽度为30μm;背面主栅1上设置14个焊盘2与正面主栅1上的14个焊盘2 对齐,副栅3的线数为120,副栅3的宽度为30μm。
[0032] 异质结太阳能电池板,包括:
[0033] N型厚度为180μm的单晶体硅片作为基底;在单晶体硅片晶体硅片正面及背面生长的厚度为10nm的本征非晶硅薄膜;在本征非晶硅薄膜上生长的厚度为10nm的掺杂非晶硅薄膜;在掺杂非晶硅薄膜上生长的厚度为80nm,方阻为60Ω的ITO薄膜;及在ITO薄膜上设置的多栅电极。
[0034] 具有多栅电极结构的异质结太阳能电池板的制备方法,包括以下步骤:
[0035] 步骤(1):将N型单晶体硅片经过制绒、清洗;
[0036] 步骤(2):利用离子体化学气相沉积在步骤(1)中N型单晶体硅片的正面及背面生长本征非晶硅薄膜;
[0037] 步骤(3):利用离子体化学气相沉积在步骤(2)中正面及背面的本征非晶硅薄膜本征非晶硅薄膜上均生长掺杂非晶硅薄膜;
[0038] 步骤(4):利用离子体化学气相沉积或物理气相沉积磁控溅射在步骤(3) 中的正面及背面的掺杂非晶硅薄膜上均生长ITO薄膜;
[0039] 步骤(5):通过丝网印刷在步骤(4)中正面及背面的ITO薄膜上形成正面及背面的多栅电极,正面主栅1宽度为0.1mm,主栅1数目为12,每根主栅1上焊盘2的数量为14个,副栅3线宽度为30μm,线数为100根,背面主栅1焊盘214个与正面对齐,焊盘2间无横向副栅3,副栅3线宽度为 30μm,线数为120根;在200℃下烧结30min,得到异质结太阳能电池板。
[0040] 将异质结太阳能电池板进行组件端焊接拉力测试,拉力测试为反向180℃剥离,正背面拉力测试值为>0.6N的焊盘2的数量占总数量的40-45%。
[0041] 实施例2
[0042] 异质结太阳能双面电池上的多栅电极结构,多栅电极包括多条主栅1和多条副栅3,主栅1与副栅3垂直分布;正面主栅1上设置14个焊盘2,主栅1的线数为14,主栅1的宽度为
0.1mm,副栅3的线数为100,副栅3的宽度为30μm;背面主栅1上设置14个焊盘2与正面主栅1上的14个焊盘2 对齐,副栅3的线数为120,副栅3的宽度为30μm。
[0043] 异质结太阳能电池板,包括:
[0044] N型厚度为180μm的单晶体硅片作为基底;在单晶体硅片晶体硅片正面及背面生长的厚度为10nm的本征非晶硅薄膜;在本征非晶硅薄膜上生长的厚度为10nm的掺杂非晶硅薄膜;在掺杂非晶硅薄膜上生长的厚度为80nm,方阻为60Ω的ITO薄膜;及在ITO薄膜上设置的多栅电极。
[0045] 具有多栅电极结构的异质结太阳能电池板的制备方法,包括以下步骤:
[0046] 步骤(1):将N型单晶体硅片经过制绒、清洗;
[0047] 步骤(2):利用离子体化学气相沉积在步骤(1)中N型单晶体硅片的正面及背面生长本征非晶硅薄膜;
[0048] 步骤(3):利用离子体化学气相沉积在步骤(2)中正面及背面的本征非晶硅薄膜本征非晶硅薄膜上均生长掺杂非晶硅薄膜;
[0049] 步骤(4):利用离子体化学气相沉积或物理气相沉积磁控溅射在步骤(3) 中的正面及背面的掺杂非晶硅薄膜上均生长ITO薄膜;
[0050] 步骤(5):通过丝网印刷在步骤(4)中正面及背面的ITO薄膜上形成正面及背面的多栅电极,正面主栅1宽度为0.1mm,主栅1数目为12,每根主栅1上焊盘2的数量为14个,焊盘2之间有主栅1及6个焊接加强点4,副栅3线宽度为30μm,线数为100根,背面主栅1焊盘214个与正面对齐,副栅3线宽度为30μm,线数为120根;在200℃下烧结30min,得到异质结太阳能电池板。
[0051] 将异质结太阳能电池板进行组件端焊接拉力测试,拉力测试为反向180℃剥离,正背面拉力测试值为>0.6N的焊盘2的数量占总数量的80%以上。
[0052] 对比例
[0053] 异质结太阳能双面电池上的多栅电极结构,多栅电极包括多条主栅1和多条副栅3,主栅1与副栅3垂直分布;正面主栅1上设置14个焊盘2,主栅1的线数为14,主栅1的宽度为
0.1mm,副栅3的线数为100,副栅3的宽度为30μm;背面主栅1上设置14个焊盘2与正面主栅1上的14个焊盘2 对齐,副栅3的线数为120,副栅3的宽度为30μm。
[0054] 异质结太阳能电池板,包括:
[0055] N型厚度为180μm的单晶体硅片作为基底;在单晶体硅片晶体硅片正面及背面生长的厚度为10nm的本征非晶硅薄膜;在本征非晶硅薄膜上生长的厚度为10nm的掺杂非晶硅薄膜;在掺杂非晶硅薄膜上生长的厚度为80nm,方阻为60Ω的ITO薄膜;及在ITO薄膜上设置的多栅电极。
[0056] 具有多栅电极结构的异质结太阳能电池板的制备方法,包括以下步骤:
[0057] 步骤(1):将N型单晶体硅片经过制绒、清洗;
[0058] 步骤(2):利用离子体化学气相沉积在步骤(1)中N型单晶体硅片的正面及背面生长本征非晶硅薄膜;
[0059] 步骤(3):利用离子体化学气相沉积在步骤(2)中正面及背面的本征非晶硅薄膜本征非晶硅薄膜上均生长掺杂非晶硅薄膜;
[0060] 步骤(4):利用离子体化学气相沉积或物理气相沉积磁控溅射在步骤(3) 中的正面及背面的掺杂非晶硅薄膜上均生长ITO薄膜;
[0061] 步骤(5):通过丝网印刷在步骤(4)中正面及背面的ITO薄膜上形成正面及背面的多栅电极,正面主栅1宽度为0.1mm,主栅1数目为12,每根主栅1上焊盘2的数量为14个,副栅3线宽度为30μm,线数为100根,背面主栅1焊盘214个与正面对齐,副栅3线宽度为30μm,线数为120根;在 200℃下烧结30min,得到异质结太阳能电池板。
[0062] 将异质结太阳能电池板进行组件端焊接拉力测试,拉力测试为反向180℃剥离,正背面拉力测试值为>0.6N的焊盘的数量占总数量的20%-25%。
[0063] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
[0064] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈