权利要求书: 1.一种
太阳能电池的电极,其特征在于,所述电极包括相交的集电电极和汇流电极,所述集电电极上任意点的宽度为5μm~30μm;所述集电电极和汇流电极的电阻率均小于或等?6于3×10 Ω·cm。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的电极,其特征在于,所述集电电极上任意点的宽度为10μm~20μm;所述汇流电极上任意点的宽度为30μm~400μm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的电极,其特征在于,所述集电电极和汇流电极的材料包括银、铝、铜中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的电极,其特征在于,所述集电电极上任意点的厚度与宽度之比为0.2~2。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的电极,其特征在于,每条所述集电电极包括连续的第一段、第二段和第三段,所述第二段位于所述第一段和第三段之间,每条所述集电电极的第二段的长度占所述集电电极总长度的75%~85%;
每条所述集电电极的第二段的宽度误差小于或等于10%;
所述宽度误差,是指所述集电电极上任意位置处的宽度与该位置所在段的宽度平均值之间的差值,占该段的宽度平均值的百分比。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池的电极,其特征在于,每条所述集电电极的第二段的宽度误差小于或等于8%。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池的电极,其特征在于,每条所述集电电极整条的宽度误差小于或等于10%。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池的电极,其特征在于,所述集电电极的宽度处处相等,所述汇流电极的宽度处处相等。
9.根据权利要求1~8任一项所述的太阳能电池的电极,其特征在于,所述集电电极的横截面形状为三角形;
或者,所述集电电极的横截面形状为梯形、且所述集电电极的顶面为弧面。
10.根据权利要求1~8任一项所述的太阳能电池的电极,其特征在于,沿着所述集电电极的长度方向,所述集电电极的侧面与
电池片之间具有夹角。
11.根据权利要求1~8任一项所述的太阳能电池的电极,其特征在于,沿着同一轨迹的相邻集电电极之间具有空隙,所述空隙的长度为400μm~2000μm。
12.根据权利要求1~8任一项所述的太阳能电池的电极,其特征在于,所述电极在掩膜版粘贴到电池片之后,采用溅射、蒸镀或沉积工艺制作得到。
13.一种太阳能电池,其特征在于,包括权利要求1~12任一项所述的太阳能电池的电极。
说明书: 一种太阳能电池及其电极技术领域[0001] 本发明涉及
光伏技术领域,尤其涉及一种太阳能电池及其电极。背景技术[0002] 太阳能电池主要包括电池片和电极。电池片吸收太阳光,转换为电能。电极将电池片产生的电流输出到外电路。[0003] 当采用丝网印刷的方式在电池片上制作电极,所使用的银浆电阻率一般在4×10?6?6
Ω·cm~8×10 Ω·cm。为了确保制作的电极电阻不会太大,丝网印刷工艺需要制作横截
面积较大的电极。由于银浆的流动性较强,一般制作的集电电极宽度较大(目前宽度的最小极限在30μm)。这种较宽的集电电极会对太阳光线产生遮挡,导致电池片的吸光率较低。可见,宽度较大的集电电极,会降低吸光率,降低太阳能电池的转换效率。
发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种太阳能电池及其电极,以提供宽度较小的集电电极。[0005] 第一方面,本发明提供一种太阳能电池的电极。该电极包括相交的汇流电极和集电电极,集电电极上任意点的宽度为5μm~30μm;集电电极和汇流电极的电阻率均小于或等?6
于3×10 Ω·cm。
[0006] 采用上述技术方案时,电极所包括的集电电极上任意点的宽度为5μm~30μm。与丝网印刷方式制作的30μm宽度以上的集电电极相比,本发明集电电极的宽度较小。鉴于集电电极的宽度较小,可以很大程度上减少对太阳光的遮挡,使得较多的太阳光能够入射到电池片中,进而可以提高太阳能电池的转换效率和输出功率。与此同时,集电电极和汇流电极?6
的电阻率均小于或等于3×10 Ω·cm,也就是说集电电极和汇流电极的材料导电性能较
?6 ?6
好。现有技术中,丝网印刷的银浆的电阻率一般在4×10 Ω·cm~8×10 Ω·cm。本发明
与丝网印刷相比,一方面,可以制作宽度较小的集电电极(宽度为5μm~30μm),减少遮光。另一方面,由于本发明集电电极电阻率的较小,在相同宽度的情况下,本发明集电电极的厚度仅需丝网印刷集电电极的0.375~0.75,即可达到相同的导电效果,从而可以降低集电电极的厚度。此时,不仅可以降低制作集电电极的工艺难度、提高制作效率,而且可以节约材料,减少因电极施加给电池片的应力,进而减少电池片隐裂。综上可见,本发明提供的电极,不仅可以提高太阳能电池的转换效率和输出功率,而且可以降低制作集电电极的工艺难度,
提高制作效率,节约材料,减少隐裂。
[0007] 在一些实现方式中,集电电极上任意点的宽度为10μm~20μm。与现有技术中的集电电极尺寸相比,本发明宽度明显减小,可以在现有电池转换效率的基础上实现转换效率的提升。汇流电极上任意点的宽度为30μm~400μm。
[0008] 在一些实现方式中,集电电极和汇流电极的材料包括银、铝、铜中的一种或多种。此时,集电电极和汇流电极的材料的导电性能较好。
[0009] 在一些实现方式中,集电电极上任意点的厚度与宽度之比为0.2~2。此时,可以形成又窄又高的集电电极,进而在确保宽度较小的情况下,形成横截面积较大的集电电极,便于降低集电电极的电阻,提高太阳能电池的转换效率和输出功率。并且,本发明这种又窄又高的集电电极,可以对太阳光起到一定的反射作用,进而可以提高电池片对太阳光的吸收率。另外,该范围的厚宽比可以确保电极结构的稳定性,避免长时间使用后,电极出现倒塌的问题。
[0010] 在一些实现方式中,每条集电电极包括连续的第一段、第二段和第三段,第二段位于第一段和第三段之间,每条集电电极的第二段的长度占集电电极总长度的75%~85%;每条集电电极的第二段的宽度误差小于或等于10%;宽度误差,是指集电电极上任意位置
处的宽度与该位置所在段的宽度平均值之间的差值,占该段的宽度平均值的百分比。此时,集电电极的第二段的宽度误差较小,也就是集电电极的主体部分的宽度误差较小,宽度较
为一致,可以减少集电电极的电阻及应力突变,确保每条集电电极的应力及电阻恒定。
[0011] 在一些实现方式中,每条集电电极的第二段的宽度误差小于或等于8%。此时,集电电极的宽度误差进一步减小,可以进一步提高集电电极的精度,确保集电电极应力及电
阻恒定。
[0012] 在一些实现方式中,每条集电电极整条的宽度误差小于或等于10%。此时,每条集电电极不仅主体部分(第二段),整条集电电极的宽度误差均较小。也就是,整条集电电极的宽度较为一致。[0013] 在一些实现方式中,集电电极的宽度处处相等。此时,在集电电极的厚度不变的情况下,宽度处处相等可以确保集电电极各处的电阻、应力保持一致,从而可以避免过多的电流损坏和应力不均。汇流电极的宽度处处相等。此时,在汇流电极的厚度不变的情况下,宽度处处相等可以确保汇流电极各处的电阻、应力保持一致,从而可以避免过多的电流损坏和应力不均。
[0014] 在一些实现方式中,集电电极的横截面形状为三角形。此时,三角形的集电电极对入射太阳光具有折射作用,从而可以使集电电极具有陷光功能,提高太阳光的吸收率。[0015] 在一些实现方式中,集电电极的横截面形状为梯形、且集电电极的顶面为弧面。此时,集电电极各处的宽度变化较小,材料覆盖性较好,可以避免出现虚栅等问题。[0016] 在一些实现方式中,沿着集电电极的长度方向,集电电极的侧面与电池片之间具有夹角。此时,集电电极的侧面相对于电池片是倾斜的。该集电电极的倾斜侧面,可以起到支撑集电电极的作用,提高集电电极的稳定性。尤其是当集电电极又窄又厚时,其稳固性相对较差,倾斜的侧面可以辅助固定集电电极,提高其稳固性,减少集电电极倒塌的几率。
[0017] 在一些实现方式中,沿着同一轨迹的相邻集电电极之间具有空隙,空隙的长度为400μm~2000μm。
[0018] 在一些实现方式中,电极位于具有绒面的电池片上。此时,宽度较小的集电电极与绒面相结合,在减少遮光的同时,结合绒面的陷光功能,可以进一步提高电池片的吸光率。[0019] 在一些实现方式中,电极在掩膜版粘贴到电池片之后,采用溅射、蒸镀或沉积工艺制作得到。此时,这些制作工艺可以同时形成汇流电极和集电电极,无需分先后两道工序制作汇流电极和集电电极。并且,采用这些工艺制作电极的过程中,电极材料以分子状层层堆积。电极形成过程中,材料流动性较小,便于形成又窄又高的集电电极,并且可以提高电极尺寸的精度。[0020] 第二方面,本发明提供一种太阳能电池。该太阳能电池包括第一方面或第一方面任一实现方式所描述的太阳能电池的电极。
[0021] 第二方面提供的太阳能电池的有益效果,可以参考第一方面或第一方面任一实现方式描述的太阳能电池的电极的有益效果,在此不再赘言。
附图说明[0022] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023] 图1为本发明实施例提供的电极结构及测量点位示意图;[0024] 图2为本发明实施例提供的汇流电极的横截面示意图;[0025] 图3a和图3b为本发明实施例提供的集电电极的横截面示意图;[0026] 图4为本发明实施例提供的集电电极与电池片的位置关系示意图;[0027] 图5为本发明实施例提供的集电电极在扫描电镜下的二维结构示意图;[0028] 图6为本发明实施例提供的集电电极在扫描电镜下的三维结构示意图一;[0029] 图7为本发明实施例提供的集电电极在扫描电镜下的三维结构示意图二;[0030] 图8为本发明实施例提供的汇流电极在扫描电镜下的二维结构示意图;[0031] 图9a为本发明实施例提供的汇流电极与集电电极交汇处在扫描电镜下的三维结构示意图;
[0032] 图9b为本发明实施例提供的汇流电极与集电电极交汇处在扫描电镜下的二维结构示意图。
[0033] 图1~图9b中,10?汇流电极,20?集电电极,30?电池片,50?掩膜版。具体实施方式[0034] 为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0035] 需要说明的是,本发明中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。[0036] 本发明中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b的结合,a和c的结合,b和c的结合,或a、b和c的结合,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。[0037] 在制作太阳能电池的过程中,在电池片上制作电极是重要的环节。制作电极的工艺有多种。当采用丝网印刷的方式在电池片上制作电极时,所使用的银浆电阻率一般在4×
?6 ?6
10 Ω·cm~8×10 Ω·cm。为了确保制作的电极电阻不会太大,丝网印刷工艺需要制作
横截面积较大的电极。由于银浆的流动性较强,一般制作的集电电极宽度较大(目前宽度最小极限在30μm)。这种较宽的集电电极会对太阳光线产生遮挡,导致电池片的吸光率较低。
[0038] 为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种太阳能电池的电极。如图1所示,该电极位于太阳能电池的电池片30上。该电极包括相交的汇流电极10和集电电极20,集电
电极20上任意点的宽度为5μm~30μm;集电电极20和汇流电极10的电阻率均小于或等于3×?6
10 Ω·cm。应理解,本发明实施例中,厚度是指垂直电池片30的方向上的长度;宽度是指汇流电极10或集电电极20在电池片30上的正投影图案的较小边长的最大尺寸;长度是指汇流
电极10或集电电极20在电池片30上的正投影图案的较大边长,也就是汇流电极10或集电电
极20的延伸长度。横截面是指垂直汇流电极10或集电电极20的长度方向进行剖切所得到切
面。
[0039] 基于上述电极结构可知,电极所包括的集电电极20上任意点的宽度为5μm~30μm。与丝网印刷方式制作的30μm宽度以上的集电电极20相比,本发明集电电极20的宽度较小。
鉴于集电电极20的宽度较小,可以很大程度上减少对太阳光的遮挡,使得较多的太阳光能
够入射到电池片30中,进而可以提高太阳能电池的转换效率和输出功率。与此同时,集电电?6
极20和汇流电极10的电阻率均小于或等于3×10 Ω·cm,也就是说集电电极20和汇流电极
?6
10的材料导电性能较好。现有技术中,丝网印刷的银浆的电阻率一般在4×10 Ω·cm~8×
?6
10 Ω·cm。本发明与丝网印刷相比,一方面,可以制作宽度较小的集电电极20(宽度为5μm~30μm),减少遮光。另一方面,由于本发明集电电极20电阻率的较小,在相同宽度的情况下,本发明集电电极20的厚度仅需丝网印刷集电电极的0.375~0.75,即可达到相同的导电效果,从而可以降低集电电极20的厚度。此时,不仅可以降低制作集电电极20的工艺难度、提高制作效率,而且可以节约材料,减少因电极施加给电池片30的应力,进而减少电池片30?6
隐裂。例如,采用电阻率为6×10 Ω·cm的银浆丝网印刷集电电极20时,制作相同宽度的集
电电极20,如果丝网印刷的集电电极20厚度为20μm,本发明实施例进行制作10μm厚度的集电电极20即可达到同样的导电效果。综上可见,本发明提供的电极,不仅可以提高太阳能电池的转换效率和输出功率,而且可以节约材料,减少隐裂。
[0040] 如图1、图5?图7所示,上述电极位于太阳能电池的电池片30上。具体的,如图7所示,电极可以位于具有绒面的电池片30上。此时,宽度较小的集电电极20与绒面相结合,在减少遮光的同时,结合绒面的陷光功能,可以提高电池片30的吸光率。在实际应用中,电池片30具有光电转换功能,可以为晶体硅电池片,也可以为非晶硅电池片。在实际应用中,多条集电电极20可以阵列化的分布在电池片30上,多条汇流电极10可以垂直的与集电电极20相交。
[0041] 如图2和图3所示,制作上述电极的方式可以采用图案化的掩膜版50来实现,图案化的内容为掩膜版50上具有多条狭缝。具体的,该电极在掩膜版50粘贴到电池片30之后,采用溅射、蒸镀或沉积工艺制作得到。此时,这些制作工艺可以同时形成汇流电极10和集电电极20,无需分先后两道工序制作汇流电极10和集电电极20。并且,采用这些工艺制作电极的过程中,电极材料以分子状层层堆积。电极形成过程中,材料流动性较小,便于形成又窄又高的集电电极20,并且可以提高电极尺寸的精度。
[0042] 在实际应用中,掩膜版50可以为包括基膜和胶层的掩膜版50。基膜包括高分子薄膜。高分子膜的材料可以为高分子聚合物。具体的,高分子聚合物包括但不限于:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚烯烃薄膜(PO)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PC)、双向拉伸聚丙烯
(BOPP)等中的一种或多种。进一步的,胶层的材料包括但不限于:硅胶、亚克力胶、聚氨酯、橡胶、聚异丁烯等中的一种或多种。
[0043] 在掩模版50上形成狭缝的方式可以为激光开槽方式。具体的,在掩模版50上,可以使用脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,还可以使用脉冲宽度在微秒或纳秒量级的短脉冲激光对掩膜版50进行开槽,激光贯穿掩模版50的基膜和胶层,形成狭缝。
[0044] 在实际应用中,可以预先在掩模版50上规划狭缝的坐标位置,然后利用脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,或者脉冲宽度在微秒或纳秒量级的短脉冲激光在规划
的狭缝的坐标位置进行划线开槽,形成狭缝,获得图案化的掩膜版50。
[0045] 这里需要说明的是,结合上面的描述,上述掩模版50需要设计成在某个波长范围内具备较高的吸收率,以在采用例如激光等光源对掩模版50进行图案化处理的过程中,掩
模版50可以高效吸收激光等光源的能量,提升能量利用效率和图案化精度,具体需要按照
使用的光源设计。
[0046] 示例性的,制作电极时,可以将由PET膜和硅胶层组成的、具有多条狭缝图案的掩膜版50对准设置在电池片30的正面,因为硅胶层具有粘性,掩膜版50可以粘附在电池片的
正面上,然后利用电极材料采用溅射、蒸镀或沉积工艺制作电极。在此过程中,一部分电极材料穿过掩膜版50所具有的狭缝落到电池片上,形成集电电极20和汇流电极10,另一部电
极材料落在掩膜版50上,随后和掩膜版50一起被去除,最终形成沉积在电池片30正面的集
电电极20和汇流电极10。
[0047] 上述集电电极20和汇流电极10的电阻率均小于或等于3×10?6Ω·cm。也就是说,?6
只要材料电阻率不高于3×10 Ω·cm的金属均可以作为集电电极20和汇流电极10的材料。
?6 ?6
例如,集电电极20和汇流电极10的电阻率可以为3×10 Ω·cm、2.8×10 Ω·cm、2.6×10
?6 ?6 ?6 ?6 ?6 ?6
Ω·cm、2.4×10 Ω·cm、2.2×10 Ω·cm、2×10 Ω·cm、1.8×10 Ω·cm、1.6×10
?6 ?6 ?6
Ω·cm、1.5×10 Ω·cm、1.3×10 Ω·cm、1×10 Ω·cm等。
[0048] 具体的,集电电极20和汇流电极10的材料可以包括银、铝、铜中的一种或多种,且不仅限于此,比如还可以包括镍、铬、锡、钛中的一种或多种。此时,集电电极20和汇流电极10的材料的导电性能较好。例如,集电电极20的厚度为10μm,与电池片30表面垂直方向,即沿着远离电池片30的方向,从电池片30表面开始向上延伸,0?1μm为银材料层,1.1μm?9μm为铝材料层,9.1μm?10μm为铜材料层。当然,集电电极20和汇流电极10也可以为单一材料。又例如,汇流电极10的厚度为15μm,与电池片30表面垂直方向,即沿着远离电池片30的方向,从电池片30表面开始向上延伸,0?1μm为镍材料层,1.1μm?12μm为铝材料层,12.1μm?15μm为铜材料层。又例如,集电电极20的厚度为20μm,与电池片30表面垂直方向,即沿着远离电池片30的方向,从电池片30表面开始向上延伸,0?3.5μm为铬材料层,3.6μm?15.5μm为铜材料层,15.6μm?20μm为银材料层。
[0049] 如图5?7所示,上述集电电极20上任意点的宽度可以为5μm~30μm,厚度可以为5μm~20μm。优选的,集电电极20上任意点的宽度可以为10μm~20μm,厚度可以为8μm~12μm。示例性的,集电电极20上任意点的宽度可以为5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm、17μm、20μm、24μm、26μm、29μm、30μm等。集电电极20上任意点的厚度可以为5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、11μm、12μm、13μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm等。与现有技术中丝网印刷的集电电极20尺寸相比,本发明实施例宽度明显减小,可以在现有电池转换效率的基础上实现转换效率的提升。
[0050] 如图8所示,上述汇流电极10上任意点的宽度D可以为30μm~400μm,厚度可以为3.4μm~29.4μm。示例性的,汇流电极10上任意点的宽度D可以为30μm、50μm、100μm、130μm、
150μm、170μm、200μm、250μm、270μm、300μm、330μm、360μm、370μm、390μm、400μm等。汇流电极
10上任意点的厚度可以为3.4μm、5μm、6μm、8μm、10μm、13μm、15μm、17μm、19μm、20μm、24μm、25μm、27μm、28μm、29μm、29.4μm等。
[0051] 如图1、图6和图7所示,集电电极20上任意点的厚度与宽度之比为0.2?2。此时,可以形成又窄又高的集电电极20,进而在确保宽度较小的情况下,形成横截面积较大的集电电极20,便于降低集电电极20的电阻,提高太阳能电池的转换效率和输出功率。并且,本发明这种又窄又高的集电电极20,可以对太阳光起到一定的反射作用,进而可以提高电池片
30对太阳光的吸收率。另外,该范围的厚宽比可以确保电极结构的稳定性,避免长时间使用后,电极出现倒塌的问题。示例性的,集电电极20上任意点的厚度与宽度之比可以为0.2、
0.22、0.25、0.28、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、
2等。
[0052] 在实际应用中,每条集电电极20包括连续的第一段、第二段和第三段,第二段位于第一段和第三段之间,每条集电电极20的第二段的长度占集电电极20总长度的75%~85%;每条集电电极20的第二段的宽度误差小于或等于10%;宽度误差,是指集电电极20上任意位置处的宽度与该位置所在段的宽度平均值之间的差值,占该段的宽度平均值的百分
比。此时,集电电极20的第二段的宽度误差较小,也就是集电电极20的主体部分的宽度误差较小,宽度较为一致,可以减少集电电极20的电阻及应力突变,确保每条集电电极20的应力及电阻恒定。例如,每条集电电极20的第二段的宽度误差可以为10%、9%、8%、7%、6%、
5%、4%、3%、2%、1%、0%等。
[0053] 进一步的,每条集电电极20的第二段的宽度误差小于或等于8%。此时,集电电极20的宽度误差进一步减小,可以进一步提高集电电极20的精度,确保集电电极20应力及电
阻恒定。
[0054] 进一步的,每条集电电极20整条的宽度误差小于或等于10%。此时,每条集电电极20不仅主体部分(第二段),整条集电电极20的宽度误差均较小。也就是,整条集电电极20的宽度较为一致。例如,每条集电电极20整条的宽度误差可以为10%、9%、8.5%、8%、7.5%、
7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0%等。
[0055] 进一步的,如图1所示,上述集电电极20的宽度可以处处相等。具体的,整条集电电极20,其宽度始终保持一致,尤其是靠近汇流电极10处的集电电极20宽度与其他部位相同,不会变窄。此时,在集电电极20的厚度不变的情况下,宽度处处相等可以确保集电电极20各处的电阻、应力保持一致,从而可以避免过多的电流损坏和应力不均。汇流电极10的宽度处处相等。具体的,整条汇流电极10的宽度始终保持一致,尤其是与集电电极20交汇处的宽度与其他部位相同,不会变窄。此时,在汇流电极10的厚度不变的情况下,宽度处处相等可以确保汇流电极10各处的电阻、应力保持一致,从而可以避免过多的电流损坏和应力不均。[0056] 具体的,如图1所示,选取图1所示的电池片30上的3个汇流电极10(A1、A2和A3),测量每个汇流电极10上的10个点位的宽度。沿长度方向,每条汇流电极10的10个点位均匀分布于汇流电极10上。
[0057] 如图1所示,选取图1所示的电池片30上的3个集电电极20(B1、B2和B3),测量每个集电电极20上的的10个点位的宽度,每个集电电极10的10个点位沿着其长度方向分布。并
且,集电电极B1的10个点位,其中第3点至第8点位于集电电极B1长度的10%~85%,即位于集电电极B1第二段(第二段占总长度的75%)范围内。集电电极B2的10个点位,其中第2点至第8点位于集电电极B2长度的10%~90%,即位于集电电极B2第二段(第二段占总长度的
80%)范围内。集电电极B3的10个点位,其中第2点至第9点位于集电电极B3长度的10%~
95%,即位于集电电极B3第二段(第二段占总长度的85%)范围内。
[0058] 另外选取6个电池片(未图示),在每个电池片上选取1个集电电极20,共计6个集电电极20,分别记作C1、C2、C3、C4、C5和C6。在每个集电电极20上选取6个点位测量其厚度和宽度。
[0059] 经过实际测量,汇流电极A1、A2及A3的宽度测量结果见表1;集电电极B1、B2及B3的宽度测量结果见表2,集电电极C1?C6的厚度和宽度测量结果件表3。[0060] 表1各汇流电极的宽度情况[0061][0062] 表2各集电电极的宽度情况[0063][0064] 表3集电电极C1?C6的厚度与宽度之比情况[0065][0066][0067][0068] 根据表1可知,A1至A3三个汇流电极10,宽度范围在200.31μm至209.72μm,每个汇流电极10的宽度误差(该宽度误差是指,宽度测量值与宽度平均值的差值,占宽度平均值的比例。)均小于或等于2%,最大宽度误差为2%,最小宽度误差为1%。根据表2可知,B1至B3三个集电电极20,宽度范围在18.63μm至22.99μm,每个集电电极20的宽度误差均小于或等于10%,最小宽度误差为3%,最大宽度误差为10%。每条汇流电极10和集电电极20的各处宽度误差均小于或等于10%。可见,本发明实施例的汇流电极10和集电电极20的宽度较一致,宽度误差较小。
[0069] 分析表2可知,集电电极B1位于第二段的第3点至第8点,宽度在18.63μm~22.68μm,宽度误差在3%~10%。可见,集电电极B1的第二段的宽度误差可以小于或等于10%。集电电极B2位于第二段的第2点至第8点,宽度在19.47μm~22.18μm,宽度误差在1%~8%。可见,集电电极B2的第二段的宽度误差可以小于或等于8%。集电电极B3位于第二段的第2点至第9点,宽度在18.93μm?22.99μm,宽度误差在1%~10%。可见,集电电极B3的第二段的宽度误差可以小于或等于10%。
[0070] 根据表3可知,集电电极C1的厚宽比在0.46?0.52,集电电极C2的厚宽比在0.97?1.22,集电电极C3的厚宽比在0.20?0.26,集电电极C4的厚宽比在0.24?0.32,集电电极C5的厚宽比在1.71?1.91,集电电极C6的厚宽比在1.75?2.00。由此可见,本发明的集电电极的厚宽比在0.2?2的范围内。
[0071] 从图6、图9a和图9b可以看出,汇流电极10的宽度较为一致,集电电极20的宽度也较为一致;集电电极20呈又窄又厚的形貌,有利于减少光遮挡,增大光反射,提高电池片30对光的吸收率。
[0072] 如图2所示,由于汇流电极10的宽度较大,上述汇流电极10的横截面形状可以为长方形。如图3a和图3b所示,上述集电电极20的横截面形状有多种,在实际应用中,可以根据太阳能电池的需要选择对应的横截面形状。集电电极20的横截面形状,是指垂直集电电极
20的长度方向剖切集电电极20所得到的截面形状。在一些实施例中,如图3a所示,上述集电电极20的横截面形状可以为三角形。此时,三角形的集电电极20对入射太阳光具有折射作
用,从而可以使集电电极20具有陷光功能,提高太阳光的吸收率。具体实施时,集电电极20的横截面形状可以通过掩膜版50上的狭缝宽度、深度进行调节。通过设置掩膜版50具有较
大的厚度。在设定的工艺时间内,较厚的掩膜版50对电极材料具有较大的遮挡,从而可以方便的形成三角形的集电电极20。该三角形的集电电极20的宽度与厚度之比可以在1.8?2.2
之间。
[0073] 在一些实施例中,如图3b所示,上述集电电极20的横截面形状可以为梯形,且集电电极20的顶面为弧面。集电电极20的横截面形状类似于馒头状。此时,集电电极20各处的宽度变化较小,材料覆盖性较好,可以避免出现虚栅等问题。具体实施时,相对于三角形的集电电极20,适当减小掩膜版50的厚度,即可形成馒头状横截面的集电电极20。该集电电极20的厚度与宽度之比可以为0.8~1.2。[0074] 如图4所示,沿着集电电极20的长度方向,集电电极20的侧面21与电池片30之间具有夹角α。此时,集电电极20的侧面21相对于电池片30是倾斜的。该集电电极20倾斜的侧面
21,可以起到支撑集电电极20的作用,提高集电电极20的稳定性。尤其是当集电电极20又窄又厚时,其稳固性相对较差,倾斜的侧面21可以辅助固定集电电极20,提高其稳固性,减少集电电极20倒塌的几率。
[0075] 如图1所示,沿着同一轨迹的相邻集电电极20之间具有空隙,空隙的长度为400μm~2000μm。该空隙的长度是指同一轨迹上相邻的两个集电电极20之间的距离。此时,可以减少集电电极20在电池片30上的覆盖面积,提高电池片30的吸光率。示例性的,空隙的长度可以为400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1100μm、1300μm、1500μm、1600μm、
1800μm、1900μm、2000μm等。
[0076] 本发明实施例还提供一种太阳能电池。该太阳能电池包括上述的太阳能电池的电极。该太阳能电池的有益效果可以参考上述电极的有益效果,在此不再赘述。
[0077] 尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述,然而,在实施所要求保护的本发明过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
[0078] 尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述,显而易见的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明,且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修
改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其
等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
声明:
“太阳能电池及其电极” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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