一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法
【专利摘要】本发明公开一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，将正面电极的细栅线宽设计为35μm～40μm，将正面电极的主栅线设计成3条，将主栅线设计成相间排列的8段实体段和7段中空段，每段实体段上设计若干个小圆孔。优选主栅线每段实体段上两边各分布两列孔径D为0.08mm～0.10mm的圆孔，外侧的每列圆孔数为12～15个，内侧的每列圆孔数为8～10个；A为0.396mm，B为0.396mm，C为1.188mm，H为0.175mm，M为0.198mm。采用本发明方法设计的正电极，太阳能电池的附着力较常规无圆孔正面电极提升1N以上；方法科学合理、简单可行，具有显著的积极效果。
【专利说明】一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于多晶太阳能电池【技术领域】，特别是涉及一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法。
【背景技术】
[0002]传统多晶太阳能电池的生产工序主要为:制绒、扩散、湿法刻蚀、PE镀膜、印刷背面电极、烘干、印刷背面电场、烘干、印刷正面电极、烧结和测试分选。其中印刷正面电极工序是把适量的浆料放置于丝网之上，用刮刀涂抹正银浆料，使其均匀填充于网孔之中，刮刀在移动的过程中把浆料通过丝网网孔挤压到硅片上，印刷完成后，硅片被放入高温炉里烧结，在太阳能电池的正面(面向太阳的一面)形成电极。大多数晶体硅太阳能电池的正面电极设计都采用非常精细的电路(“细栅”)，把有效区域采集到的光生电子传递到更大的采集导线(“主栅”)上。在组件生产时，焊带焊接在太阳能电池主栅上，多个焊接后的太阳能电池片串联并经层压后形成太阳能电池组件。
[0003]在太阳能电池组件的制造流程中，电池片的正面电极焊接的质量非常重要。由于太阳能组件的设计使用寿命为25年左右，且组件通常安装在户外，每天要承受几十摄氏度的温度变化，而焊带基材为纯铜，铜的膨胀系数约为硅(电池片)的6倍，只要有温度变化，焊带与电池片都会受力，因此焊接附着力不足时会导致组件失效。
[0004]改善多晶太阳能电池正面电极附着力，提高镀锡铜带焊接质量，确保进而延长太阳能组件的使用寿命是太阳能制造企业努力追求的目标之一。
【发明内容】
[0005]本发明为改善太阳能电池片焊接时的附着力，提出了一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，使同样焊接条件下正面电极附着力提升IN以上。
[0006]本发明解决技术问题所采取的技术方案是，一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，将正面电极的细栅线宽设计为35unT40um，将正面电极的主栅线设计成3条，将主栅线设计成相间排列的8段实体段和7段中空段，其特征在于，每段实体段上设计若干个小圆孔。
[0007]作为优选，所述各主栅线的每段实体段上两边各分布两列孔径D为0.08mnT0.1Omm的圆孔,所述圆孔以主栅线的中心线为基准线呈对称分布,外侧的每列圆孔数为12?15个，内侧的每列圆孔数为8?10个。
[0008]作为进一步的优选，所述外侧圆孔任意两孔之间的中心间距A为0.396mm，所述内侧圆孔中相邻两孔的中心间距B为0.396mm,所述内侧圆孔中每相邻两孔与另相邻两孔的中心间距C为1.188mm。
[0009]作为进一步的优选，所述外侧圆孔与内侧圆孔的横向中心间距H为0.175mm,所述夕卜侧圆孔与内侧圆孔的纵向中心间距M为0.198mm。
[0010]采用本发明方法设计的正电极，经采用下述测试方法进行测试，太阳能电池的附着力较常规无圆孔正面电极提升IN以上，外观无明显变化，转换效率无明显变化。
[0011]太阳能电池正面电极附着力测试方法为:使用镀层为60%Sn40%Pb厚0.23mm的镀锡铜带、免清洗助焊剂、150W电烙铁、烙铁头温度350°C ±20°C，加热时间(2?3)s，将镀锡铜带焊接于电池正面电极上，观察其可焊性。然后把焊好的电池片固定在夹具上，拉力方向与硅片成180°，用卧式拉力机匀速剥离，记录其焊接拉力值的大小，拉力值大于2.5N时正面电极附着力合格。
[0012]本发明通过对太阳能电池正面电极形状的设计优化，在电池转换效率没有明显变化的情况下，大幅提升了太阳能电池正面电极的附着力；方法科学合理、简单可行，具有显著的积极效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为现有技术印刷的多晶硅太阳能电池正面电极结构示意图。
[0014]图2为本发明设计的多晶硅太阳电池正面电极结构示意图。
[0015]图3为图2所示多晶硅太阳能电池正面电极之主栅线实体段上圆孔分布示意图。
[0016]图中D表示主栅线上圆孔的直径汸表示外侧圆孔之间的中心间距；B表示内侧相邻两圆孔之间的中心间距；C表示内侧每相邻两圆孔与另相邻两圆孔的中心间距；H表示外侧圆孔与内侧圆孔的横向中心间距；M表示外侧圆孔与内侧圆孔的纵向中心间距。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明。
[0018]将正面电极的细栅线宽设计为35um_40um ;将正面电极的主栅线设计成3条；将主栅线设计成相间排列的8段实体段和7段中空段且在每段实体段上设计若干个小圆孔。实体段上小圆孔的排列如下:在各主栅线中间6段实体段上两边各分布两行孔径D为0.08mnT0.1Omm的圆孔，圆孔以主栅线的中心线为基准线呈对称分布,外侧的每列圆孔数为15个，内侧的每列圆孔数为10个；在各主栅线两端2段实体段上两边各分布两行孔径D为
0.08mnT0.1Omm的圆孔，圆孔以主栅线的中心线为基准线呈对称分布,外侧的每列圆孔数为12个，内侧的每列圆孔数为8个；夕卜侧圆孔任意两孔之间的中心间距A为0.396mm,内侧圆孔中相邻两孔的中心间距B为0.396mm,内侧圆孔中每相邻两孔与另相邻两孔的中心间距C为1.188mm ;夕卜侧圆孔与内侧圆孔的横向中心间距H为0.175mm,夕卜侧圆孔与内侧圆孔的纵向中心间距M为0.198mm。
[0019]实施例1:
本实验使用按本发明设计提供的线宽35um、圆孔直径0.08mm的正面电极网版，与常规无圆孔正面电极网版，采用相同的浆料及印刷参数，对同一批次的硅片，进行正面电极印刷。表I是本发明设计的正面电极网版与现有技术的正面电极网版印刷后的成品附着力对比情况。实验结果表明:采用本发明设计的正面电极的电池片，正面电极的附着力提升在IN以上。
[0020]表1:
【权利要求】
1.一种提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，将正面电极的细栅线宽设计为35mm~40mm，将正面电极的主栅线设计成3条，将主栅线设计成相间排列的8段实体段和7段中空段，其特征在于，每段实体段上设计若干个小圆孔。
2.根据权利要求1所述的提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，其特征在于，所述各主栅线的每段实体段上两边各分布两列孔径D为0.08mnT0.1Omm的圆孔，所述圆孔以主栅线的中心线为基准线呈对称分布，外侧的每列圆孔数为12~15个，内侧的每列圆孔数为8~10个。
3.根据权利要求2所述的提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，其特征在于，所述外侧圆孔任意两孔之间的中心间距A为0.396mm，所述内侧圆孔中相邻两孔的中心间距B为0.396mm，所述内侧圆孔中每相邻两孔与另相邻两孔的中心间距C为1.188mm。
4.根据权利要求2或3所述的提升附着力的多晶太阳能电池正面电极设计方法，其特征在于，所述外侧圆孔与内侧圆孔的横向中心间距H为0.175mm,所述外侧圆孔与内侧圆孔的纵向中心间距M为0.198mm。
【文档编号】H01L31/0224GK103943699SQ201410176827
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】朱金浩, 蒋剑波, 王猛 申请人:浙江光隆能源科技股份有限公司