[发明专利]一种等宽栅线电极设计方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏电池技术领域，特别涉及一种太阳能光伏电池等宽栅线电极设计方法。

背景技术

太阳能光伏发电技术作为一种清洁可再生能源的利用方式，近几年得到了迅猛的发展。太阳能电池表面栅线电极的结构对电池输出功率的影响较大，是太阳能电池设计中一个重要的环节。在太阳能电池工作过程中，半导体薄膜中的载流子沿着与次栅电极垂直的方向传输至次栅电极，然后通过次栅电极传输至主栅电极，并通过主栅电极导出。由于电阻的存在，载流子在半导体薄膜、栅线电极以及两者的接触面产生相应的功率损失；由于栅线遮蔽的存在，部分入射太阳光不能被电池吸收利用，从而导致电池输出功率下降。

关于太阳能电池表面栅线电极设计方面的研究很多，常见的方法如《Solar Cells Operating Principles，Technology and System Applications》(Martin A.Green编著，2010年1月第1版，ISBN 978-7-313-06191-1)第八章所述。栅线电极设计过程涉及的电学参数包括最大功率点输出电压V和电流密度J、薄膜方阻R、薄膜与栅线接触电阻率ρ_c及栅线体电阻率ρ_f；涉及的尺寸参数包括：电池长度L和宽度H、最小结构单元宽度S、最小结构单元长度E、主栅宽度W与厚度T、次栅宽度D与厚度t。

图1是太阳能电池表面栅线电极的结构示意图，假定电池体材料均匀、电极构形对称且载流子只通过次栅电极收集(忽略主栅电极直接收集部分)，则等宽栅线电极收集载流子过程中，主栅功率损失计算公式为：

ηbus=η5+η6=2ρfL2EJ3WTV+W2E---(1)]]>

次栅功率损失计算公式为：