太阳能电池栅线结构和光伏组件

摘要

本申请提供了一种太阳能电池栅线结构和光伏组件，涉及太阳能电池技术领域。该太阳能电池栅线结构，包括：主栅线；辅栅线，用于所述辅栅线的第一浆料包括第一玻璃料和铝或含铝材料，所述第一玻璃料包括第一金属氧化物，所述第一金属氧化物中金属的标准电极电位≥0.3V，且所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量≥35％；其中，所述辅栅线部分设置于所述主栅线的上方，所述主栅线的高度≥12微米。本申请能够增加主栅线与辅栅线的连接，降低电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制串阻升高及电流收集能力降低的影响。

权利要求

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括太阳能电池栅线结构，所述太阳能电池栅线结构包括：主栅线；

辅栅线，用于所述辅栅线的第一浆料包括第一玻璃料和铝或含铝材料，所述第一玻璃料包括第一金属氧化物，所述第一金属氧化物中金属的标准电极电位≥0.3V，且所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量≥35％，所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：第一金属氧化物35％‑75％、氧化铅0‑15％、氧化硼8％‑20％、氧化锌3％‑7％和硅粉

5％‑8％；所述第一金属氧化物为氧化铋；

其中，所述辅栅线与所述主栅线相交区域的中心距离PN结的高度≥7微米。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属氧化物包括氧化碲、氧化铋或氧化铜中的至少一种；且所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量为

35％‑75％。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属氧化物为氧化铋，所述氧化铋在所述第一玻璃料中的质量含量为45％‑75％。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，用于所述主栅线的第二浆料包括第二玻璃料，所述第二玻璃料包括氧化碲，所述氧化碲在所述第二玻璃料中的质量含量为

30％‑65％。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化碲35％‑65％、氧化硼15％‑20％和氧化锌0％‑5％。

6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二浆料包括以下质量含量的组分：银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的太阳能电池，其特征在于，述第一浆料包括以下质量含量的组分：银粉75％‑88％、铝或含铝材料1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑

13％。

8.根据权利要求1‑6任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述主栅线的高度为12微米至14微米，或者，所述主栅线的高度为14微米至16微米；

所述辅栅线部分设置于所述主栅线的上方，所述主栅线的高度≥12微米。

9.一种光伏组件，包括多个权利要求1‑8任一项所述太阳能电池。

说明书

太阳能电池栅线结构和光伏组件

技术领域

[0001] 本申请是针对申请日为2020年08月28日、申请号为202010884545.9、申请名称为“太阳能电池栅线结构和光伏组件”的申请提出的分案申请。

[0002] 本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池栅线结构和光伏组件。

背景技术

[0003] 随着光伏技术的不断发展，光伏组件质保期也在不断的延长，组件的可靠性和耐久性越来越受到相关研究企业或机构和消费者的关注。光伏组件一般应用于户外环境，长期处于户外环境尤其是高温高湿条件下，环境中水汽等进入组件会缓慢老化造成内部金属部件的腐蚀；金属表面与电解质溶液接触发生电化学反应，使金属离子化，或生成氧化物、氢氧化物，导致材料变质与变化，而影响光伏组件的使用寿命。具体的，晶硅光伏组件在长期高温高湿环境下，空气中的水分和氧气侵入组件内部，材料老化水解产生醋酸或内部进入氧化气体，从而导致焊带、金属化栅线或焊带和金属化栅线之间发生电化学腐蚀，造成光伏组件的电性能降低，功率衰减变大。

[0004] 近年来，N型太阳能电池因光致衰减低，稳定性好，双面发电等优良特性而受到广泛关注，N型太阳能电池在光伏市场的占比越来越大。N型电池结构一般正面为P+掺硼层，基体为N型硅基体，而背面为N+掺磷层。N型电池一般采用主栅线、辅栅线分开印刷，用于形成主栅线和辅栅线的浆料中在高温烧结后需要与硅基底形成良好的欧姆接触并具有良好导电性。然而，现有的电池栅线结构中主栅线和辅栅线之间的连接不够可靠，增加了电池在湿热过程中的衰减，使得组件功率降低。

发明内容

[0005] 本申请的目的在于提供一种太阳能电池栅线结构和光伏组件，能够增加主栅线与辅栅线的连接，降低电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制了串阻升高及电流收集能力降低的影响。

[0006] 为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

[0007] 根据本申请的一个方面，本申请提供一种太阳能电池栅线结构，包括：

[0008] 主栅线；

[0009] 辅栅线，用于所述辅栅线的第一浆料包括第一玻璃料和铝或含铝材料，所述第一玻璃料包括第一金属氧化物，所述第一金属氧化物中金属的标准电极电位≥0.3V，且所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量≥35％；

[0010] 其中，所述辅栅线部分设置于所述主栅线的上方，所述主栅线的高度≥12微米。

[0011] 在一种可能的实现方式中，所述第一金属氧化物包括氧化碲、氧化铋或氧化铜中的至少一种；且所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量为35％‑75％。

[0012] 在一种可能的实现方式中，所述第一金属氧化物为氧化铋，所述氧化铋在所述第一玻璃料中的质量含量为45％‑75％。

[0013] 在一种可能的实现方式中，所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：

[0014] 第一金属氧化物35％‑75％、氧化铅0‑15％、氧化硼8％‑20％、氧化锌3％‑7％和硅粉5％‑8％；

[0015] 其中，所述第一金属氧化物为氧化铋。

[0016] 在一种可能的实现方式中，用于所述主栅线的第二浆料包括第二玻璃料，所述第二玻璃料包括氧化碲，所述氧化碲在所述第二玻璃料中的质量含量为30％‑65％。

[0017] 在一种可能的实现方式中，所述第二玻璃料包括以下质量含量的组分：

[0018] 氧化碲35％‑65％、氧化硼15％‑20％和氧化锌0％‑5％。

[0019] 在一种可能的实现方式中，所述第二浆料包括以下质量含量的组分：

[0020] 银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％。

[0021] 在一种可能的实现方式中，述第一浆料包括以下质量含量的组分：

[0022] 银粉75％‑88％、铝或含铝材料1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑13％。

[0023] 在一种可能的实现方式中，所述主栅线的高度为12微米至14微米，或者，所述主栅线的高度为14微米至16微米；

[0024] 和/或，所述辅栅线与所述主栅线相交区域的中心距离PN结的高度≥7微米。

[0025] 需要说明的是，上述数值范围均包括端点值。

[0026] 根据本申请的另一个方面，本申请提供一种光伏组件，包括多个太阳能电池，所述太阳能电池包括如上所述的太阳能电池栅线结构。

[0027] 在一种可能的实现方式中，所述太阳能电池为N型电池。

[0028] 与现有技术相比，本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

[0029] 本申请提供的太阳能电池栅线结构，包括主栅线和辅栅线，其中，形成辅栅线的浆料包括第一浆料，第一浆料包括第一玻璃料和铝或含铝材料，其中第一玻璃料包括第一金属氧化物，第一金属氧化物中金属的标准电极电位≥0.3V，且第一金属氧化物在第一玻璃料中的质量含量≥35％；这样，通过改善第一浆料中第一玻璃料中某种金属氧化物的占比，尤其是提高金属的标准电极电位不低于0.3V的金属氧化物的占比，使得该金属氧化物在第一玻璃料中的质量占比不低于35％，可以使得分步印刷的主栅线和辅栅线之间实现更好的连接，降低电池在湿热过程中的衰减。并且，该太阳能电池栅线结构将辅栅线部分设置于主栅线的上方，增加主栅线的高度，使主栅线的高度不低于12微米，降低与组件焊带接触部位由于电化学反应铅锡等元素对电池栅线的腐蚀，减缓电池栅线由于腐蚀作用造成的接触性能变差以及电流收集能力降低导致的衰减现象，可以起到双重保护的作用。从而，该太阳能电池栅线结构能够降低湿热环境下光伏组件的衰减。

[0030] 本申请的光伏组件，包括多个太阳能电池，具有前面所述的太阳能电池栅线结构的所有特点和优点，在此不再赘述。

[0031] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

[0032] 为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0033] 图1为本申请示例性的实施方式提供的一种太阳能电池栅线结构的结构示意图；

[0034] 图2为本申请示例性的实施方式提供的另一种太阳能电池栅线结构的结构示意图；

[0035] 图3为本申请示例性的实施方式提供的太阳能电池的结构示意图。

[0036] 附图标记：

[0037] 1‑硅基体；

[0038] 2‑隧穿氧化层；

[0039] 3‑掺杂晶体硅层；

[0040] 4背面钝化层；

[0041] 5‑背面栅线电极；

[0042] 6‑扩散层；

[0043] 61‑PN结；

[0044] 7‑正面钝化层和/或减反射层；

[0045] 8‑正面栅线电极；

[0046] 81‑主栅线；

[0047] 82‑辅栅线。

具体实施方式

[0048] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0049] 应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种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这三种情况。

[0050] 需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

[0051] 本发明中，除非有其他说明，数值范围“a‑b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“35‑75”表示本文中已经全部列出了“35‑75”之间的全部实数，“35‑75”只是这些数值组合的缩略表示。本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。

[0052] 如果没有特别指出，本发明所述的百分数(包括质量百分数)的基准都是所述组合物的总重量。即，百分数(％)都指相对于组合物的质量百分数。本文中，除非另有说明，否则所涉及的百分数、比例或份数按照重量计。例如35‑75％，可以表示为35‑75wt％。

[0053] 正如背景技术所言，现有的电池栅线结构中主栅线和辅栅线存在连接不够可靠等问题，容易被腐蚀，增加了电池在湿热过程中的衰减，无法满足要求。以现有的一种N型太阳能电池为例对现有的电池栅线结构进行详细说明，应理解，其他相关或类似的电池栅线结构也具有相同或类似的问题。

[0054] 一般而言，太阳能电池具有相对设置的正面和背面，其中正面是接收太阳光线照射的表面，是受光面，而背面与正面相背，为背光面。N型电池的栅线结构可以包括正面栅线结构和背面栅线结构。下面主要以正面栅线结构为例对该N型电池的栅线结构进行详细描述，而背面栅线结构也可以具有相同或类似的结构，在此不再详细描述。现有的N型电池一般采用主栅线、辅栅线分开印刷，其中，正面主栅线可以使用非刻蚀性银浆，不烧穿氮化硅膜，以保持正面具有较高的开压；而正面辅栅线可以使用烧穿型的银铝浆，烧结后腐蚀氮化硅、氧化铝与PN结形成良好的欧姆接触。上述银浆和银铝浆中都会包含玻璃粉(玻璃料)，现有的用于栅线浆料中的玻璃粉一般分为含铅体系和无铅体系，其中含铅玻璃粉体系一般包括氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)以及有机或无机体系，烧结时在硅界面处形成均匀细小的银微晶，实现电极良好的欧姆接触。而无铅体系的浆料，电池转化效率较含铅的偏低。

[0055] 现有的光伏组件焊带一般主要由铜(Cu)基带和涂覆在其表面的锡‑铅(Sn‑Pb)，在长期的湿热环境下，组件焊带、电池金属化栅线容易发生电化学腐蚀，造成组件电性能变差，功率衰减变大。尤其是，组件焊带与主栅线焊接后，经湿热过程造成正面主栅线的腐蚀，进而导致主栅线和辅栅线连接出现异常，串联电阻升高，电流降低，组件功率降低。发明人发现，导致该问题的主要原因是：由于用于正面辅栅线的浆料为银铝浆，其含有少量的铝(铝的标准电极电位为‑1.66V)，其腐蚀程度相对于银(银的标准电极电位为+0.779V)更高。此外，若组件焊带使用不含铅(铅的标准电极电位为‑0.126V)的焊带及电池栅线浆料使用不含铅的浆料，将导致电池效率相对较低，对组件焊接产生一定的不良影响。此外，银和铝的标准电位差异较大，湿热环境下容易造成一定的损耗；同时锡(锡的标准电极电位为‑
0.136V)、铅的电极电位也较低，容易被氧化。

[0056] 鉴于此，本发明主要从浆料中的元素搭配及焊带与栅线接触电化学反应出发，增加主栅线和辅栅线的连接，降低电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制串阻升高及电流收集能力降低的影响。

[0057] 具体地，在一些实施例中，提供一种太阳能电池栅线结构，包括：

[0058] 主栅线；

[0059] 辅栅线，用于所述辅栅线的第一浆料包括第一玻璃料和铝或含铝材料，所述第一玻璃料包括第一金属氧化物，所述第一金属氧化物中金属的标准电极电位≥0.3V(不低于0.3伏)，且所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量≥35％(不低于35％，且小于100％)；

[0060] 其中，所述辅栅线部分设置于所述主栅线的上方，所述主栅线的高度≥12微米(不低于12μm)。

[0061] 本发明实施例所提供的太阳能电池栅线结构主要从栅线浆料中的元素搭配以及焊带与栅线接触电化学反应出发，降低用于辅栅线的第一浆料中氧化铅的含量，即降低了第一浆料中第一玻璃料中电位为负的氧化铅含量，该第一玻璃料中氧化铅是可选的，也就是该第一玻璃料中可以含有氧化铅也可以不含有氧化铅，当含有氧化铅时氧化铅的含量也是较低的，且增加了电位为正的第一金属氧化物的含量，从而降低了容易被氧化的物质的含量且增加了难以被氧化的物质的含量，达到减缓电池栅线的电化学腐蚀效果。同时，将辅栅线部分设置在主栅线的上方，增加了主栅线的高度，可减缓组件焊带和主栅线接触部分的腐蚀，起到双重保护作用，当辅栅线含有氧化铅被腐蚀时，主栅线还能起到收集电流保证电连接的作用。

[0062] 详细来讲，该太阳能电池栅线结构，一方面，形成辅栅线的浆料包括第一浆料，第一浆料包括第一玻璃料以及少量的铝或含铝材料，其中铝或含铝材料的电极电位较低，容易被氧化或腐蚀，因而需要对第一浆料尤其是第一浆料中的第一玻璃料的组分组成进行调整。本发明实施例通过使该第一玻璃料中包含金属的标准电极电位≥0.3V的第一金属氧化物，电极电位越大越难以被氧化或难以被腐蚀，并提高了该第一金属氧化物的含量，使该第一金属氧化物在第一玻璃料中的质量含量≥35％(且小于100％)，降低该玻璃料中电位为负的氧化铅含量，使该玻璃料中可以不含氧化铅或仅含有少量的氧化铅。由此，通过改善第一浆料中第一玻璃料中某种金属氧化物的占比，尤其是提高金属的标准电极电位不低于0.3V的金属氧化物的占比，使得该金属氧化物在第一玻璃料中的质量占比不低于35％，可以减缓辅栅线的电化学腐蚀，可以使得分步印刷的主栅线和辅栅线之间实现更好的连接，降低电池在湿热过程中的衰减。

[0063] 另一方面，将辅栅线部分设置于主栅线的上方，即将辅栅线印刷在主栅线上面，并增加主栅线的高度，使主栅线的高度不低于12微米，可以降低与组件焊带接触部位由于电化学反应铅锡等元素对电池栅线的腐蚀，减缓电池栅线由于腐蚀作用造成的接触性能变差以及电流收集能力降低导致的衰减现象，可以起到双重保护的作用，当辅栅线含有氧化铅被腐蚀时，主栅线玻璃料侵蚀小导电性能基本不受影响，主栅线还能起到收集电流保证电连接的作用，湿热衰减降低。由此可知，该太阳能电池栅线结构，通过上述对用于辅栅线的第一浆料的组分组成的调整以及辅栅线和主栅线的位置设置及主栅线高度的调整，通过二者的协同配合，增加了主栅线与辅栅线的连接，降低了电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制了串阻升高及电流收集能力降低的影响，使该太阳能电池栅线结构能够降低湿热环境下光伏组件的衰减。

[0064] 上述铝或含铝材料是指铝或者含铝的化合物或混合物，例如该含铝材料可以为含铝合金、氧化铝等，本发明实施例对于含铝材料的具体类型不作限定。

[0065] 上述第一金属氧化物中金属的标准电极电位≥0.3V，例如，该金属的标准电极电位可以为0.3V‑0.35V，可以为0.3V‑0.4V，可以为0.3V‑0.5V，可以为0.3V‑0.6V，可以为0.3V‑0.7V等。

[0066] 以第一玻璃料的总质量为基准，第一金属氧化物的质量含量≥35％，例如，该第一金属氧化物的质量含量可以为35％‑75％，可以为35％‑70％，可以为35％‑65％，可以为35％‑60％，可以为40％‑75％，可以为45％‑75％等。

[0067] 上述主栅线的高度≥12μm，例如，该主栅线的高度可以为12‑30μm，可以为12‑25μm，可以为12‑20μm，可以为12‑18μm，可以为12‑16μm，可以为12‑14μm，可以为14‑16μm，可以为14‑18μm等。

[0068] 在一些实施例中，该太阳能电池栅线结构为正面栅线结构或背面栅线结构。较佳的，该太阳能电池栅线结构为正面栅线结构。该太阳能电池正面栅线结构包括由主栅线和辅栅线编织成网状形成的栅线电极结构。

[0069] N型太阳能电池或N型光伏组件经过长期湿热过程，组件正面功率衰减高于背面；此外，N型太阳能电池片经过长期湿热过程，正面接触电阻率高于背面。因而，尤其需要对太阳能电池的正面栅线结构进行改进。因此，本发明实施例的太阳能电池栅线结构优选为正面栅线结构。

[0070] 在一些实施例中，形成或用于主栅线的第二浆料可以采用非烧穿型银浆。形成或用于辅栅线的第一浆料可以采用烧穿型银铝浆。

[0071] 在一些实施例中，所述第一金属氧化物包括但不限于氧化碲、氧化铋或氧化铜中的至少一种。该第一金属氧化物可以氧化碲(TeO2)，可以为氧化铋(Bi2O3)，也可以为氧化铜(CuO)，或者可以为以上几种氧化物中的任意两种或三种的任意比例混合物。其中，铋的标准电极电位为+0.308V，铜的标准电极电位为+0.34V，碲的标准电极电位为+0.53V。此外，在其他实施例中，该金属氧化物还可以为与其他的金属元素电极电位不低于0.3V、能够应用在栅线浆料中且不对本发明的目的产生限制的金属氧化物。

[0072] 以第一玻璃料的总质量为基准，所述第一金属氧化物在所述第一玻璃料中的质量含量为35％‑75％。相比于第一玻璃料中的其余组分，第一金属氧化物在第一玻璃料中的含量可以是最大的，通过增加第一玻璃料中第一金属氧化物的含量有助于减缓电池栅线的腐蚀。典型但非限制性的，第一金属氧化物的含量例如可以为35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。在此含量范围内，有助于降低成本，减缓电池栅线的腐蚀。一方面，若第一金属氧化物的含量较低，起不到或者减缓电池栅线的腐蚀效果较差；另一方面，若第一金属氧化物的含量过高，影响玻璃料中其余组分的添加，增加成本，或会影响玻璃料的其他性能。

[0073] 较佳的，在一些实施例中，所述第一金属氧化物为氧化铋，所述氧化铋在所述第一玻璃料中的质量含量为35％‑75％，进一步可以为45％‑75％。

[0074] 在一些实施例中，所述第一玻璃料包括氧化铋和氧化铅，其中，氧化铋的质量含量为35％‑75％，氧化铅的质量含量为0‑15％(包括0)。也就是，该第一玻璃料中可以不含有氧化铅，氧化铅的质量含量为0，或者该第一玻璃料中也可以含有氧化铅，且氧化铅的质量含量不超过15％。

[0075] 该第一玻璃料中包含氧化铋，且氧化铋的含量较高，优选在45％‑75％之间。该第一玻璃料中可以含有或不含有氧化铅，且当含有氧化铅时，氧化铅的含量较低，优选氧化铅的质量含量≤15％。正面辅栅线用第一浆料中的第一玻璃料采用高氧化铋、低氧化铅含量的玻璃料。

[0076] 电池正面辅栅线用烧穿型浆料采用氧化铋，该氧化铋在黏度、转变温度、热膨胀系数等方面与氧化铅相似，起助熔剂的作用。并且铋的标准电极电约为+0.308V，低于铅、锡等负的标准电极电位，难以被氧化，可减缓电池辅栅线的电化学腐蚀。并且，电池正面辅栅线的第一玻璃料中随着氧化铋含量增加，玻璃料体电阻率会增加，随氧化铋含量降低，玻璃转化温度升高其熔体流动性差，导致银膜密度降低。

[0077] 由此，该第一玻璃料采用高氧化铋、低氧化铅含量的玻璃料，能够降低或减缓电化学对栅线的腐蚀，而且在不含氧化铅的情况下，依然能够使得该电池效率相对较高，不会对组件焊接产生不良的影响。

[0078] 上述第一玻璃料除包括第一金属氧化物如氧化铋和任选的氧化铅外，还可以包括其他的金属氧化物、助剂或添加剂等，以便优化该第一玻璃料的性能。示例性的，在一些实施例中，所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：

[0079] 第一金属氧化物35％‑75％、氧化铅0‑15％、氧化硼8％‑20％、氧化锌3％‑7％和硅粉5％‑8％；其中，所述第一金属氧化物为氧化铋。

[0080] 该第一玻璃料中，在配方中添加一定量的硅粉，可以使烧结更均匀。并在第一浆料中加入铝硅合金粉时，通过硅粉的加入可以使铝硅合金粉中的硅含量升高，使得铝硅合金粉的熔点升高，减少对硅基体的腐蚀作用。氧化锌的加入可以促进电子传输。此外，硼的加入可以掺杂硅片，在一定程度上增加载流子密度。

[0081] 需要说明的是，为进一步改善第一玻璃料的性能，该第一玻璃料除包括第一金属氧化物如氧化铋和任选的氧化铅外，还可以包括其他成分以改进任何特定应用所期望或需要的性能，例如，该第一玻璃料还可以氧化硼、氧化锌和硅粉等。此外，在其他实施例中，该第一玻璃料也可以不包括氧化锌等，或还可以选择性的添加其他可接受的助剂或添加剂或辅料等，本发明实施例对于助剂或添加剂或辅料的具体类型或添加的数量不作特殊限制，可以由本领域技术人员根据实际情况而进行调控，比如可根据实际应用场景或产品需求而添加所期望或需要的性能助剂或添加剂或辅料，只要不对本发明的目的产生限制、不影响电极栅线发挥作用即可。

[0082] 上述第一玻璃料中，以第一玻璃料的总质量为基准，氧化铋的质量含量为35％‑75％，典型但非限制的，例如可以为35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。氧化铅的质量含量为0‑15％，典型但非限制的，例如可以为0、1％、2％、3％、4％、5％、6％、8％、10％、12％、14％、15％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。氧化硼的质量含量为8‑20％，典型但非限制的，例如可以为8％、9％、10％、12％、14％、15％、16％、18％、20％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。氧化锌的质量含量为3‑7％，典型但非限制的，例如可以为
3％、4％、5％、6％、7％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。硅粉的质量含量为5‑8％，典型但非限制的，例如可以为5％、6％、7％、8％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

[0083] 本发明实施例对于上述第一玻璃料的制备方法没有特别限制，可以采用本领域技术技术人员熟知的任一种方法。例如可以将各原料混合均匀，而后可以将混合好物料在高温炉内完全熔化成玻璃液，然后将玻璃液倒入辊轧机制呈玻璃片，再将玻璃片粉碎成玻璃粉。

[0084] 在一些实施例中，该第一玻璃料的中值粒径可以为纳米级，例如可以为20‑500纳米，可以为50‑500纳米，可以为50‑300纳米，可以为100‑200纳米，可以为150‑400纳米等。

[0085] 用于辅栅线的第一浆料可以为烧穿型银铝浆，除包括上述第一玻璃料和铝或含铝材料外，还可以包括银粉和有机载体或有机成分等。示例性的，在一些实施例中，所述第一浆料包括以下质量含量的组分：

[0086] 银粉75％‑88％、铝或含铝材料1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑13％。

[0087] 其中，含铝材料可以为氧化铝或铝硅合金粉。铝硅合金粉可以为太阳能电池正面辅栅线浆料提供金属铝，赋予辅栅线导电和收集电流的作用，由于硅的存在，使得其与太阳能电池表面的相容性提高，附着力增加。

[0088] 上述第一有机载体作为浆料的载体，使银粉、铝或含铝材料、第一玻璃料及其他固体物质在其中均匀分散，并可以稳定保存，保证浆料所需的必要流动性，在印刷过程中以得到高性能的辅栅线。本发明实施例对于第一有机载体的具体类型、来源等不作限定，可以选择本领域已知的导电浆料中常用的有机体系；如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。示例性的，第一有机载体可以包括有机树脂、粘结剂、分散剂、溶剂等，或该第一有机载体可以包括有机溶剂、增稠剂和选择添加的助剂等，本发明实施例对此不作限定，在此不再详细描述。

[0089] 上述第一浆料中，以第一浆料的总质量为基准，银粉的质量含量为75％‑88％，进一步可以为85％‑88％，典型但非限制的，例如可以为75％、76％、78％、80％、82％、84％、85％、86％、87％、88％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。铝或含铝材料的质量含量为1‑4％，进一步可以为2‑4％，典型但非限制的，例如可以为1％、1.5％、2％、
2.5％、3％、4％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。第一玻璃料的质量含量为1‑5％，进一步可以为2‑4％，典型但非限制的，例如可以为1％、1.5％、2％、2.5％、
3％、4％、5％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。第一有机载体的质量含量为8‑13％，进一步可以为8‑11％，典型但非限制的，例如可以为8％、9％、10％、11％、
12％、13％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

[0090] 采用上述组分组成和含量的第一浆料，以及上述组分组成和含量的第一玻璃料，有助于得到合适粘度的浆料，辅栅线浆料的塑形较好，印刷性较好，且印刷得到的辅栅线附着性能较好，有助于提高转换效率。

[0091] 在调整用于辅栅线的第一浆料中第一玻璃料的组成成分或含量的基础上，配合调整用于主栅线的第二浆料中的第二玻璃料的组组成成分或含量，更有助于减缓电池栅线的腐蚀，增加主栅线和辅栅线的连接。具体地，在一些实施例中，用于所述主栅线的第二浆料包括第二玻璃料，所述第二玻璃料包括氧化碲，所述氧化碲在所述第二玻璃料中的质量含量为30％‑65％，进一步可以为35％‑65％，进一步可以为40％‑65％。氧化碲具有较优的电性能，有利于银浆料的烧结过程。

[0092] 在本发明实施例中，通过增加硼扩面用于主栅线中第二玻璃料中氧化碲的含量，降低用于辅栅线中第一玻璃料的氧化铅含量，并增加第一玻璃料中第一金属氧化物如氧化铋的含量，通过调控或完善第一玻璃料和第二玻璃料的组分组成，可以使分步印刷的主栅线和辅栅线之间实现更好的连接，降低电池在湿热过程中的衰减。

[0093] 上述第二玻璃料除包括氧化碲之外，还可以包括其他氧化物或助剂或辅料或添加剂等，相比于其他组分，氧化碲在第二玻璃料中的含量可以最大。具体地，在一些实施例中，所述第二玻璃料包括以下质量含量的组分：

[0094] 氧化碲35％‑65％、氧化硼15％‑20％和氧化锌0％‑5％。

[0095] 上述第二玻璃料中，以第二玻璃料的总质量为基准，氧化碲的质量含量为30％‑65％，进一步可以为35％‑65％，进一步可以为45％‑65％，典型但非限制的，例如可以为
30％、32％、35％、40％、42％、45％、50％、55％、60％、65％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。氧化硼的质量含量为15‑20％，典型但非限制的，例如可以为15％、
16％、17％、18％、19％、20％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。氧化锌的质量含量为0‑5％，典型但非限制的，例如可以为0％、1％、2％、3％、4％、5％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

[0096] 由此，在上述范围内，通过增加第一玻璃料中氧化铋的含量，降低第一玻璃料中氧化铅的含量，增加第二玻璃料中氧化碲的含量，可以减缓或降低电化学反应对电池栅线结构的腐蚀，增加主栅线和辅栅线的连接，较好的抑制串阻升高及电流收集能力降低的影响。

[0097] 用于主栅线的第二浆料可以为非烧穿型银浆，除包括上述第二玻璃料外，还可以包括银粉和有机载体或有机成分等。示例性的，在一些实施例中，所述第二浆料包括以下质量含量的组分：

[0098] 银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％。

[0099] 上述第二有机载体作为浆料的载体，使银粉、第二玻璃料等物质在其中均匀分散，并可以稳定保存，保证浆料所需的必要流动性，在印刷过程中以得到高性能的主栅线。本发明实施例对于第二有机载体的具体类型、来源等不作限定，可以选择本领域已知的导电浆料中常用的有机体系；如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。示例性的，第二有机载体可以包括有机树脂、粘结剂、分散剂、溶剂等，或该第二有机载体可以包括有机溶剂、增稠剂和选择添加的助剂等，本发明实施例对此不作限定，在此不再详细描述。

[0100] 上述第二浆料中，以第二浆料的总质量为基准，银粉的质量含量为88％‑92％，进一步可以为88％‑91％，典型但非限制的，例如可以为88％、89％、90％、91％、92％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。第二玻璃料的质量含量为2‑4％，典型但非限制的，例如可以为2％、2.5％、3％、3.5％、4％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。第二有机载体的质量含量为8‑10％，典型但非限制的，例如可以为8％、9％、10％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

[0101] 为了更好的实现增加主栅线和辅栅线的连接，降低电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制串阻升高及电流收集能力降低的影响，将辅栅线的部分叠印在主栅线上，并增加主栅线的高度，使烧结后主栅线的高度≥12微米。具体地，在一些实施例中，如图1所示，所述主栅线81的高度为12微米至14微米，或者，所述主栅线81的高度为14微米至16微米。典型但非限制性的，主栅线81的高度例如可以为12μm、13μm、14μm、15μm、16μm等。

[0102] 增加主栅线的高度的具体实现方式是可以具有多种类型的。例如，主栅线印刷可使用高线径、增加乳胶厚度的网板，通过丝网印刷方式实现主栅线厚度增加的目的。

[0103] 该电池栅线结构，将辅栅线印刷在主栅线之上，主栅线和辅栅线交接处烧结后辅栅线中的氧化铅不进入主栅线下面的钝化层；辅栅线发生腐蚀的条件下，主栅线的玻璃料侵蚀小导电性能基本不受影响；电流收集能力较好，湿热衰减较低。

[0104] 尤其是，经实验验证表明，主栅线的高度不低于12μm，如在12‑14μm或14‑16μm的范围内，能够更好的实现增加主栅线和辅栅线的连接，降低电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制串阻升高及电流收集能力降低的影响，从而可降低或减缓湿热环境下光伏组件的衰减。

[0105] 在一些实施例中，如图1或图2所示，所述辅栅线82与所述主栅线81相交区域的中心距离PN结61的高度≥7微米，进一步可以为≥10微米，进一步可以为≥12微米，进一步可以为≥14微米等。这样，可以增加主栅线81和辅栅线82的连接，降低电化学反应对栅线的腐蚀，较好的抑制串阻升高及电流收集能力降低的影响。

[0106] 在本发明实施例中，对于主栅线81和辅栅线82的具体数量没有限制，一般为多个，多个主栅线81间隔的相互平行排列，多个辅栅线82间隔的平行排列。

[0107] 本申请的实施例还提供一种光伏组件，包括多个太阳能电池，所述太阳能电池包括如上所述的太阳能电池栅线结构。

[0108] 本领域技术人员能够理解的是，该光伏组件与前述的太阳能电池栅线结构是基于同一发明构思的，前面针对太阳能电池栅线结构所描述的特征和优点，同样适用该光伏组件的应用，在此不再赘述。

[0109] 在一些实施例中，所述太阳能电池为N型电池。

[0110] 示例性的，如图3所示，本申请实施例提供的太阳能电池为TOPCon电池，该太阳能电池包括硅基体1，硅基体1包括相对设置的正面和背面，该硅基体1的背面形成有隧穿氧化层2、掺杂晶体硅层3、背面钝化层4和背面栅线电极5；该硅基体1的正面形成有扩散层6、正面钝化层和/或减反射层7、正面栅线电极8。

[0111] 需要说明的是，本发明实施例对于太阳能电池的具体结构不作限定，以上示例性的列举出一种太阳能电池的结构，然而，在其他实施例中，该太阳能电池还可以具由其他结构形式。

[0112] 该光伏组件或太阳能电池的制备工艺及制造的各工序，可以是公知的通常的光伏组件或太阳能电池的制造工序，本发明实施例对光伏组件或太阳能电池的制备不作特殊限制。示例性的，该太阳能电池的制备过程可以为：

[0113] (1)提供N型硅基体，对该N型硅基体进行制绒处理。

[0114] 其中，可以采用碱性溶液例如氢氧化钾溶液进行制绒处理；以增强陷光效果，提升对光线的利用率，进而提高钝化接触太阳能电池效率。

[0115] (2)对制绒后的硅基体的正面进行硼扩散，以在半导体衬底的正面形成扩散层。

[0116] 其中，硼扩的扩散层的方阻可以为100‑260ohm/sqr。

[0117] (3)去除硅基体表面的BSG层(硼硅玻璃层)，例如可以采用湿化学法去除硅基体表面的BSG层。

[0118] 去除BSG层后，硅基体可以减重0.18g‑0.25g。

[0119] (4)在硅基体的背面进行隧穿氧化层的生长以及多晶硅层(或非晶硅层)的沉积。

[0120] 例如，可以采用热氧化法、湿法氧化法或臭氧氧化法等制备隧穿氧化层；可以采用低压力化学气相沉积法或其他的沉积法，进行多晶硅层的沉积。

[0121] 其中，隧穿氧化层的厚度优选为1‑2nm，多晶硅层的厚度优选为小于200nm。

[0122] (5)进行磷扩散以及高温退火，以在隧穿氧化层的表面形成掺杂掺杂晶体硅层。

[0123] (6)去绕镀。

[0124] 其中，可以采用混合酸和稀碱等去除正面硼扩面的绕镀多晶硅层，以保证电池的良率和效率，避免电池外观不良的影响。

[0125] (7)分别对硅基体的正面和背面进行钝化处理。

[0126] 其中，钝化可以采用本领域公知的各种钝化技术，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积法沉积钝化层，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。

[0127] 示例性的，上述正面钝化层和/或减反射层、背面钝化层可以包括氧化铝、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅等中的一种或多种组合。上述正面钝化层和/或减反射层、背面钝化层的厚度分别小于120nm。

[0128] (8)分别对硅基体的正面和背面进行丝网印刷，烧结及退火完成金属化。

[0129] 其中，正面主栅线和辅栅线材料分开印刷的方式进行金属电极的印刷，背面主栅线和辅栅线材料分开印刷的方式进行金属电极的印刷。

[0130] 示例性的，印刷顺序可以依次为印刷背面主栅线、印刷背面辅栅线、印刷正面主栅线、印刷正面辅栅线。

[0131] (9)电池参数测试及分档测试。

[0132] 为了便于理解本发明，下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。下述实施例中，由于第一浆料和第二浆料中的组分含量在含量范围内所获得的结果类似，故第一浆料和第二浆料中的组分含量以范围表示；下述实施例主要体现的是第一玻璃料和第二玻璃料以及主栅线的高度的调控。

[0133] 实施例1

[0134] 一种太阳能电池栅线结构，包括主栅线和辅栅线；

[0135] 其中，用于辅栅线的第一浆料包括以上质量含量的组分：银粉75％‑88％、氧化铝或铝硅合金粉1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑13％；所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋55％、氧化铅0％、氧化硼15％、氧化锌4％、硅粉6％和其他物质；

[0136] 用于辅栅线的第二浆料包括以下质量含量的组分：银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％；第二玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化碲50％、氧化硼20％、氧化锌0.5％和其他物质。

[0137] 其中，辅栅线部分设置于主栅线的上方，主栅线的高度为12‑14μm。

[0138] 对包括实施例1的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减2.8％。

[0139] 实施例2

[0140] 实施例2与实施例1的区别仅在于：主栅线的高度为14‑16μm。

[0141] 其余均与实施例1相同。

[0142] 对包括实施例2的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减2.5％。

[0143] 通过实施例2与实施例1的对比分析可以看出，通过增加主栅线的高度有助于减缓电池衰减效率，主栅线的高度优选在14‑16μm。但是进一步增加主栅线的高度，使主栅线的高度在16μm以上，减缓电池效率衰减的作用不明显。

[0144] 对比例1

[0145] 对比例1与实施例1的区别仅在于：第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋0、氧化铅55％、氧化硼15％、氧化锌4％、硅粉6％和其他物质。

[0146] 其余均与实施例1相同。

[0147] 对包括对比例1的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减4.9％。

[0148] 通过对比例1与实施例1与的对比分析可知，对比例1降低了氧化铋的含量，其中不含有氧化铋，对比例1含有氧化铅，且氧化铅的含量较高，由此，增加了电池效率衰减。

[0149] 对比例2

[0150] 对比例2与实施例1的区别仅在于：第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋10％、氧化铅45％、氧化硼15％、氧化锌4％、硅粉6％和其他物质。

[0151] 其余均与实施例1相同。

[0152] 对包括对比例2的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减4.5％。

[0153] 通过对比例2与实施例1与的对比分析可知，对比例2同时含有氧化铋和氧化铅，且氧化铅的含量高于氧化铋的含量，对比例2降低了氧化铋的含量，其中含有的氧化铋含量为10％，由此，增加了电池效率衰减。

[0154] 对比例3

[0155] 对比例3与实施例1的区别仅在于：第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋25％、氧化铅30％、氧化硼15％、氧化锌4％、硅粉6％和其他物质。

[0156] 其余均与实施例1相同。

[0157] 对包括对比例3的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减4.2％。

[0158] 通过对比例3与实施例1与的对比分析可知，对比例3同时含有氧化铋和氧化铅，且氧化铅的含量高于氧化铋的含量，对比例3降低了氧化铋的含量，其中含有的氧化铋含量为25％但仍低于35％，由此，增加了电池效率衰减。

[0159] 对比例4

[0160] 对比例4与实施例1的区别仅在于：第二玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化碲20％、氧化铋30％、氧化硼20％、氧化锌0.5％和其他物质。

[0161] 其余均与实施例1相同。

[0162] 对包括对比例4的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减5.0％。

[0163] 通过对比例4与实施例1与的对比分析可知，对比例4降低了主栅线中第二玻璃料中氧化碲的含量，由此，增加了电池效率衰减。

[0164] 对比例5

[0165] 对比例5与实施例1的区别仅在于：主栅线的高度为8‑10μm。

[0166] 其余均与实施例1相同。

[0167] 对包括对比例5的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减5.2％。

[0168] 通过对比例5与实施例1与的对比分析可知，对比例5降低了主栅线的高度，由此，增加了电池效率衰减。

[0169] 实施例3

[0170] 一种太阳能电池栅线结构，包括主栅线和辅栅线；

[0171] 其中，用于辅栅线的第一浆料包括以上质量含量的组分：银粉75％‑88％、氧化铝或铝硅合金粉1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑13％；所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋35％、氧化铅5％、氧化硼10％、氧化锌3％、硅粉5％和其他物质；

[0172] 用于辅栅线的第二浆料包括以下质量含量的组分：银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％；第二玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化碲65％、氧化硼15％、氧化锌0％和其他物质。

[0173] 其中，辅栅线部分设置于主栅线的上方，主栅线的高度为12‑14μm。

[0174] 对包括实施例3的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减3.3％。

[0175] 实施例4

[0176] 一种太阳能电池栅线结构，包括主栅线和辅栅线；

[0177] 其中，用于辅栅线的第一浆料包括以上质量含量的组分：银粉75％‑88％、氧化铝或铝硅合金粉1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑13％；所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋75％、氧化铅2％、氧化硼8％、氧化锌3％、硅粉5％和其他物质；

[0178] 用于辅栅线的第二浆料包括以下质量含量的组分：银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％；第二玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化碲40％、氧化硼20％、氧化锌5％和其他物质。

[0179] 其中，辅栅线部分设置于主栅线的上方，主栅线的高度为12‑14μm。

[0180] 对包括实施例4的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减3.1％。

[0181] 实施例5

[0182] 一种太阳能电池栅线结构，包括主栅线和辅栅线；

[0183] 其中，用于辅栅线的第一浆料包括以上质量含量的组分：银粉75％‑88％、氧化铝或铝硅合金粉1％‑4％、第一玻璃料1％‑5％和第一有机载体8％‑13％；所述第一玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化铋52％、氧化铅10％、氧化硼10％、氧化锌7％、硅粉8％和其他物质；

[0184] 用于辅栅线的第二浆料包括以下质量含量的组分：银粉88％‑92％、第二玻璃料2％‑4％和第二有机载体8％‑10％；第二玻璃料包括以下质量含量的组分：氧化碲58％、氧化硼18％、氧化锌3％和其他物质。

[0185] 其中，辅栅线部分设置于主栅线的上方，主栅线的高度为14‑16μm。

[0186] 对包括实施例5的太阳能电池栅线结构的N型太阳能电池进行DH600h效率衰减测试。测试结果表明，DH600h电池效率衰减3.0％。

[0187] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

[0188] 需要指出的是，本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外，著作权人保留著作权。