图2所示为正面细栅线电极宽度对太阳能电池光电转换性能的影响。由图2(a)可见,随栅线电极宽度减小,短路电流和开路电压都降低。这是由于随电极栅线宽度减小,细栅线之间的间距相应减小,电极栅线数目增加,正面电极遮光面积变大,光生电流面积减小,因而短路电流随之降低。开路电压随细栅线电极宽度减小而下降,主要原因是细栅线电极总的接触面积增加,减反射钝化膜被腐蚀区域变大,表面复合效应增强,反向饱和电流IO增加[14]。
从图2(b)可看出,随栅线宽度降低,填充因子变大。主要是由于随栅线宽度降低,栅线间距相应减小,电流在发射结横向传输的电阻随之减小,并且栅线电极的总接触面积增加,使得接触电阻降低,串联电阻因而变小[6]。但当栅线宽度很小时,细栅线电极横截面积也变得很小,栅线电极自身电阻反而变得很大,串联电阻的下降趋势和填充因子的增大趋势变缓。当栅线宽度大于60μm时,光电转换效率随栅线宽度降低而升高。当栅线宽度小于60μm时,光电转换效率随栅线宽度降低而缓慢降低。当栅线设计宽度为60μm时,光电转换效率最高,达16.856%。主要因为填充因子的增加量对光电转化效率提升的贡献随栅线宽度减小逐渐弱于开路电压和短路电流减小所造成的光电转换效率的降低量。
2.1.3主栅线
表1所列为不同主栅线下多晶硅太阳能电池的光电转换性能。从表1看出,相对于二主栅而言,三主栅线的短路电流更大,主要是由于采用三栅线时电流从细栅线传输到主栅线的距离减小,电流收集效率提高,同时对降低栅线电极电阻也有一定的贡献,使串联电阻降低,因而填充因子有所改善,光电转换效率比二主栅提高0.075%。但三主栅的正面银浆料
用量增加,同时焊接电池片组件时,废片率增加,不利于工业化大规模生产,因此综合考虑光电转换效率和生产成本,目前采用二主栅更加合理,但随着正面银浆料成本降低及焊接工艺日趋成熟,三主栅将逐渐占据主导地位。
>开路电压