英亚体育app官网_栅线电极数量对太阳电池电性能的影响

英亚体育app下载：太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的半导体器件。目前，常规工业化晶体硅电池的前表面主要由产生光电流的氮化硅光接收区和收集电流的金属栅线电极组成。

栅线是电池最重要的组成部分，负责管理电池中的光生电流并将其输送到电池外部。串联电阻引起的电损耗和电极遮光面积引起的光损耗是制约太阳能电池效率提高的主要因素。因此，本文对栅电极数量对光电开关效率(Eta)、开路电压(Uoc)、短路电流(Isc)、填充因子(FF)和串联电阻(rs)等各种电池电性能参数的影响进行了实验设计和研究，得出了最佳的栅设计方案。1.网栅线设计原则目前，丝网印刷可以建立生产自动化，生产成本低，成品率低。

这一工艺已经非常成熟，并已广泛应用于太阳能电池的生产中。上电极设计优化的一个重要方向是改进上电极金属栅线的设计。当晶体太阳能电池的尺寸减小时，这一方面就变得越来越重要。

对于电极设计，设计原则是使电池的输入仅次于，即电池的串联电阻尽可能小，电池的照明面积尽可能大。金属电极一般由两部分组成，如图1右图所示。主电极是需要将电流卷绕到外部的较厚部分，栅电极是收集电流并将电流传输到主电极的较薄部分。太阳能电池的第二输出功率可以通过ABJmpVmp得到，其中AB是太阳能电池的表面积，Jmp和Vmp分别是功率点旁边的电流密度和电压。

将仅次于太阳能电池的功率输入归一化后，得到图1中太阳能电池上表面金属电极示意图太阳能电池电气装置示意图。栅极和主电极的电阻功率损耗分别为。Smf和smb分别是栅线电极和主电极的金属层的薄层电阻。在某些情况下，这两个电阻较大，而在其他情况下(如含锡电池)，当在宽主电极上放置一层硬锡时，smb较小。

如果电极的每个部分是逐渐圆形和线性锥形的，m的值是4，如果电极的每个部分的宽度是均匀分布的，m的值是3。WF和WB分别是太阳能电池的栅极和主电极的平均宽度。s是栅线电极的线间距。栅线电极和主电极的覆盖部分引起的功率损耗是：忽略半导体到主电极的必要电流，认知电阻损耗是指由栅线电极引起的，这部分功率损耗一般与之类似，其中c为认知电阻率。

对于硅电池，在阳光下工作时，识别电阻损耗一般不是大问题。所以主要考虑的是电池顶层纵向电阻造成的损耗。其归一化形式如下：其中s为细胞表面铺展层的平方电阻。主电极的最佳尺寸可以乘以等式(2)和(4)，然后用WB微分。

结果是当主电极的电阻损耗等于其覆盖损耗时，其尺寸最好。同时，这部分功率损耗的最小值由以下公式得出：这表明锥形主电极(m=4)的功率损耗比等宽主电极(m=3)低13%左右。从以上公式可以看出，当栅电极间距小到可以忽略纵向电流损耗时，往往会出现最优值。

因此，最佳值是从以下条件获得的，即，实际上不可能获得该最佳值，并且在某些条件下，为了保持产品的高收率，工艺条件允许WF和硫的最小值。在这种情况下，最佳栅极线设计可以通过非常简单的迭代方法来构造。如果栅线电极的宽度WF取为m 根据公式(10)计算的s值是过低的估计值，因此可以获得最佳的初始测试值。

通过公式(10)获得的s值的一半可以作为稳定的递归结果得出，而不产生初始测试值。下电极的排斥是为了尽可能的覆盖背面。

对于丝网印刷，覆盖面积将影响填充系数。。

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