正面接触设计

顶部触点的作用是将光传递到电池中,同时将电力输送出去。半导体(例如硅)的导电性要比金属低几个数量级(电阻更大),因此顶部网格设计对于降低除最小太阳能电池之外的所有的串联电阻至关重要。有透明导体,例如氧化铟锡,但它们的导电性也比金属差得多并且会吸收光。

理想情况下,顶部触点的金属线应非常窄且彼此靠近,但对于太阳能应用而言,非常精细的触点过于昂贵。例如,光刻技术可实现低于 1 µm 的线宽,并广泛应用于集成电路行业,但需要使用昂贵的化学品和繁琐的对准。鉴于成本的合理性,只有实验室演示电池才需使用光刻,并且很少用于商业电池。对于顶部接触的设计,需要在对电池遮蔽(主要影响 ISC)和金属接触的电阻(主要影响 FF)之间进行权衡。

金属顶部触点对于收集太阳能电池产生的电流是必要的。 “主栅线”直接连接到外部引线,而“排线”是更精细的金属化区域,用于收集电流以输送到主栅线。顶部接触设计中的设计关键是权衡随网格宽度增加而升高的电阻损耗,与由顶部表面的高金属覆盖率提高而引起的反射增加。

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太阳能电池的顶部接触设计。主栅线将排线连接在一起并将产生的电流传递至外部电触点。