1.本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池单元和太阳能电池。
背景技术：
2.太阳能光伏产业的迅速发展，需要不断降低物料成本，提高晶体硅太阳能电池的转换效率，以降低生产成本，提高发电量。
3.晶体硅太阳能电池是将太阳能转换为电能的半导体器件，器件的正面栅线的遮光面积直接决定最终的发电功率，为了实现更高的电池转换效率，需要减少正面栅线的遮光面积，以提高电流，从而提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。
4.在晶体硅太阳能电池的生产中，正面栅线的图形根据工艺水平，不停的在优化，减少正面栅线的遮光面积可以对物料成本和生产成本起到一定的控制作用，目前主要通过使正面栅线做的更细来实现，但正面栅线过细会导致其电阻增大，以致电流在经过正面栅线时的损耗较大，特别是对于延伸长度较长的副栅线，电阻增大时电流的损耗明显，不利于提高电池的短路电流和光电转换效率，因此，如何平衡正面栅线的遮光面积以及正面栅线的电阻是目前考虑的方向之一。
技术实现要素：
5.本实用新型针对目前太阳能电池光电转换效率不高以及物料成本和生产成本较高的问题，提供一种太阳能电池单元和太阳能电池。该太阳能电池单元，通过将第二主栅线设置为多个间隔排布的子部，不仅提高了该太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，而且降低了第一面电极的物料成本和生产成本。
6.本实用新型实施例提供一种太阳能电池单元，包括光电转换本体和第一面电极，所述第一面电极设置于所述光电转换本体的第一面，
7.所述第一面电极包括多条副栅线、多条第一主栅线和多条第二主栅线，
8.所述多条副栅线沿第一方向依次排布且分别沿第二方向延伸；
9.所述多条第一主栅线沿所述第二方向依次排布且分别沿所述第一方向延伸，所述第一主栅线与所述多条副栅线交叉并在交叉位置处连接；
10.所述第一方向和所述第二方向相交，所述多条第二主栅线沿所述第二方向依次排布；所述第二主栅线与所述第一主栅线至少局部同层设置，
11.所述第二主栅线包括多个子部，所述多个子部沿所述第一方向间隔排布，且每个所述子部沿所述第一方向延伸，所述子部与相邻的至少两条所述副栅线交叉并在交叉位置处连接。
12.可选地，所述子部包括主栅线子段和连接子段，所述主栅线子段与所述连接子段连接，
13.所述主栅线子段沿所述第一方向延伸，并与相邻的两条所述副栅线交叉；
14.所述连接子段位于所述主栅线子段与其中一条副栅线的交叉位置处，所述其中一
条副栅线在所述交叉位置处断开，所述连接子段在所述光电转换本体上的正投影与所述其中一条副栅线位于同一直线上，所述连接子段连接断开的所述副栅线。
15.可选地，所述主栅线子段的两端分别延伸至位于所述主栅线子段与两条所述副栅线的交叉位置处以外的位置。
16.可选地，所述多条副栅线等间隔排布；
17.沿所述第一方向相邻的两个所述主栅线子段之间的间隔距离为相邻两条所述副栅线之间间距的0.8～3倍。
18.可选地，所述第一主栅线包括主栅线段和多个连接段，所述主栅线段和所述多个连接段连接，
19.所述主栅线段沿所述第一方向延伸，并与所述多条副栅线交叉；
20.部分所述副栅线在与所述主栅线段的交叉位置处断开，所述多个连接段分别位于所述主栅线段与不同的断开所述副栅线的交叉位置处，且所述连接段在所述光电转换本体上的正投影与断开的所述副栅线位于同一直线上，所述连接段连接断开的所述副栅线。
21.可选地，所述第一主栅线的所述多个连接段等间隔分布。
22.可选地，所述第一主栅线的任意相邻两个所述连接段所连接的两条所述副栅线之间设置有一条所述副栅线。
23.可选地，沿所述第二方向，所述第一主栅线与所述第二主栅线其中一者位于奇数位次，另一者位于偶数位次；
24.所述连接段与所述连接子段中其中一者连接位于奇数位次的所述副栅线，另一者连接位于偶数位次的所述副栅线。
25.可选地，所述连接段沿远离所述副栅线且靠近所述主栅线段的方向线宽逐渐增大；
26.所述连接子段沿远离所述副栅线且靠近所述主栅线子段的方向线宽逐渐增大。
27.可选地，所述第一主栅线的线宽大于所述副栅线的线宽，
28.所述第二主栅线的线宽大于所述副栅线的线宽。
29.可选地，所述光电转换本体的形状包括矩形或者正多边形，
30.在所述光电转换本体上的正投影落在其角位置区域的所述连接段和所述连接子段与所述副栅线位于同一层；
31.所述第一主栅线和所述第二主栅线的其他部分位于所述副栅线的靠近所述光电转换本体的一侧。
32.本实用新型实施例还提供一种太阳能电池，包括上述太阳能电池单元。
33.本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的太阳能电池单元，通过将第二主栅线设置为多个间隔排布的子部，子部可以起到防断栅线的作用，使本实施例中太阳能电池的第一面电极即使在相邻副栅线之间不设置防断栅线也能起到改善或防止副栅线断栅的作用；同时，本实施例中部分主栅线设置为由间隔设置的子部构成的第二主栅线，使主栅线的遮光面积相对于现有太阳能电池的主栅线的遮光面积大大减小，从而使本实施例中的第一面电极相对于现有太阳能电池的正面栅线遮光面积大大减小，进而不仅提高了太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，而且减少了第一面电极的材料用量，降低了第一面电极的物料成本和生产成本。
34.本实用新型所提供的太阳能电池，通过采用上述实施例中的太阳能电池单元，不仅提高了太阳能电池的短路电流和光电转换效率，而且降低了第一面电极的物料成本和生产成本。
附图说明
35.图1为相关技术中晶硅太阳能电池正面栅线的结构俯视示意图；
36.图2为相关技术中晶硅太阳能电池主栅线的结构俯视示意图；
37.图3为本实用新型实施例中太阳能电池单元的结构剖视图；
38.图4为本实用新型实施例中太阳能电池单元第一面电极的结构俯视示意图；
39.图5为本实用新型实施例中太阳能电池单元第一主栅线和第二主栅线的结构俯视示意图；
40.图6为本实用新型实施例中连接子段的结构俯视示意图；
41.图7为本实用新型实施例中主栅线子段与副栅线的连接结构俯视图；
42.图8为相关技术中太阳能电池角位置区域正面主栅线网版图形俯视示意图；
43.图9为相关技术中太阳能电池角位置区域正面副栅线网版图形俯视示意图；
44.图10为本实用新型实施例中太阳能电池单元角位置区域第一主栅线和第二主栅线网版图形俯视示意图；
45.图11为本实用新型实施例中太阳能电池单元角位置区域副栅线网版图形俯视示意图。
46.其中的附图标记为：
47.1、光电转换本体；2、第一面电极；21、副栅线；22、第一主栅线；220、主栅线段；221、连接段；23、第二主栅线；230、子部；2301、主栅线子段；2302、连接子段；3、背面电极；4、主栅线；41、连接线；5、防断栅线。
具体实施方式
48.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型一种太阳能电池单元和太阳能电池作进一步详细描述。
49.相关技术中，如图1和图2所示，晶硅太阳能电池的正面栅线包括若干条主栅线4和若干条副栅线21，主栅线4沿第一方向y延伸，若干条主栅线4沿第二方向x间隔排布；副栅线21沿第二方向x延伸，若干条副栅线21沿第一方向y间隔排布；相邻副栅线21在第一方向y上的间隔距离小于相邻主栅线4在第二方向x上的间隔距离。每条主栅线4与若干条副栅线21分别交叉并在交叉位置处连接。正面栅线还包括若干条防断栅线5，防断栅线5连接于相邻的副栅线21之间，用于在副栅线21出现局部断开时将断开的副栅线21上收集的电子传送至主栅线4。从图1中可见，防断栅线5沿第一方向y间隔排布，且任意相邻两条主栅线4之间都分布有一列防断栅线5。正面栅线还包括若干连接线41，位于主栅线4和副栅线21的交叉位置处，用于实现主栅线4和副栅线21的稳定连接；连接线41沿第二方向x延伸，且与其连接的副栅线21位于同一直线上，连接线41沿与副栅线21连接的位置向与主栅线4连接的位置宽度逐渐增大，从而能够确保主栅线4与副栅线21之间的稳定连接。从图2中可见，连接线41分布于主栅线4和副栅线21的每一个交叉位置处。
50.从图1和图2中可见，正面栅线的分布密集，遮光面积较大，这使得相关技术中晶硅太阳能电池的短路电流和光电转换效率并不是很高，且形成正面栅线的材料(如银浆)用量大，不利于节约正面栅线的物料成本和生产成本。
51.为了解决目前太阳能电池光电转换效率不高以及物料成本和生产成本较高的问题，本实用新型实施例提供一种太阳能电池单元，如图3、图4和图5所示，包括光电转换本体1和第一面电极2，第一面电极2设置于光电转换本体1的第一面，第一面电极2包括多条副栅线21、多条第一主栅线22和多条第二主栅线23，多条副栅线21沿第一方向y依次排布且分别沿第二方向x延伸；多条第一主栅线22沿第二方向x依次排布且分别沿第一方向y延伸，第一主栅线22与多条副栅线21交叉并在交叉位置处连接；第一方向y和第二方向x相交，多条第二主栅线23沿第二方向x依次排布，第二主栅线23与第一主栅线22至少局部同层设置，第二主栅线23包括多个子部230，多个子部230沿第一方向y间隔排布，且每个子部230沿第一方向y延伸，子部230与相邻的至少两条副栅线21交叉并在交叉位置处连接。
52.本实施例中所提供的太阳能电池单元，通过将第二主栅线23设置为多个间隔排布的子部230，子部230可以起到防断栅线的作用，使本实施例中太阳能电池的第一面电极2无需再设置防断栅线；同时，本实施例中部分主栅线设置为由间隔设置的子部230构成的第二主栅线23，使主栅线的遮光面积相对于图1中太阳能电池的主栅线的遮光面积大大减小，从而使本实施例中的第一面电极2相对于图1中太阳能电池的正面栅线遮光面积大大减小，进而不仅提高了太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，而且减少了第一面电极2的材料(如银浆)用量，降低了第一面电极2的物料成本和生产成本。通过设计实验网版和丝网印刷，可得出太阳能电池单元效率与目前产线持平，电池单元材料耗损下降15％。
53.在一些实施例中，第一面电极2设置于光电转换本体1的正面，用于对光电转换本体1转换形成的电子进行收集导出。
54.在一些实施例中，该太阳能电池单元为晶硅太阳能电池单元。
55.如图3所示，太阳能电池单元还包括背面电极3，背面电极3用于对光电转换本体1转换形成的空穴进行收集导出。第一面电极2和背面电极3之间可连接负载或者蓄电电池，光电转换本体1将太阳光转换为电流，电流通过第一面电极2和背面电极3与负载之间连接形成的回路驱动负载工作，或者电流通过第一面电极2和背面电极3与蓄电电池之间连接形成的回路储备到蓄电电池内。本实施例中主要是对第一面电极2进行改进设计，所以背面电极3以及光电转换本体1的具体结构以及工作原理在这里不再赘述。
56.在一些实施例中，第一方向y和第二方向x之间成90
°
夹角，即第一方向y垂直于第二方向x。
57.在一些实施例中，如图4和图5所示，子部230包括主栅线子段2301和连接子段2302，主栅线子段2301与连接子段2302连接，主栅线子段2301沿第一方向y延伸，并与相邻的两条副栅线21交叉；连接子段2302位于主栅线子段2301与其中一条副栅线21的交叉位置处，其中一条副栅线21在交叉位置处断开，连接子段2302在光电转换本体1上的正投影与其中一条副栅线21位于同一直线上，连接子段2302连接断开的副栅线21。
58.其中，子部230可以复用作连接于相邻副栅线21之间的防断栅线，即本实施例中的子部230可以起到防断栅线的作用，即子部230能在副栅线21出现局部断开时将断开的副栅线21上收集的电子传送至第一主栅线22，也即本实施例中相比于图1中太阳能电池的正面
栅线，即使在相邻副栅线21之间不设置防断栅线也能起到改善或防止副栅线21断栅的作用；同时，相比于图1中太阳能电池的正面栅线，本实施例中部分主栅线设置为由间隔设置的子部230构成的第二主栅线23，使主栅线的遮光面积相对于图1中太阳能电池的主栅线的遮光面积大大减小，从而使本实施例中的第一面电极2相对于图1中太阳能电池的正面栅线遮光面积大大减小，进而不仅提高了太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，而且减少了第一面电极2的材料(如银浆)用量，降低了第一面电极2的物料成本和生产成本。
59.另外，连接子段2302仅设置于主栅线子段2301与其中一条副栅线21的交叉位置处，相对于图1中主栅线与副栅线的每一个交叉位置处都设置有确保二者稳定连接的连接线，本实施例中连接子段2302的设置数量大大减少，从而能进一步减小第一面电极2的遮光面积；同时，由于主栅线子段2301比较短，因此只要在主栅线子段2301的一端设置连接子段2302，就可以保证子部230与副栅线21之间很好的连接稳定性。
60.在一些实施例中，第一主栅线22的线宽大于副栅线21的线宽，第二主栅线23的线宽大于副栅线21的线宽。如此设置，有利于第一主栅线22和第二主栅线23对副栅线21上收集的电子进行收集传导。
61.在一些实施例中，如图6所示，连接子段2302沿远离副栅线21且靠近主栅线子段2301的方向线宽逐渐增大。即连接子段2302的线宽渐变，如此能确保副栅线21与主栅线子段2301通过连接子段2302实现稳定连接，避免线宽较大的主栅线子段2301与线宽较小的副栅线21焊接连接时对线宽较小的副栅线21造成熔断不良。
62.在一些实施例中，如图7所示，主栅线子段2301的两端分别延伸至位于主栅线子段2301与两条副栅线21的交叉位置处以外的位置。如此设置，能够避免主栅线子段2301与副栅线21对位连接时由于对位不准而导致二者之间的连接失败，确保主栅线子段2301与副栅线21之间的连接稳定，从而确保主栅线子段2301与副栅线21的导电性能稳定。
63.在一些实施例中，如图5所示，多条副栅线21等间隔排布；沿第一方向y相邻的两个主栅线子段2301之间的间隔距离a为相邻两条副栅线21之间间距的0.8～3倍。如此设置，不仅能够确保第二主栅线2301对副栅线21上电子的充分收集传导，而且还能确保第二主栅线2301相对于图1和图2中主栅线的遮光面积大大减小，从而能够提高太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，并降低第一面电极2的物料成本和生产成本。
64.在一些实施例中，如图4和图5所示，第一主栅线22包括主栅线段220和多个连接段221，主栅线段220和多个连接段221连接，主栅线段220沿第一方向y延伸，并与多条副栅线21交叉；部分副栅线21在与主栅线段220的交叉位置处断开，多个连接段221分别位于主栅线段220与不同的断开副栅线21的交叉位置处，且连接段221在光电转换本体1上的正投影与断开的副栅线21位于同一直线上，连接段221连接断开的副栅线21。
65.其中，主栅线段220与多条副栅线21交叉，能够将副栅线21以及第二主栅线23上收集的电子进行收集和传导。连接段221只位于部分断开副栅线21与主栅线段220的交叉位置处，相比于图1和图2中分布于主栅线和副栅线的每一个交叉位置处的连接线，本实施例中连接段221的数量大大减少，从而进一步减小了第一面电极2的遮光面积。
66.在一些实施例中，连接段221沿远离副栅线21且靠近主栅线段220的方向线宽逐渐增大。即连接段221的线宽渐变，如此能确保副栅线21与主栅线段220通过连接段221实现稳定连接，避免线宽较大的主栅线段220与线宽较小的副栅线21焊接连接时对线宽较小的副
栅线21造成熔断不良。
67.在一些实施例中，第一主栅线22的所述多个连接段等间隔分布。
68.在一些实施例中，如图5所示，第一主栅线22的任意相邻两个连接段221所连接的两条副栅线21之间设置有一条副栅线21。
69.在一些实施例中，如图4和图5所示，沿第二方向x，第一主栅线22与第二主栅线23其中一者位于奇数位次，另一者位于偶数位次；连接段221与连接子段2302中其中一者连接位于奇数位次的副栅线21，另一者连接位于偶数位次的副栅线21。
70.在一些实施例中，如图4和图5所示，沿第二方向x，第一主栅线22与第二主栅线23交替等间隔排布，连接段221与连接子段2302在沿第一方向y延伸的直线上的正投影交替等间隔排布。如此设置，既能确保第一主栅线22和第二主栅线23与副栅线21之间的稳定电连接，又能进一步减小第一面电极2的遮光面积，从而提高太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，并降低第一面电极2的物料成本和生产成本。
71.在一些实施例中，相邻的第一主栅线22和第二主栅线23之间的间隔距离大于相邻的副栅线21之间的间隔距离。即副栅线21分布相对密集，副栅线21能够将光电转换本体1正面产生的电子进行充分收集，第一主栅线22和第二主栅线23分布相对稀疏，第二主栅线23用作副栅线21之间的防断栅线，能将局部断开的副栅线21上收集的电子导出至第一主栅线22上，第一主栅线22能将副栅线21和第二主栅线23上收集的电子收集并导出。
72.在一些实施例中，光电转换本体1的形状包括矩形或者正多边形，在光电转换本体1上的正投影落在其角位置区域的连接段221和连接子段2302与副栅线21位于同一层；第一主栅线22和第二主栅线23的其他部分位于副栅线21的靠近光电转换本体1的一侧。
73.其中，如图8和图9所示，图1中的正面栅线在制备时，先通过印刷工艺(如丝网印刷)在光电转换本体1的正面印刷主栅线4图形，然后再印刷副栅线21图形；在后面印刷副栅线21时，需要通过设置在光电转换本体1正面角位置区域的对位标记m进行印刷网版对位，才能实现副栅线21印刷后与主栅线4之间通过连接线对位连接；但已经印刷到正面角位置区域的连接线41会对正面角位置区域的对位标记m造成干扰，导致印刷网版对位时定位相机捕捉角位置区域的对位标记m出现误抓误判问题，从而导致主栅线4与副栅线21之间的焊接可靠性问题以及主栅线4与副栅线21之间的丝网印刷套印偏移问题。
74.本实施例中，如图10和图11所示，通过使位于光电转换本体1正面角位置区域的连接段221和连接子段2302与副栅线21位于同一层，即位于光电转换本体1正面角位置区域的连接段221和连接子段2302与副栅线21通过形成副栅线21图形的网版印刷，第一主栅线22和第二主栅线23的其他部分通过形成主栅线图形的网版印刷，如此避免主栅线图形印刷完成后，位于光电转换本体1正面角位置区域的对位标记m被位于角位置区域的连接段221和连接子段2302干扰，从而解决了后续副栅线21通过网版印刷时定位相机捕捉角位置区域的对位标记m出现误抓误判的问题，改善主栅线与副栅线21之间的焊接可靠性问题以及主栅线与副栅线21之间的丝网印刷套印偏移问题，进而实现第一主栅线22、第二主栅线23和副栅线21的精准套印。
75.本实施例还提供一种上述太阳能电池单元的制备方法，包括在光电转换本体的正面制备第一面电极，制备第一面电极包括：首先通过丝网印刷工艺在光电转换本体上印刷形成包括第一主栅线22的除位于光电转换本体角位置区域的连接段221以外的部分的图形
和第二主栅线23的除位于光电转换本体角位置区域的连接子段2302以外的部分的图形；然后在完成上述步骤的光电转换本体上通过丝网印刷工艺印刷形成包括副栅线21的图形、第一主栅线22的位于光电转换本体角位置区域的连接段221的图形和第二主栅线23的位于光电转换本体角位置区域的连接子段2302的图形。
76.本实施例中所提供的太阳能电池单元，通过将第二主栅线23设置为多个间隔排布的子部230，子部230可以起到防断栅线的作用，使本实施例中太阳能电池的第一面电极2即使在相邻副栅线21之间不设置防断栅线也能起到改善或防止副栅线21断栅的作用；同时，本实施例中部分主栅线设置为由间隔设置的子部230构成的第二主栅线23，使主栅线的遮光面积相对于图1中太阳能电池的主栅线的遮光面积大大减小，从而使本实施例中的第一面电极2相对于图1中太阳能电池的正面栅线遮光面积大大减小，进而不仅提高了太阳能电池单元的短路电流和光电转换效率，而且减少了第一面电极2的材料(如银浆)用量，降低了第一面电极2的物料成本和生产成本。通过设计实验网版和丝网印刷，可得出太阳能电池单元效率与目前产线持平，电池单元材料耗损下降15％。
77.本实用新型实施例还提供一种太阳能电池，包括上述实施例中的太阳能电池单元。
78.通过采用上述实施例中的太阳能电池单元，不仅提高了太阳能电池的短路电流和光电转换效率，而且降低了第一面电极的物料成本和生产成本。
79.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。