遮光效應：正面柵線是太陽電池表面的金屬電極，用于收集光生電流。然而，這些金屬柵線會遮擋部分入射光，導致電池的有效光照面積減少。

光學損失：被柵線遮擋的光線無法被電池吸收，直接導致光學損失。根據(jù)研究，2-3%的前表面金屬柵線遮光會帶來0.5-0.8%的直接效率損失。

優(yōu)化柵線形狀：理想三角形柵線的高寬比大，底部寬度較小，頂部較尖，這種形狀使得柵線在垂直方向上的遮光面積最小化。通過優(yōu)化三角形柵線的高寬比，可以在保證電流收集能力的同時，最大限度地減少遮光面積。理想三角柵線在太陽電池中的作用

高寬比大：三角形柵線的高度與寬度之比（高寬比）較大，這意味著在相同高度下，三角形柵線的底部寬度較小，遮光面積更小。

近乎“透明”：由于三角形柵線的形狀特點，入射光在柵線表面反射后，部分光線可以重新進入電池內(nèi)部，而不是完全被遮擋或反射出去。

光滑側(cè)面：三角形柵線的側(cè)面較為光滑，減少了入射光的反射損失。印刷型三角柵線的工藝流程

合金薄膜制備：選擇適合的合金薄膜材料，確保其具有良好的導電性和可印刷性。通過物理氣相沉積（PVD）或化學氣相沉積（CVD）等技術(shù)，制備出均勻的合金薄膜。

張網(wǎng)：選擇具有特定開口結(jié)構(gòu)的網(wǎng)版，確保能夠印刷出三角形柵線。通過張網(wǎng)工藝，將合金薄膜固定在網(wǎng)版上，為后續(xù)印刷做準備。

有機膜復合：在合金薄膜表面涂覆一層有機膜，用于保護薄膜并提高印刷精度。通過熱壓或化學交聯(lián)等工藝，將有機膜與合金薄膜復合，形成穩(wěn)定的印刷基底。

圖形制備：根據(jù)太陽電池的設計要求，設計出具有三角形柵線的圖形。通過絲網(wǎng)印刷或噴墨印刷等技術(shù)，將圖形印刷到電池表面，形成三角形柵線。

通過開口結(jié)構(gòu)設計實現(xiàn)三角形柵線

開口結(jié)構(gòu)：三角形的開口結(jié)構(gòu)，底部寬度較小，頂部較尖。

印刷線型：通過三角形開口結(jié)構(gòu)，可以印刷出高寬比大、底部寬度小的三角形柵線。印刷形貌的精細控制

形貌控制：通過精細控制印刷形貌，可以獲得三角形、梯形和類矩形等不同形狀的柵線。三角形柵線的形貌控制是關(guān)鍵，確保其高寬比大、底部寬度小。

表面光滑度：三角形柵線的側(cè)面需要保持光滑，以減少入射光的反射損失。印刷型三角柵線在太陽電池中的應用

網(wǎng)版設計

常規(guī)細柵網(wǎng)紗網(wǎng)版：

采用常規(guī)的主柵和副柵設計。主柵和副柵的搭接形式較為傳統(tǒng)，可能存在一定的遮光和電極接觸問題。

全開口方案：

主副柵搭接形式，采用垂直全開口設計，主柵和副柵的布局更加優(yōu)化。

減少了柵線的遮光面積，提高了電池的有效光照面積。

• 通過優(yōu)化柵線布局，降低了電極電阻，提升了電池的電流收集效率。

• 提高了電池的整體光電轉(zhuǎn)換效率。

印刷型三角柵線在HJT太陽電池中的應用

低溫漿料與三角設計的匹配

HJT太陽能電池通常需要在低溫條件下完成電極的制備，因此低溫漿料是其關(guān)鍵材料之一。印刷型三角柵線的設計需要與低溫漿料的性能相匹配，以實現(xiàn)最佳的電池效率。為了精確評估三角柵線的形狀和表面質(zhì)量，我們采用了美能光伏3D共聚焦顯微鏡進行檢測。這種先進的檢測技術(shù)能夠提供高分辨率的三維表面形貌圖像，幫助我們深入分析柵線的微觀結(jié)構(gòu)。

實驗數(shù)據(jù)

報告中展示了不同三角設計（如三角設計1.0、1.1等）與低溫漿料的匹配數(shù)據(jù)，包括線寬、線高以及對應的電池效率變化。

三角設計1.0：線寬為35微米，線高為45微米。

三角設計1.1：線寬為45微米，線高為45微米。

通過優(yōu)化三角柵線的設計參數(shù)（如線寬和線高），可以更好地匹配低溫漿料的性能，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。印刷型三角柵線在TOPCon太陽電池中的應用

高溫漿料與三角設計的匹配

漿料選擇：TOPCon太陽電池采用高溫漿料，印刷型三角柵線需要與高溫漿料匹配，確保線型和性能一致。

線型匹配數(shù)據(jù)：三角形柵線的線寬和線高得到有效控制，電池的短路電流（Isc）和轉(zhuǎn)換效率（Eta）均有提升。

實驗數(shù)據(jù)

客戶A數(shù)據(jù)：某客戶實驗數(shù)據(jù)顯示，使用三角形柵線后，電池的Eta提升了0.14%，Isc增加了0.013 A。

客戶B數(shù)據(jù)：另一客戶實驗數(shù)據(jù)顯示，使用三角形柵線后，電池的Eta提升了0.12%，Isc增加了0.043 A。

效率提升：通過使用三角形柵線，TOPCon太陽電池的轉(zhuǎn)換效率顯著提升，光學損失減少。

電流收集優(yōu)化：三角形柵線提供了低電阻的電流收集路徑，有助于提升電池的填充因子（FF）。印刷型三角柵線應用前景

效率提升：通過三角柵線再利用被遮擋的入射光，轉(zhuǎn)化效率可以提升0.2%以上，柵線寬度從17微米縮減到11微米。

產(chǎn)業(yè)化進程：2024年，全開口網(wǎng)版在HJT電池上開始批量應用；2025年，TOPCon電池全開口網(wǎng)版將迎來批量應用元年，并結(jié)合漿料優(yōu)化推動印刷線寬進入10微米時代。

美能3D共聚焦顯微鏡憑借其高精度三維成像能力，可對三角形柵線的形貌、高寬比及表面光滑度進行納米級表征，精準分析柵線對光反射和電流傳輸?shù)挠绊懀瑸楣に噧?yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)合此類先進檢測手段，印刷型三角柵線的制造工藝將進一步突破超細線寬與高寬比的極限，推動HJT、TOPCon等高效電池的降本增效。美能3D共聚焦顯微鏡

美能3D共聚焦顯微鏡ME-PT3000專用于光伏行業(yè)對光伏基板表面的柵線及絨面進行質(zhì)量檢測的光學儀器。對光伏基板上的柵線的深度與寬度、絨面上的金字塔數(shù)量進行定量檢測，以反饋光伏基板的工藝質(zhì)量。

• 精確可靠的3D測量，實現(xiàn)實時共聚焦顯微圖像

• 超高共聚焦鏡頭，Z軸顯示分辨率可達1nm

• 高精度、高重復性

全自動光柵絨面測量，快速生成數(shù)據(jù)

原文參考：《太陽電池印刷型三角形柵線的產(chǎn)業(yè)化應用與前景》*特別聲明：「美能光伏」公眾號所發(fā)布的原創(chuàng)及轉(zhuǎn)載文章，僅用于學術(shù)分享和傳遞光伏行業(yè)相關(guān)信息。未經(jīng)授權(quán)，不得抄襲、篡改、引用、轉(zhuǎn)載等侵犯本公眾號相關(guān)權(quán)益的行為。內(nèi)容僅供參考，若有侵權(quán)，請及時聯(lián)系我司進行刪除。