一种无主栅全背接触太阳能电池组件的制造方法与工艺

文档序号:11136659
一种无主栅全背接触太阳能电池组件的制造方法与工艺
本发明属于太阳能电池领域,具体涉及一种无主栅全背接触太阳能电池组件。

背景技术:
太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件,较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池,其正电极接触电极和负电极接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面,正面金属正电极接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所反射,造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7%左右,减少金属电极的正面覆盖可以直接提高的电池的能量转化效率。全背接触太阳能电池是一种将正电极和负电极接触电极均放置在电池背面(非受光面)的电池,该电池的受光面无任何金属电极遮挡,从而有效增加了电池片的短路电流,使电池片的能量转化效率得到提高。全背接触结构的太阳能电池是目前能工业化批量生产的晶硅太阳能电池中能量转化效率最高的一种电池,它的高转化效率,低的组件封装成本,一直深受人们所青睐。在以往的全背接触太阳能电池制作工艺中,其金属化工艺大都采用流程较为复杂电镀来实现,该方法在降低背接触电池的串联电阻,提高电池的开路电压确实有出色的表现,但是该方法工艺复杂,排放的废弃物严重污染环境,且与目前工业化生产的主流金属化方法不相兼容,因此对于低成本的产业化推广难度较大。使用目前主流的丝网印刷技术进行背接触电池的金属化如果采用常规的主栅线设计时面临的两个主要问题是(1):主栅线和相反电极细栅线之间以及主栅线和相反电极对应的掺杂区域之间的绝缘。(2)因为全背接触电池电流显著高于常规电池,为了减少主栅线和细栅线上的线电阻造成的功率损耗需要采用较宽的栅线,更多的浆料耗量带来成本的急剧上升。一种解决解决主栅线和相反电极细栅线之间以及主栅线和相反电极对应的掺杂区域之间的绝缘的办法是在硅片上正电极主栅对应的区域印刷绝缘层浆料,只有正电极细栅线及周围部分p+区域不被遮挡。同样的,在负电极主栅对应的区域印刷绝缘层浆料,只有负电极细栅线及周围部分n+区域不被遮挡。这种印刷绝缘浆料的方法必须有足够的厚度,否则很容易发生尖端击穿。另外由于这种浆料印刷后不能经过高温处理,现有的烧结工艺和其不兼容。以上的缺点以及绝缘浆料昂贵的价格导致印刷绝缘层浆料的方法没有被大规模的采用。另一种办法解决主栅线和相反电极细栅线之间以及主栅线和相反电极对应的掺杂区域之间的绝缘是正负电极采用丰字型设计,负电极细栅线避开正电极主栅线,正电极细栅线避开负电极主栅线。这样正负电极的二维图形没有交错的地方,可以解决反向漏电问题。但是这种方法的弊端在于由于横向传输距离的关系正电极主栅位置对应的电子难以被负电极收集,负电极主栅位置对应的空穴难以被正电极收集。如此,导致电池的填充因子以及光电转化效率受到较大影响。

技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种无主栅全背接触太阳能电池组件,该无主栅全背接触太阳能电池组件避免了全背接触电池设置主栅线带来的效率损失和工艺复杂性并且节约了主栅线成本;同时由于切割了多个电池单元,降低了每一串电池片组串的电流,从而减小了细栅线线电阻损耗的影响,因此可以降低银浆的耗量,同时提高了电池和组件的填充因子;基于以上两点,该电池组件既可以提升全背接触电池组件的效率又可以降低其工艺难度和制造成本。本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:一种无主栅全背接触太阳能电池组件,包括多个相串联的背接触太阳能小电池片,所述背接触太阳能小电池片由背接触太阳能电池片切割而成,所述背接触太阳能小电池片包括n型硅基体,所述n型硅基体的背面上设有相互平行且交替排列的p+掺杂区域和n+掺杂区域,所述p+掺杂区域和n+掺杂区域上设有钝化层,所述钝化层上设有正电极细栅,所述正电极细栅位于所述p+掺杂区域对应位置上且与所述p+掺杂区域相接触,所述钝化层上还设有负电极细栅,所述负电极细栅位于所述n+掺杂区域对应位置上且与所述n+掺杂区域相接触,所述正电极细栅和所述负电极细栅相互平行且交替设置,所述正电极细栅的两端与所述负电极细栅的两端不对齐,其中所述正电极细栅的一端相对于负电极细栅的一端具有突出端,所述正电极细栅的另一端相对于负电极细栅的另一端具有缩短端,所述负电极细栅的一端相对于所述正电极细栅的一端具有缩短端,所述负电极细栅的另一端相对于所述正电极细栅的另一端具有突出端,相邻两背接触太阳能小电池片相串联时,采用导电胶带或焊带将其中一背接触太阳能小电池片的细栅的突出端与相邻一背接触天阳能小电池片的极性相反的细栅的突出端串联,所述正电极细栅和所述负电极细栅的电流沿着所述正电极细栅和所述负电极细栅的方向导出。进一步的,本发明所述导电胶带或焊带的一侧与其中一背接触太阳能小电池片的细栅的突出端相接触,所述导电胶带或焊带的另一侧与相邻背接触太阳能小电池片的极性相反的细栅的突出端相接触。本发明所述背接触太阳能小电池片由背接触太阳能电池片切割而成,切割后的背接触太阳能小电池片的结构类似于全背接触电池(IBC),不同点在于这种背接触太阳能小电池片没有主栅线,只有细栅线。因为背接触太阳能小电池片正负极细栅线在沿细栅线的方向有一个相对错位,这样在沿着细栅线方向,一端是正电极细栅线突出,另一端是负电极细栅线突出。在电池制作完成后,把导电胶带或者焊带连接到电池片的细栅线的突出端即可实现电池片小单元之间的串联。具体的方式是导电胶带或者焊带的一侧连接到某片电池片的正电极细栅线,另一侧连接到相邻一片电池片的负电极细栅线。进一步优选的,本发明所述导电胶带和焊带的形状为长条状,其宽度为0.2~6mm。相邻两背接触太阳能小电池片相串联时,其中一背接触太阳能小电池片的细栅的缩短端与相邻背接触太阳能小电池片的极性相反的细栅的缩短端之间的间距为0.4~6mm。也即是说,每一个背接触太阳能小电池片正负极细栅线在沿细栅线方向有一个相对错位方便后续电池片小单元的串联,背接触太阳能小电池片的正面和背面均没有主栅线。本发明所述导电胶带或焊带与其中一背接触太阳能小电池片的正电极细栅的缩短端及所述p+掺杂区域绝缘,所述导电胶带或焊带与相邻背接触太阳能小电池片的负电极细栅的缩短端及所述n+掺杂区域也绝缘...
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