一种无栅线全背接触太阳能电池组件的制造方法与工艺

文档序号:11102305
一种无栅线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,具体涉及一种无栅线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太阳能电池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。专利CN103762253A公开了这种电池制作方法及结构。但是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。另外由于这种绝缘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。专利US20110041908A1公开了这种电池制作方法及结构。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栅线全背接触太阳能电池组件,该电池组件既可以提升全背接触电池组件的可靠性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:一种无栅线全背接触太阳能电池组件,包括多个相串连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,所述背接触太阳能电池片包括n型硅基体,所述n型硅基体的背面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+掺杂区域上设有背面钝化层,所述背面钝化层上设有正电极接触部和负电极接触部,其中正电极接触部位于所述p+掺杂区域对应位置上且与所述p+掺杂区域相接触,所述负电极接触部位于所述n+掺杂区域对应位置上且与所述n+掺杂区域相接触,所述正电极接触部和所述负电极接触部上覆盖有焊锡或导电胶,所述背接触太阳能电池片沿垂直于所述p+掺杂区域和n+掺杂区域的长边方向切割成若干背接触太阳能小电池片,相邻两小电池片相串连时,所述正电极接触部的焊锡或导电胶上设置有铜线,所述负电极接触部的焊锡或导电胶上也设置有铜线,相邻两小电池片直接通过铜线相串连,或相邻两小电池片通过铜线和焊带相串连。本发明中的无栅线全背接触太阳能电池组件结构彻底解决了常规全背接触太阳能电池主栅线和基体之间绝缘的问题,避免了使用绝缘浆料保证了组件的长期可靠性;电池上没有设置栅线从而省去了主栅线和细栅线的昂贵的银浆成本;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,从而减小了铜丝上电阻损耗的影响,因此可以采用较细的铜线连接电池单元上的正负极接触点,保证了组件的填充因子。作为本发明中的一种优选实施方式,相邻两小电池片相串连时,将其中一小电池片旋转180°获得相邻的小电池片,其中一小电池片的电极接触部与相邻小电池片的极性相反的电极接触部相平齐,相邻两小电池片相串连时直接采用铜线将其中一小电池片的电极接触部上的焊锡或导电胶与相邻小电池片的极性相反的电极接触部上的焊带或导电胶相连接,形成串连电池片。即相邻两电池片串连时,可以将背接触太阳能小电池背面朝上放置,相邻太阳能小电池旋转180°并且微调电池片在铜线左右的位置使得相邻电池片的相反电极相对齐,最好是在同一条直线上,然后将多根拉直的铜丝置于焊锡或者导电胶之上,通过加热的方式使得铜线固化在焊锡或者导电胶上从而与电池的电极相连接。作为本发明的一种优选的实施方式,本发明中多根铜线相平行设置且可同时连接相邻两小电池片的正负极接触部将这些小电池片串联在一起,然后再将多余的铜线切除以后保证这些小电池片形成串联的电路,成为太阳能电池组件的一个组串。作为本发明中的另一种优选实施方式,相邻两小电池片相串连时,相邻两小电池片结构相同(即无需翻转180°),其中一小电池片的电极接触部与相邻小电池片的极性相同的电极接触部相平齐,所述正电极接触部上的铜线与所述负电极接触部上的铜线两端不对齐,分别具有突出端和缩短端,采用焊带将相邻两小电池片上的铜线的突出端相连接,形成串连电池片。即相邻两电池片串连时,将结构相同的背接触太阳能小电池相邻设置,无需旋转,但正电极接触部上的铜线和负电极接触部上的铜线为相互平行设置且两端不对齐,分别具有突出端和缩短端,相邻两小电池片上的铜线也不相互接触,将相邻两电池片相串连时,采用焊带将相邻两小电池片上的铜线的突出端相连接,形成串连电池片。同时,焊带不与相邻两小电池片上的铜线的缩短端相接触。作为本发明的一种优选的实施方式,本发明中多根铜线相平行设置且同时连接两相邻的太阳能小电池片,然后将再将多余的铜线切除,使同一小电池片上的正负电极接触部上的铜线相互平行设置且两端不对齐,分别在两侧具有突出端和缩短端,将相邻两电池片相串连时,采用焊带将相邻两小电池片上的铜线的突出端相连接(如将小电池片的正电极接触部上的铜线突出端与相邻电池片的负电极接触部上的铜线突出端相连接或将小电池片的...
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