光伏电池模块及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏电池模块及其制作方法。
【背景技术】
[0002]目前，产业多数光伏电池和组件制造厂商，采用2?5个主栅线(Bus bar)的电池电极设计和互联方式。首先，在光伏电池的制造过程中，一个电池片的正面，通过丝网印刷和高温烧结的方式形成大约55?90根60?10um宽度的细栅线。这些细栅线一般通过2根1.8mm的主栅线连接到一起。然后，在光伏组件的制造过程中，电池片的主栅线通过高温(?200°C)的焊接过程和涂覆有Sn层的铜互联导线电性连接在一起。通过细栅线收集到的电池表面的光生电流，汇集到主栅线上，然后转移到约0.4mm厚、2mm宽的涂Sn铜互联导线上。这里，主栅线的宽度越宽，电性接触越好，接触电阻越低，有利于光电转化效率提升。但主栅线越宽，主栅线以及相应的互联导线所造成的阴影遮蔽量也就越大，这又造成光电转换效率降低。考虑接触电阻和光学遮蔽两因子竞争作用，目前产业有向5主栅，甚至向采用15?50根细互联导线进行互联的无主栅线光伏电池设计过渡的趋势。
[0003]根据加拿大专利文献CA 2496557中公开的一种无主栅线光伏电池方案，加拿大创新公司Day4采用多根圆形细互联导线(〈1mm直径)和透明保护薄膜结合的方式制备基本的电极连接单元。但是在该设计中，圆形细互联导线被嵌入透明保护薄膜中并连接至光伏电池片，其中透明保护薄膜是用于改善可操纵性。类似的，德国专利文献DE10239845C1中也描述了一种借助于光学透明的粘结胶体将接触导线固定至透明保护薄膜上并随后固定至光伏电池的金属化层上的无主栅线光伏电池方案。
[0004]在上述专利文献中公开的无主栅线光伏电池方案，圆形细互联导线的使用提升了光伏电池模块结构的可靠性。这得益于圆形细互联导线表面体积比增加后，柔软度大大增加。同时，由于圆形细互联导线分布更为分散，可以连接到更多硅片表面。即使有部分隐裂，仍然可以通过圆形细互联导线连接碎片部分而不影响电流收集，增强组件产品可靠性。
[0005]在上述专利文献中公开的无主栅线光伏电池方案中，如果细互联导线使用产业常用的涂锡铜线技术，就需要使用助焊剂。细互联导线的覆盖面积小，无法像宽铜条一样完好覆盖助焊剂喷涂过的区域。因此，助焊剂的腐蚀性造成沿着焊接导线附近，易于形成“黑线或黑斑”等一系列可靠性问题。为避免上述问题，可以采用低熔点含In贵金属的方案。在圆形细互联导线表面电镀一层In金属来取代原有的涂Sn工艺，就可以避免使用助焊剂。但这样会导致相对高的成本。
[0006]如果去除透明保护薄膜而直接使用镀In的圆形细互联导线，在光伏电池互联后的组件层压步骤中，圆形细互联导线将暴露在液化的胶连材料，如EVA或硅胶中。我们实验发现，在层压过程中，EVA会沿着圆形细互联导线下部的弧面给圆形细互联导线一个向上离开电池表面的推力，可能拉断焊接点，从而影响光伏组件的外观和可靠性。
[0007]上述方案中，由于膜及黏着剂保持在太阳能电池模块中，这意味着对黏着剂及膜在长期稳定性方面存在相对高的要求，也导致相对高的成本。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是:提供一种光伏电池模块及其制作方法，既能避免使用CA 2496557中透明保护薄膜和贵金属In镀层以降低成本，又能避免使用助焊剂以确保产品质量。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种光伏电池模块，包括电池片，电池片的表面具有细栅线和细栅线周围的功能陶瓷薄膜，在电池片的表面还具有互联导线，互联导线与细栅线和功能陶瓷薄膜通过固化型导电浆料连接。
[0010]进一步限定，固化型导电浆料包裹在互联导线的表面。
[0011 ] 进一步限定，固化型导电浆料为加热固化型导电浆料，固化温度为50?600°C，优选地固化温度为100?300°C。
[0012]进一步限定，互联导线的宽度在0.03?1.5mm之间，高度在0.03?0.4mm之间，互联导线的数量为3?50根，优选地，互联导线的根数为15?30根。
[0013]进一步限定，互联导线的底部平坦，优选地，其截面形状为方形，三角形，半圆形或上述三种形状的组合。
[0014]进一步限定，固化型导电浆料内的导电填料为Cu或Al或Ni或Ag或它们的合金。
[0015]进一步限定，互联导线的材质为Cu或Al或Ni或Ag或者它们的合金。
[0016]一种上述光伏电池模块的制作方法，首先将固化型导电浆料涂覆在互联导线表面，然后将涂覆固化型导电浆料的互联导线压贴在电池片的表面，在固化型导电浆料的固化条件下对固化型导电浆料进行固化，实现互联导线与细栅线和功能陶瓷薄膜的连接。
[0017]另一种上述光伏电池模块的制作方法，首先将固化型导电浆料通过印刷的方式印刷在电池片的表面，然后将互联导线压贴在固化型导电浆料上，在固化型导电浆料的固化条件下对固化型导电浆料进行固化，实现互联导线与细栅线和功能陶瓷薄膜的连接。
[0018]一种光伏电池模块，包括电池片，电池片表面具有细栅线和细栅线周围的功能陶瓷薄膜，在电池片的表面还具有固化型导电浆料固化而成的主栅线，该主栅线位于细栅线和功能陶瓷薄膜的上方，并在固化时与细栅线和功能陶瓷薄膜形成连接。
[0019]固化型导电浆料的可焊性要求越高，成本越高，为降低导电浆料的成本并提高焊接可靠性，进一步限定，电池片的上具有用于与主栅线连接的焊接点，互联导体通过焊接点与主栅线连接。
[0020]本发明的有益效果是:1)互联导线不再需要通过传统主栅线(浆料高温烧结并穿透电池表面的SiNx、AlOx等功能陶瓷薄膜形成)与电池片连接，因而降低了对导电浆料的腐蚀性要求，可以避免PbO等高温玻璃粉体的使用，有利于简化工艺步骤，提高电池片的性能。2)通过固化型导电浆料和互联导线的同时固化，避免了一般小于0.5mm的多根细互联导线下无法使用助焊剂，并且需要使用保护薄膜的情况，提高了组件的长期稳定性。
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
[0022]图1al是传统的光伏电池模块的结构示意图；
[0023]图la2是本发明的光伏电池模块的结构示意图；
[0024]图1bl是传统的光伏电池模块的细栅线部分的截面图；
[0025]图lb2是本发明的光伏电池模块的细栅线部分的截面图；
[0026]图1cl是传统的光伏电池模块的主栅线部分的截面图；
[0027]图lc2是本发明的光伏电池模块的互联主栅线部分的截面图；
[0028]图1dl是传统的光伏电池模块的互联导线的截面图；
[0029]图ld2是本发明的光伏电池模块的互联导线的截面图；
[0030]图2a是本发明的光伏电池模块的另一种结构示意图；
[0031]图2b是本发明的光伏电池模块的第三种结构示意图；
[0032]图中，1.细栅线，2.功能陶瓷薄膜，3.互联主栅线，31.互联导线，32.固化型导电浆料，4.主栅线，5.掺杂层，6.辅助连接金属片。
【具体实施方式】
[0033]一种光伏电池模块，包括电池片，电池片的表面具有细栅线I和细栅线I周围的功能陶瓷薄膜2，在电池片的表面还具有互联导线31，互联导线31与细栅线I和功能陶瓷薄膜2通过固化型导电浆料32连接。其中细栅线I与电池片直接电连接以初步收集电流，互联导线31通过固化型导电浆料32和细栅线I形成良好