新型无主栅高效率背接触太阳能电池和组件及制备工艺的制作方法_4

文档序号:8488996阅读:来源:国知局
导电线为具有三层结构的镀层导电线,包括最内层的铝导电线直径为0.4_,中间层的铜层,厚度为0.2mm,最外层为镀锡层,厚度为0.3mm,镀层导电线的横截面积为圆形,直径1.4mm。本实施例的实施无需设置主栅,降低了银浆的用量,降低了成本,导电细栅线和导电线的设置降低了串联电阻以及减少电子以及空穴的迀移距离,增强电池片收集电子的能力,还能有效降低导电线对电池片的应力,本发明中的导电细栅线和导电线构成“丰”字形结构,应力分散,降低了导电线对电池片的应力,利于电池硅片的薄片化发展。
[0073]作为优选,导电线表面可以镀有焊接镀层材料或涂覆有导电胶;导电线的镀层或导电胶层厚度为5 μπι?50 μπι ;所述焊接镀层材料为锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种;所述导电胶为低电阻率导电粘接胶,其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂;所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍、镀银铜中的任一种或几种组合;所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种;导电粒子的粒径为0.01 μ???
5ym ;所述导电胶中的高分子粘接剂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂或有机硅树脂中的任一种或几种组合,粘接剂可进行热固化或光固化。
[0074]本实施例还提供了一种新型无主栅高效率背接触太阳能电池组件,包括由上至下连接的前层材料、封装材料、太阳能电池层、封装材料、背层材料,其特征在于:所述太阳能电池层包括若干个太阳能电池;所述太阳能电池为上述所述的太阳能电池。
[0075]所述无主栅高效率背接触太阳能电池组件的制备方法可以用以下几种方式实现,第一种、利用导电线依次串联太阳能电池片1,最后通过一组P汇流条电极和N汇流条电极导出;层压得到太阳电池组件;第二种、在单块电池片上形成导电细栅线以及导电线组成的太阳能电池电连接层,把与N型电极连接的导电线连接到N汇流条电极,把与P型电极连接的导电线连接到P汇流条电极,最后串联汇流条电极后层压得到太阳电池组件;第三、在两块以上电池片上沉积导电细栅线以及导电线形成由多块太阳能电池片I组成的太阳能电池串,把与N型电极连接的导电线连接到N汇流条电极,把与P型电极连接的导电线连接到P汇流条电极,最后串联太阳能电池串的汇流条电极后层压得到太阳电池组件。
[0076]本实施例提供的新型无主栅高效率背接触太阳能电池、组件的制备方法如下:
[0077]新型无主栅高效率背接触太阳能电池的制备方法,包括以下步骤:
[0078]步骤一:在具有叉指状交替排列的P型扩散区和N型扩散区的太阳能电池片背面沉积一层或几层钝化绝缘层,钝化绝缘层材料为S1x,Al2O3或T1 2中的一种或几种;
[0079]步骤二:在P型扩散区和N型扩散区相应位置印刷导电浆料、导电胶或导电高分子材料,然后将电池片进行烧结,使导电浆料、导电胶或导电高分子材料穿透绝缘层与P型扩散区和N型扩散区形成物理接触,制备出P型电极和N型电极。
[0080]步骤三:在制备有P型电极和N型电极的电池片上印刷第一导电细栅线和第二导电细栅线;所述第一导电细栅线和所述第二导电细栅线成叉指状交替排列;
[0081]步骤四:在叉指状电极与导电细栅线的垂直交叉处印刷绝缘介质层,所述绝缘介质层覆盖导电细栅线,所述绝缘介质层不覆盖点状电极,得到无主栅高效率背接触太阳能电池。
[0082]作为优选,如图4b和图5b所示,与所述第一导电细栅线连接的P型电极之间烧结有与第一导电细栅线电连接的小P型电极,与所述第二导电细栅线连接的N型电极之间烧结有与第二导电细栅线电连接的小N型电极;大电极之间设置小电极,可以增加太阳能电池片的收集电流的能力,大大提高了电池转化效率;而且减少了银浆的用量,降低了成本。
[0083]新型无主栅高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,包括以下步骤:
[0084]第一步:依次串联上述太阳能电池制备方法得到的太阳能电池形成太阳能电池层,将若干第一导电线7与第一块电池片的第一导电细栅线4或P型电极连接,将若干第二导电线8与第一块电池片的第二导电细栅线5或N型电极连接;将第二块太阳能电池片I与第一块太阳能电池片I对齐放置,使第二块太阳能电池片I上的P型电极与第一块电池片上的N型电极在一条导电线上,再将导电线与第二块太阳能电池片I的电极或者导电细栅线电连接,所述第一导电细栅线4与第二导电线8通过绝缘介质层绝缘;所述第二导电细栅线5与第一导电线7通过绝缘介质层绝缘;重复上述操作形成串联结构,形成太阳能电池层;所述绝缘介质层是绝缘块61 (图4)或者绝缘条62 (图5),太阳能电池串接示意图如图6和图7所示;
[0085]本实施例中太阳能电池片I的导电细栅线或N型电极与导电线的电连接方式为通过激光焊接;激光焊接与电镀焊和导电胶胶粘工艺相比,具有生产效益高,焊接精确,性能可靠等等优势。所述导电细栅线的制备工艺为,使用丝网印刷将导电浆料印刷在太阳能电池片I上,将印刷有导电浆料电极的太阳能电池片I细栅线烘干,然后整体烧结,得到带有若干导电细栅线的太阳能电池。所述绝缘介质层也可以使用丝网印刷工艺得到。所述第一导电细栅线和所述第二导电细栅线烧穿绝缘层与P型扩散区和N型扩散区形成接触或者减少金属化面积不烧穿绝缘层,只烧结在绝缘层表面起到将P型电极和N型电极连接的作用。
[0086]所述太阳能电池片I的导电细栅线或电极与导电线的电连接方式还可采用镀有低熔点材料的导电线,所述低熔点材料为焊锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种;所述镀层工艺为热浸镀、电镀或化学镀中的任一种;本实施例优选电镀焊锡,经加热过程后使所述导电线同所述P型点电极或所述N型点电极通过低熔点材料熔化焊接固定实现导电线与电池片的电连接,焊接的温度为300?400 °C,本实施例优选300 °C,焊接过程中可在电池片正面使用加热垫以预防电池两面温差过大造成电池片的破碎或隐裂,加热垫温度控制在40?80°C,本实施例优选70°C ;所述的加热方式为红外辐射、电阻丝加热或热风加热中的任一种或几种组合,加热温度为150°C?500°C ;本实施例优选300°C。
[0087]所述太阳能电池片I导的电细栅线或N型电极与导电线的电连接方式还可以使用下述方式实现,所述步骤一中太阳能电池片I与导电线的电连接方式为通过丝网印刷在电池片的P型点电极和N型点电极上涂覆导电胶,经加热后使所述导电线同所述P型电极或所述N型电极通过所述导电胶形成欧姆接触,实现导电线与电池片的电连接。
[0088]步骤二:将制造完成的太阳能电池层使用5X0.22mm横截面积的常规通用汇流条进行汇流,所述太阳能电池片I的个数根据需要选择,本实施例选择32片太阳能电池片I ;依次按照玻璃、EVA、太阳能电池层、EVA和背层材料的顺序进行层叠和外观检查,将层叠后的模组送入层压机进行层压,层压参数根据EVA的硫化特性进行设定,通常为145°C下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行安装金属边框、安装接线盒并进行功率测试和外观检查。得到太阳能电池组件;如图8所示。
[0089]上述32片背接触组件的功率参数如下:
[0090]开路电压Uoc (V) 23.23
[0091]短路电流I sc (A) 9.94
[0092]工作电压Ump (V) 19.67
[0093]工作电流Imp (A) 9.51
[0094]最大功率Pmax(W) 181.07
[0095]填充因子78.42%
[0096]最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.新型无主栅高效率背接触太阳能电池,该太阳能电池包括太阳能电池片和电连接层,所述太阳能电池片背光面具有与P型掺杂层连接的P型电极和与N型掺杂层连接的N型电极,其特征在于:所述电连接层包括若干的第一导电细栅线、若干第二导电细栅线、绝缘介质层;所述第一导电细栅线与所述太阳能电池片背光面的P型电极连接;所述第二导电细栅线与所述太阳能电池片背光面的N型电极连接,所述绝缘介质层覆盖在导电细栅线上;所述太阳能电池片的厚度与所述导电细栅线截面的宽度之比为1: 0.0OOl?0.01: I。
2.根据权利要求1所述的新型无主栅高效率背接触太阳能电池,其特征在于:所述P型电极和所述N型电极成叉指状交替排列,所述第一导电细栅线和所述第二导电细栅线成叉指状交替排列,所述绝缘介质层设置在叉指状电极与导电细栅线的交叉处。
3.根据权利要求2所述的新型无主栅高效率背接触太阳能电池,其特征在
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