一种低温串接的太阳能电池组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能电池组件领域，具体涉及一种低温串接的太阳能电池组件。
【背景技术】
[0002]以晶体硅作为基片的太阳能电池的受光面、或者受光面与背面需要印有金属电极细栅线(简称细栅线11)和与之垂直的金属电极主栅线(简称主栅线10)，以作为金属电极(简称电极)收集电池片产生的电流，细栅线与主栅线相交并导通。导电焊带被焊接到主栅线上以汇集电流并在之后的工序与其他电池片串、并联。
[0003]传统的太阳能电池在电池片制造完成后需要通过电烙铁焊接等高温技术将导电焊带焊接到电池片上，现今焊接技术焊接温度一般在300摄氏度以上甚至将近400摄氏度，且焊接温度及焊接时间极大地受到操作人员焊接技能的影响。
[0004]新兴的异质结太阳能电池片(HJT)，如图6所示，使用经过制绒、清洗等表面处理的晶体硅硅片作为基板8。通过现有的镀膜技术在硅片表面逐层镀上本征非晶硅层7和掺杂了的非晶硅层，掺杂非晶硅层包括分别处于上、下表面的P型非晶硅层5和N型非晶硅层6。以上完成后，在受光面掺杂非晶硅层表面镀上一层透明导电氧化物层12 (即TC0，Transparent Conducting Oxide)。
[0005]由于异质结(简称HJT:Hetero-Junct1n Technology)太阳能电池表面存在非晶硅层及透明导电氧化物层，其非晶硅层厚度仅5-30nm甚至更薄，非晶硅层制造工艺通常为180~220摄氏度，过高的银胶烧结温度和焊接温度会导致非晶硅层和导电氧化物层受热部分缺陷的增多，进而严重影响电池片转化效率。且高温容易导致电池片弯曲碎片，不利于制造更薄的太阳能电池片。为了充分利用此类新兴太阳能电池制造技术的优势，我们需要尽可能降低将电池到组件CTM (cell to module)封装过程中各个工序的工艺温度；现今异质结太阳能电池一般要求整个电池的制造和封装工艺控制在200摄氏度以内。
[0006]近年来出现了一种以PET等高分子材料作为基材的导电胶带CF (ConductiveFilm，不同于导电胶)粘接焊带的技术。其特点是在主栅标识的部位贴数条导电胶带，相邻的两个电池片之间通过焊带连接。此种粘接技术缺陷在于:1、粘贴导电胶带和焊带时，所有部件都需要精确的校准，生产设备制造、维护成本较高且良品率受到限制，而高粘结时间使得产能受限；2、受制于导电胶带的制造技术，导电胶带无法做到更窄，目前能做到Imm但也几乎是极限值了 ；3、由于导电胶带CF本身是由高分子材料作为基材，其膨胀系数与焊带金属类材料膨胀系数差别较大，带来了环境可靠性测试后功率衰减严重等问题。因此导电胶带粘接技术目前并未得到很好的发展。
[0007]另外，采用新型技术的表面带有纹路的焊带可提高转换效率，如图8所示，太阳光入射到LCR(Light Capturing Ribbon)表面后由于其表面纹路的作用，太阳光会被以与前板玻璃法线方向呈较大角度的方向反射到前板玻璃表面。由于前板玻璃与空气折射率的差异，光线会在前板玻璃表面发生全反射进而再次反射到太阳能电池表面，被硅片吸收。从而减少焊带遮光后带来的负面影响，提高太阳能转化效率。但是，由于该种焊带表面存在纹路，传统的焊接技术无法在保证其焊接效果的前提下不破坏陷光结构，这使得这种具有LCR结构的焊带在功率提升方案中的应用大受限制。
[0008]因此，如何找到一种适用于将异质结电池串联起来做成组件的方法，既能以低于异质结电池制作工艺温度的焊接或者串接温度，将电池片很好地串接起来，又使得由电池片到组件(CTM:cell to module)的功率损失最小，并具备可靠的环境测试稳定性，能兼容诸如有陷光结构的焊带LCR以提升转换效率，逐渐成为目前产业界的一个课题。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是研究一种适于异质结电池的电池组件，能以低于异质结电池制作工艺温度的焊接或者串接温度，将电池片很好地串接起来，使得由电池片到组件(CTM:cell to module)的功率损失最小，并具备可靠的环境测试稳定性。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0011]—种低温串接的太阳能电池组件，包括若干焊带以及印有细栅线的若干双面异质结太阳能电池片，还包括若干ECA导电浆料层，所述ECA导电浆料层设置在所述细栅线上，且与细栅线垂直；所述焊带设置在所述ECA导电浆料层上方，相邻的两个双面异质结太阳能电池片之间通过焊带连接。
[0012]所述ECA 导电楽 14(ECA:ElectricalIy Conductive Adhes1n)米用索邦(SoltaBond GmbH)公司型号为SB1242的PartA和PartB双组份胶。
[0013]优选方案，所述焊带为带有陷光结构的焊带。
[0014]优选方案，所述焊带的向光面具有三角形锯齿状反射截面。
[0015]进一步优选方案，所述焊带为LCR焊带(LCR:Light Capturing Ribbon)采用美国Ulbrich公司的陷光焊带。
[0016]优选方案，所述细栅线数量为70~80条，细栅线量宽度为75~85微米，细栅线高宽比在0.4-0.6之间。
[0017]优选方案，所述焊带宽度为0.7-0.8_，厚度为0.5-0.7_。
[0018]优选方案，所述双面异质结太阳能电池片上还印有主栅线，所述主栅线印制在所述细栅线上，且与细栅线垂直；所述ECA导电浆料层设置在所述主栅线上。
[0019]进一步优选方案，所述主栅线数量为5-8条；主栅线量的宽度<焊带宽度，主栅线厚度为 0.5-0.7mm。
[0020]本实用新型的电池组件的两片电池片间使用带有陷光结构的导电焊带(LCR: Light Capturing Ribbon)串接，电池片与导电焊带间使用ECA导电楽料层(ECA:Electrically Conductive Adhes1n)粘接。该电池组件可以使得整个电池片到模组的封装工序均在较低工艺温度下进行，有效保证了电池片两面的非晶硅层和透明导电层不受到高温的损伤。
【附图说明】
[0021]图1是三片电池用焊带串接以后形成的纵切面图(不含主栅线)，图1中第一块电池片的正极和第二块电池片的负极联通，第二块电池的正极和第三块电池的负极连接；
[0022]图2是图1的俯视图；
[0023]图3是三片电池用焊带串接以后形成的纵切面图(含主栅线)，图1中第一块电池片的正极和第二块电池片的负极联通，第二块电池的正极和第三块电池的负极连接；
[0024]图4是图3的俯视图；
[0025]图5是焊带粘接完成后的单块电池的横切面结构示意图(不含主栅线)；
[0026]图6是是焊带粘接完成后的单块电池的横切面结构示意图(含主栅线)；
[0027]图7是焊带粘接完成后的单块电池的俯视图，本图例采用的是3条焊带/主栅线设计。
[0028]图8是焊带粘接前的，带主栅线10设计的单块电池的俯视图。
[0029]图9是焊带粘接前的，不带主栅线10设计的单块电池的俯视图。
[0030]图10是LCR(带陷光作用的焊带)工作的原理图。
[0031]其中，I是ECA导电浆料层，2是前板玻璃，3是焊带，4是异质结太阳能电池片，5是P型非晶硅层，6是N型非晶硅层，7是本征非晶硅层，8是基板，10是主栅线，11是细栅线，12是透明导电氧化物层。
【具体实施方式】
[0032]下面结合实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0033]—种低温串接的太阳能电池组件，包括若干焊带3以及印有细栅线11的若干双面异质结太阳能电池片4，还包括若干ECA导电浆料层1，所述ECA导电浆料层I设置在所述细栅线11上，且与细栅线垂直；所述焊带3设置在所述ECA导电浆料层I上，相邻的两个双面异质结太阳能电池片4之间通过焊带3连接。
[0034]如图8所示，所述焊带3为带有陷光结构的焊带，所述焊带3的向光面具有三角形锯齿状反射截面。所述焊带3进一步优选为LCR焊带。
[0035]该种太阳能电池制造流程与当前行业内HJT等太阳能电池制造流程整体差别不大，可充分利用现有技术资源。
[0036]太阳能电池片完成所有前段工序后，需采用丝网印刷的技术在电池表面印制金属电极，并使用ECA导电浆料层I将焊带粘附于电池表面以串接两块电池片。具体有两种实施方式:
[0037]1.印刷金属电极细栅线11，在与细栅线垂直的方向制作金属电极主栅线10，主栅线选用双组份银导电浆料的材料；在主栅线表面涂印ECA导电浆料层I后，将焊带3贴附在主栅线上以将完成金属电极工序的两块电池片的正负极相串接，经过层压固化成型。细栅线数量为70~80条，主栅线数量为5条；细栅线量测宽度为75~85um，高宽比在0.4-0.6之间，主栅线量测宽度为0.6-0.8mm ;焊带宽度为0.8mm，厚度为0.5mm ;层压固化成型温度为140-160摄氏度，时间在10~60分钟之间。
[0038]2.印刷金属电极细栅线11，不印刷主栅线10，仅在主栅线位置涂印ECA导电浆料层1，后将焊带3贴附在主栅线10位置以将完成金属电极工序的两块电池片的正负极相串接，经过层压固化成型。细栅线数量为70~80条，ECA导电浆料层数量为5条；细栅线量测宽度为75~85um，高宽比在0.4-0.6之间，ECA导电浆料层量测宽度为0.6-0.8mm ;焊带宽度为0.8mm，厚度为0.5mm ;层压固化成型温度为140~160摄氏度，时间在10~60分钟之间。
【主权项】
1.一种低温串接的太阳能电池组件，包括若干焊带以及印有细栅线的若干双面异质结太阳能电池片，其特征是，还包括若干ECA导电浆料层，所述ECA导电浆料层设置在所述细栅线上，且与细栅线垂直；所述焊带设置在所述ECA导电浆料层上，相邻的两个双面异质结太阳能电池片之间通过焊带连接。2.根据权利要求1所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述焊带为带有陷光结构的焊带。3.根据权利要求1或2所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述焊带的向光面具有三角形锯齿状反射截面。4.根据权利要求1或2所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述焊带为LCR焊带。5.根据权利要求1或2所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述细栅线数量为70-80条，细栅线量宽度为75~85微米，细栅线高宽比在0.4-0.6之间。6.根据权利要求1或2所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述焊带宽度为0.7—0.8mm,厚度为 0.5-0.7mm。7.根据权利要求1或2所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述双面异质结太阳能电池片上还印有主栅线，所述主栅线印制在所述细栅线上，且与细栅线垂直；所述ECA导电浆料层设置在所述主栅线上。8.根据权利要求7所述低温串接的太阳能电池组件，其特征是，所述主栅线数量为5-8条；主栅线量的宽度<焊带宽度，主栅线厚度为0.5-0.7_。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低温串接的太阳能电池组件，它包括若干焊带以及印有细栅线的若干双面异质结太阳能电池片，还包括若干ECA导电浆料层，所述ECA导电浆料层设置在所述细栅线上，且与细栅线垂直；所述焊带设置在所述ECA导电浆料层上方，相邻的两个双面异质结太阳能电池片之间通过焊带连接。该电池组件可以使得整个电池片到模组的封装工序均在较低工艺温度下进行，有效保证了电池片两面的非晶硅层和透明导电层不受到高温的损伤。
【IPC分类】H01L31/05
【公开号】CN204834651
【申请号】CN201520482529
【发明人】何湘衡, 贺斌, 李廷凯, 朱永红
【申请人】湖南共创光伏科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月7日