专利名称：一种太阳能电池片的连接方法
技术领域：
本发明涉及光伏或半导体领域中的一种太阳能电池片的连接方法。
背景技术：
一般制作太阳能电池片通常以P型硅片为衬底，将硅片受光面制成N型，利用银浆 涂层和防反射涂层形成一个集电极，将硅片的背面，即背光面沉积一层铝膜，制备P+，形成 铝背场，然后制备2 3根银浆制备的背电极，背电极宽度为10微米至200微米。然后采用 厚为0. 05 0. 3mm,宽为1 3mm的铜质导线与电池片通过焊接的方式进行连接得到电池 串。由于背电极采用造价贵的银浆成分，同时为了便于焊接导线必须使用铜质导线，成本 高。而且现有的焊接方法是人工采用电烙铁，锡丝为助焊剂，将电池片的受光面电极焊接到 另一个电池片的背面电极上，不仅成本高，焊接速度慢，焊接质量不均勻，且工作环境差，对 环境造成污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本低的太阳能电池片的连接方法。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种速度焊接快，焊接牢固的带铝金属层 的太阳能电池片的连接方法。本发明的涉及的一种成本低的太阳能电池片的连接方法技术方案主要依靠廉价 的铝金属导线代替昂贵的银、铜等材料导线完成的，同时取消了电池片背面银浆制备的背 电极，具体为
一种太阳能电池片的连接方法，包括电池片，其中电池片背面无银浆制备的背电极， 去除太阳能电池片的部分背面氧化层，露出铝金属层，铝金属层通过金属导线与另一个电 池片的受光面电极连接，金属导线以超声波焊接方式分别压制在太阳能电池片的铝金属层 和受光面电极上。由于太阳能电池片背面的铝背场表面由于被氧化，所以在进行超声波焊 接前须先去除太阳能电池片的部分背面氧化层。铝金属层作为太阳能电池片的背面电极。一种太阳能电池片的连接方法，其中所述的金属导线可以是金、银、铜或铝的任 一种材料制成的。—种太阳能电池片的连接方法，其中所述的金属导线是铝质导线。一种太阳能电池片的连接方法，其中用喷砂的方法去除太阳能电池片的背面氧 化层。喷砂是指采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需要处理的太 阳能电池片背面，由于喷料对电池片背面的冲击和切削作用，从而使电池片背面的氧化层 去除得到铝金属层。喷料可以为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂的任意一种，
一种太阳能电池片的连接方法，其中用毛刷去除太阳能电池片的背面氧化层。采用毛 刷将电池片氧化层刮除。一种太阳能电池片的连接方法，其中用化学刻蚀方法去除太阳能电池片的背面 氧化层。化学刻蚀液可以为酸溶液或碱溶液，酸溶液可以为HF酸，碱溶液可以为NaOH水溶液。其原理是采用化学刻蚀液与背面氧化层反应，从而去除氧化层得到铝金属层。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种速度焊接快，焊接牢固的带铝金属层 的太阳能电池片的连接方法。该速度焊接快，焊接牢固的连接方法主要采用了超声波焊接 技术，具体如下
一种太阳能电池片的连接方法，其中在超声波焊接条件下进行加热，加热温度范围在 300-800°C。加热可以增强超声波焊接的效果。一种太阳能电池片的连接方法，其中超声波的频率范围在10KHZ -100 KHZ。本发明所采用的焊接技术为超声波焊接，它是通过焊件把超声能量传送到焊区， 由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于铝导热性差，一时还 不能及时散发，聚集在焊区，致使太阳能电池片的铝金属层与铝质导线的接触面迅速熔化， 加上一定压力后，使铝金属层与铝质导线融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几 秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，从而实现太阳能电 池片与铝质导线的连接得到电池串。目前超声波焊接被广泛运用于塑胶制品之间的粘结、塑胶制品与金属配件的粘结 及其它非塑胶材料之间的粘结，同时超声波焊接技术在半导体以及非晶体硅薄膜电池领域 中也尽进行了广泛应用。本发明将超声波焊接技术首次应用与晶体硅太阳能电池片的连 接。超声波焊接速度快，不需任何助焊剂，焊接强度高、密封性好，相比于传统的电池片焊接 工艺，成本更低，焊接过程中不会产生火花，对环境不会造成污染且不会损伤工件；同时超 声波焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发现故障很容易 进行排除和维护。本发明提供的太阳能电池片的连接方法，背面无银浆制备的背电极，而是通过去 除太阳能电池片的部分背面氧化层，露出铝金属层，采用超声波焊接将铝质导线压制在太 阳能电池片的铝金属层上，从而达到降低成本的目的。另外，现有的电池片一般有2 3根银浆制备的背电极，宽度为10微米至200微米， 本发明因背面无银浆制备的背电极，铝背场的面积增加，因为铝背场可以减少少数载流子 在背面复合的概率，所以增加了铝背场的面积，可以提高铝背场的效果。超声波焊接技术对焊接快的技术贡献体现在铝金属导线在代替昂贵的银、铜等 材料导线进行电池片连接的时候，采用常规的电加热方式进行铝金属焊接速度慢，这样会 影响生产效率，本发明采用特定的超声波频率为30KHZ和加热温度，可以相对获得良好快 速焊接效果。超声波焊接技术对焊接牢固的技术贡献体现在采用常规的电烙铁方式的人工焊 接进行铝金属焊接不能精确控制，这样会影响焊接质量，本发明采用特定的超声波频率为 30KHZ和加热温度，可以相对获得良好的焊接质量。表1不同技术方案的实施效果比较
权利要求
1.一种太阳能电池片的连接方法，包括电池片，其特征在于电池片背面无银浆制备 的背电极(5)，去除太阳能电池片的部分背面氧化层(2)，露出铝金属层(1)，铝金属层(1) 通过金属导线(3)与另一个电池片的受光面电极(4)连接，金属导线(3)以超声波焊接方式 分别压制在太阳能电池片的铝金属层(1)和受光面电极(4)上。
2.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于所述的金属导线 (3)可以是金、银、铜或铝的任一种材料制成的。
3.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于所述的金属导线 (3)是铝质导线。
4.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于采用喷砂方法去 除太阳能电池片的背面氧化层(2 )。
5.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于采用毛刷去除太 阳能电池片的背面氧化层(2)。
6.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于采用化学刻蚀方 法去除太阳能电池片的背面氧化层(2 )。
7.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于在超声波焊接条 件下进行加热，加热温度范围在300-800°C。
8.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于超声波的频率范 围在 10KHZ -100 KHZ。
全文摘要
本发明涉及光伏或半导体领域中的一种太阳能电池片的连接方法；本发明要解决的技术问题是提供一种成本低的太阳能电池片的连接方法，包括电池片，其特征在于电池片背面无银浆制备的背电极，去除太阳能电池片的部分背面氧化层，露出铝金属层，铝金属层通过金属导线与另一个电池片的受光面电极连接，金属导线以超声波焊接方式分别压制在太阳能电池片的铝金属层和受光面电极上；本发明背面无银浆制备的背电极，而是通过去除太阳能电池片的部分背面氧化层，露出铝金属层，采用超声波焊接将铝质导线压制在太阳能电池片的铝金属层上，从而达到降低成本的目的。
文档编号B23K20/24GK102122681SQ20101058981
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者中野研吾 申请人:江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司