专利名称：晶硅太阳能电池模块及其制造方法
晶硅太阳能电池模块及其制造方法技术领域
本申请涉及一种晶硅太阳能电池模块和制造这种晶硅太阳能电池模块的方法。
背景技术：
近年来太阳能电池得到了迅猛发展，各种太阳能电池在技术和商业两个方面都取得了很大进展。采用无机吸收层材料的太阳能电池片从结构来讲可分为块状太阳能电池片和薄膜太阳能电池片。块状太阳能电池片主要是单晶硅和多晶硅太阳能电池片(以下统称为晶硅太阳能电池片)，厚度通常为一百到几百微米，并且是刚性的。薄膜太阳能电池片包括非晶硅薄膜和化合物半导体薄膜太阳能电池片，厚度通常为几微米甚至更小，并且是挠性的。
图1、2中显示了一种传统的晶硅太阳能电池片。如图所示，晶硅太阳能电池片包括晶硅片I ;形成在晶硅片前表面上的多根彼此平行且分开的用于收集电流的副栅线2 ； 前侧主栅线4，其横贯所述副栅线2且固定在晶硅片I的前表面上并且与各副栅线2电连接，前侧主栅线和副栅线一起形成太阳能电池片的前侧电极；金属化层8，其施加于晶硅片 I的后表面上；后侧主栅线4’，其直接施加于晶娃片I的后表面上(未不出)或施加在金属化层8上(示于图2)，并与金属化层电连接，以形成太阳能电池片的后侧电极。
通常，利用导电带(焊带)6实现电池片的电连接(电能输出，电池片之间的串联等)。导电带6是连续条带的形式，沿纵向具有第一区段(图1中所示的左侧部分)和第二区段(图1中所示的右侧 部分)，一个导电带的第一区段如图1所示固定在太阳能电池片的前侧主栅线4上，另一个导电带的第二区段固定在太阳能电池片的后侧主栅线4’上(可参看图2)。
图3-5示出了现有技术中将导电带固定在太阳能电池片上的过程。
首先，制备出太阳能电池片，其如图3所示包括晶硅片1、位于晶硅片I的前表面上的副栅线(未示出)和前侧主栅线4、位于晶硅片I的后表面上的金属化层8和后侧主栅线 4，。
接下来，如图4所示，在前侧主栅线4的前表面上可以任选地施加助焊剂10。
接下来，如图5所示，将导电带6的第一区段贴附在涂有助焊剂10的前侧主栅线4 上，并且利用热压接合工具12将导电带6的第一区段朝向前侧主栅线4施加压力，同时向导电带6的第一区段和晶硅片I施加热量，从而将导电带6表面的易熔金属层熔化，以将导电带6的第一区段和前侧主栅线4焊接在一起。
接下来，尽管未示出，但容易理解，利用助焊剂将另一导电带的第二区段焊接到太阳能电池片上的后侧主栅线。通过这种方式，可实现了太阳能电池片的电能输出。在目前的工业加工工艺中，导电带也可以用焊枪焊接于主栅线4和4’上。
通常，助焊剂为以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。在实际应用中，助焊剂也可以被省略。导电带表面的易熔金属层为具有低熔点的合金， 可以低于300°c，或者低于200°C，例如Sn/Pb、Sn/Ag、Sn/Ag/Pb等。但相对于整个体系来说，仍然需要较高的加工温度(例如200°C以上)来实现导电带与主栅线之间的焊接。这种较高的加工温度在电池片的各个组成部分内部以及各个组成部分之间的界面处产生应力， 而这种应力有可能在焊接过程中和日后的应用过程中导致太阳能电池片各个组成部分出现破裂，或是各个组成部分之间的界面处分离。加工温度越高，导电带和电池片的界面上的应力越大，电池失效的可能性越大。
在焊接材料中，铅的应用很大程度上降低了焊接温度，增加了焊接的容易度。因此，为了便于焊接，目前常用的导电带通常含有铅，然而，铅不是一种环境友好的材料。
因此，希望能够解决现有技术中晶硅太阳能电池片与导电带的电连接相关的问题。 发明内容
本申请的一个目的是解决现有技术中通过导电带与晶硅太阳能电池片上的主栅线焊接实现晶硅太阳能电池片之间的电连接而引起的相关问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种晶硅太阳能电池模块，包括
晶硅太阳能电池片，其具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一个是无主栅线表面，所述前后表面中的另一个是带主栅线表面或无主栅线表面；以及
第一和第二导电带，其中，第一导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，第二导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请，电池片的前后表面中的至少一个是无主栅线表面，这与现有技术中前后表面都带有主栅线的晶硅太阳能电池片显著不同。
优选地，电池片的前后表面都是无主栅线表面，这样的晶硅太阳能电池片可称为无主栅线型的晶硅太阳能电池片。
根据本申请的优选实施方式，所述晶硅太阳能电池片的前表面形成有彼此平行且分开的用于收集电流的多根副栅线，第一导电带横贯这些副栅线并与它们建立电连接。
根据本申请的优选实施方式，所述晶硅太阳能电池片的前表面是无主栅线表面， 第一导电带通过所述导电胶而与所述多根副栅线直接电连接。
根据本申请的优选实施方式，所述晶硅太阳能电池片的后表面是由金属化层形成的无主栅线表面，第二导电带通过所述导电胶而与所述金属化层直接电连接。
根据本申请的优选实施方式，所述导电胶包括聚合物和分散于聚合物中的至少 O. 1%重量的导电颗粒或者其他导电材料。
根据本申请的优选实施方式，所述聚合物选自下面一组中的一个或任意多个的组合丙烯酸酯，聚乙烯共聚物，环氧树脂，硅树脂。
根据本申请的优选实施方式，所述导电颗粒由选自下面一组的一或任意多种材料构成金，银，镍，铜，招，锌，锡，碳纳米管，石墨烯。
根据本申请的另一优选实施方式，所述导电胶包括导电高分子材料。所述导电高分子材料可以包括，但不限于，聚乙炔类导电高分子材料、聚噻吩类导电高分子材料、聚吡咯类导电高分子材料、聚苯胺类导电高分子材料及其任意两种或更多种的组合等。
根据本申请的优选实施方式，所述金属化层为铝浆烧结层。
根据本申请的优选实施方式，所述第一和第二导电带由铜制成。
根据本申请的优选实施方式，所述晶硅太阳能电池模块包括至少两个晶硅太阳能电池片及至少一个包括第一区段和第二区段的公共导电带；其中，对于彼此相邻的两个晶硅太阳能电池片，所述至少一个公共导电带的第一区段被用作贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面的第一导电带，而所述至少一个公共导电带的第二区段被用作贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面的第二导电带。
根据本申请的优选实施方式，所述至少一个公共导电带的第一区段的第一表面贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面，所述至少一个公共导电带的第二区段的相反第二表面贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请的优选实施方式，同一公共导电带的第一区段和第二区段彼此连续且大致等长，或者第二区段略短。
根据本申请的优选实施方式，实现某个晶硅太阳能电池片与相邻的一个晶硅太阳能电池片之间电连接的公共导电带的数量为至少一个，例如两个或更多个。
根据本申请的优选实施方式，对于每个晶硅太阳能电池片而言，贴附在其晶硅片前表面上的一个公共导电带的第一区段与贴附在其金属化层后表面上的另一公共导电带的第二区段彼此对正。
根据本申请的优选实施方式，各晶硅太阳能电池片大致共面排布。
根据本申请的优选实施方式，所述的晶硅太阳能电池模块还包括前封装层，其覆盖各晶硅太阳能电池片的前表面；及后封装层，其覆盖各晶硅太阳能电池片的后表面。所述晶硅太阳能电池模块还可进一步包括；前板，其覆盖在所述前封装层的前表面上；以及背板，其覆盖在所述后封装层的后表面上。
根据本申请的优选实施方式，所述前板为玻璃板。
根据本申请的优选实施方式，所述前封装层和后封装层分别由EVA构成。
根据本申请的另一方面，提供了一种制造晶硅太阳能电池模块的方法，包括下述步骤提供晶硅太阳能电池片，所述晶硅太阳能电池片具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一个是无主栅线表面，所述前后表面中的另一个是带主栅线表面或无主栅线表面；提供导电胶以及第一和第二导电带；以及在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带，其中将第一导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，将第二导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请的优选实施方式，在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括以第一导电胶条的形式将导电胶施加于晶硅太阳能电池片的前表面；以第二导电胶条的形式将导电胶施加于晶硅太阳能电池片的后表面；以及将第一导电带贴附于晶硅太阳能电池片上的第一导电胶条，并将第二导电带贴附于晶硅太阳能电池片上的第二导电胶条。
根据本申请的另一种优选实施方式，在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括将导电胶施加于第一导电带和第二导电带；以及将第一导电带借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，并将第二导电带借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请的优选实施方式，将导电胶施加于第一导电带和第二导电带的步骤包括提供导电材料片材；提供导电胶并将其施加于导电材料片材；以及切割所述导电材料片材以产生第一和第二导电带。
根据本申请的优选实施方式，提供导电胶以及第一和第二导电带的步骤包括提供导电材料片材，其具有第一和第二区间；提供导电胶并将其施加于导电材料片材的第一区间的第一表面和第二区间的相反第二表面；以及切割所述导电材料片材以产生第一和第二导电带，第一和第二导电带分别沿纵向具有分别由所述导电材料片材的第一和第二区间形成的第一区段和第二区段；并且，在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括将第一导电带的第一区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，并将第二导电带的第二区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请的另一种优选实施方式，提供导电胶以及第一和第二导电带的步骤包括提供导电材料片材，其具有相反的第一和第二表面；提供导电胶并将其施加于导电材料片材的第一表面和相反的第二表面；以及切割所述导电材料片材以产生第一和第二导电带，第一和第二导电带的正反两面都涂有导电胶；并且，在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括将第一导电带的第一区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，并将第二导电带的第二区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请的优选实施方式，提供晶硅太阳能电池片的步骤包括提供至少两个晶硅太阳能电池片，其中，对于彼此相邻的两个晶硅太阳能电池片，公共导电带被同时用作贴附于第一个晶硅太阳能电池片的第一导电带和贴附于第二个晶硅太阳能电池片的第二导电带。
根据本申请的优选实施方式，所述公共导电带具有纵向第一和第二区段，第一区段 的第一表面适于被贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面，第二区段的相反第二表面适于被贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面。
根据本申请的优选实施方式，所述制造晶硅太阳能电池模块的方法还包括在晶硅太阳能电池片上被连接了第一和第二导电带后，将前封装层和后封装层分别施加在晶硅太阳能电池片的前表面和后表面上；然后将前板和背板分别施加在所述前封装层和后封装层上。
根据本申请，提供了一种新的晶硅太阳能电池的电连接方式，从而使得现有技术中的主栅线被全部取消或者部分被取消，用于实现晶硅太阳能电池片电连接的导电带借助于导电胶结合在电池片的前后表面上的副栅线和/或金属化层上。因此，不必像现有技术那样完全利用高温热压接合工具实现导电带与主栅线之间的焊接(> 200°C )。同时，聚合物体系相对金属体系具有较低的杨式模量和更低的加工温度，可大大降低导电带和电池片粘结过程中产生热应力，从而降低现有技术中那样出现电池片的破裂和导电带和电池片的分离。
此外，现有技术中通常由金或银制成的主栅线被全部或部分取消，因此整个电池片的成本可以降低。
此外，由于取消了焊接步骤，因此导电带不必使用有助于焊接的含铅材料，因此， 可避免对环境造成铅污染。同时，焊接步骤的取消导致晶硅太阳能电池片之间的串联能够快速、闻效地完成。
此外，通过对导电胶中聚合物体系的设计，导电带和电池之间的粘合力可大大提闻。
根据本申请，电池背面的后侧主栅线也可以省略。背面金属层可以覆盖整个背面。
需要指出，本申请适用于晶硅太阳能电池片。由于晶硅太阳能电池片在基本构造上与薄膜太阳能电池片明显不同，因此，本申请中披露的有关取消全部或部分主栅线而直接利用导电胶实现晶硅太阳能电池片电连接的技术思想以及各项细节并不一定能够用于薄膜太阳能电池片。反过来讲，薄膜太阳能电池领域的相关技术，例如有人提出的无主栅线薄膜太阳能电池片，并不容易应用于晶硅太阳能电池片，因此也不能使得本申请的技术显而易见。
下面将参照附图描述本申请的优选实施方式，在附图中
图1是一种现有技术的晶硅太阳能电池片被施加导电带时的示意性俯视图2是图1中的晶硅太阳能电池片被施加了导电带后的示意性侧向剖视图3-5是图1中的晶硅太阳能电池片被施加导电带的过程的示意性侧向剖视图6是根据本申请的一个优选实施方式的晶硅太阳能电池片被施加导电带时的不意性俯视图7是图6中的晶硅太阳能电池片被施加了导电带后的示意性侧向剖视图8是将多个晶硅太阳能电池片串联起来时的示意图9是根据本申请的一个优选实施方式的晶硅太阳能电池模块的示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本申请的各种优选实施方式。
图6、7中示出了根据本申请的一个优选实施方式的晶硅太阳能电池片，其为单晶硅或多晶硅太阳能电池片，包括晶硅片I ;形成在晶硅片I的前表面上的多根彼此平行且分开的用于收集电流的副栅线2 (示于图6);以及覆盖晶硅片I的后表面的金属化层8(示于图7) ο
根据本申请的优选实施方式，晶硅片I的前后表面中的至少一个没有像现有技术那样设置主栅线。换言之，前后表面中至少有一个是无主栅线表面。
根据本申请的一种优选实施方式，晶硅片I的前表面是无主栅线表面，位于晶硅片I的前表面上的各副栅线彼此分开，而没有像现有技术中那样利用前侧主栅线将它们彼此电连接。同时，晶硅片I的后表面也是无主栅线表面，没有像现有技术中那样在晶硅片I 的后表面上设置后侧主栅线。
根据本申请的另一种优选实施方式，晶硅片I前表面是无主栅线表面，但晶硅片I 的后表面是设有主栅线的表面(带主栅线表面)。
根据本申请的另一种优选实施方式，晶硅片I前表面是设有主栅线的表面(带主栅线表面)，但晶硅片I的后表面是无主栅线表面。
本申请采用导电带6实现电池片的电连接(输出电池片的电能，实现电池片之间的串联等)，图6中显示了贴附于电池片I前侧的导电带6。
如图7所示，导电带6是借助于导电胶层20粘合于电池片I的前后表面上的。
在图7所示的例子中，电池片的上下表面上分别设有两个导电带6。然而，其它数量的导电带，例如一个或多于两个，也是可行的。
在将多个电池片串联在一起来提高输出电压和功率的情况下，相邻的电池片之间通过导电带6实现串联。
导电带6是连续条带的形式，沿纵向具有第一区段(图6中所示的左侧部分)和第二区段(图6中所示的右侧部分)。第一导电带的第一区段如图6所示横贯各副栅线2 固定在电池片的前侧，即贴附在晶硅片I的前表面上，第二导电带的第二区段(图6中未示出)固定在电池片的后侧(可参看图7)。
对于电池片的无主栅线表面，导电带通过导电胶直接贴附于副栅线2或金属化层 8上，并与其直接建立电连接。对于电池片的带主栅线表面，导电带通过导电胶贴附于主栅线上，并且通过主栅线与副栅线2或金属化层8建立电连接。
多个电池片串联的情况如图8所示。在图8中，以中间的那个电池片I为例，第一导电带6的第一区段的第一(后)表面贴附于电池片I的前表面，第一导电带6的第二区段的第二(前)表面贴附于后一个电池片(右侧的那个电池片)的后表面。第二导电带6 的第二区段的第二(前)表面贴附于电池片I的后表面，第二导电带6的第一区段的第一 (后)表面贴附于前一个电池片(左侧的那个电池片)的前表面。
通过这种方式，多个电池片如图8所示通过相应的导电带串联在一起而形成一个电池片组。
所述金属化层8优选采用铝浆烧结层，也可以是其它适宜材料的层。
所述导电带6优选由铜制成，也可以采用其它适宜的导电材料制成，如铝带，镀银铜带，表面涂有Sn/Ag/Pd或者Sn/Pd薄层的铜带。
根据本申请的一个优选实施方式，导电胶层所用的导电胶材料包括导电高分子材料。
所述导电高分子材料可以包括，但不限于，聚乙炔类导电高分子材料，聚噻吩类导电高分子材料，聚吡咯类导电高分子材料，聚苯胺类导电高分子材料等。
根据本申请的另一个优选实施方式，导电胶层所用的导电胶材料包括聚合物和位于聚合物中的导电颗粒。导电颗粒或其他导电材料的重量为导电胶层20的重量的至少 O. 1%。
所述聚合物优选采用乙烯共聚物或环氧树脂，也可以采用其它适宜类型的聚合物，包括热塑性和热固性聚合物。热塑性聚合物如丙烯酸类共聚物，聚酰胺等；热固性聚合物如聚氨酯，酚醛树脂，有机硅酮聚合物等。
所述导电颗粒由金、银、镍、铜、铝、锌、锡，碳纳米管，石墨烯等导电性好的材料构成。
根据本申请的一个优选实施方式，所述导电带的导电胶层是由丙烯酸酯为高分子基体的含导电颗粒的导电胶制成的，例如，可购自Strip TinningAutomotive公司的 Electrically Conductive Adhesive Transfer Tape。
在一个电池片的前后表面都被贴附了导电带后，或在如图8所示利用导电带将多个电池片串联成电池片组后，如图9所示，将前封装层22和后封装层26分别施加在电池片或电池片组的前表面和后表面上；然后将前板24和背板28分别施加在所述前封装层22和后封装层26上,这样,就形成了一个晶娃太阳能电池模块,其中包含一或多个电池片。对于晶硅太阳能电池模块中包含多个电池片的情况，各电池片可以按矩阵形式大致共面排列。 这一点是本领域技术人员容易理解的。
所述前板24可以由透明的玻璃板、聚合物板等构成，如聚全氟乙丙烯(FEP)、聚氟乙烯(ETFE)等，以便提供透光性和所需的硬度。所述背板28可以由玻璃、聚合物、金属以及金属和聚合物的复合膜等构成。
所述前封装层22和后封装层26可以分别由聚醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)以及离子共聚物等构成。
根据本申请的一个优选实施方式，导电胶被施加在导电带上，再带将导电带通过导电胶施加到电池片上。导电带通常由铜箔(导电材料片材)切割而形成。因此，对于导电胶施加在导电带上的情况，可以在切割之前的铜箔(导电材料片材)上施加导电胶，也可以在切割出的导电带上施加导电胶。
需要指出，导电带适于在其纵向第一区段的第一表面贴附于电池片的前表面、在其纵向第二区段的相反第二表面贴附于电池片的后表面，因此，只需确保导电带的第一区段的第一表面和第二区段的第二表面上存在导电胶即可。
如需在切割前的铜箔(导电材料片材)上施加导电胶，铜箔具有用于通过切割产生导电带第一和第二区段的第一和第二区间，仅需确保铜箔的第一区间的第一表面和第二区间的相反第二表面上施加导电胶即可。
然而，出于工艺上的因素，导电胶可能也会 施加在铜箔(导电材料片材)或导电带的其它部位，例如施加在其完整的两个表面上(例如通过浸涂的方式施加导电胶)，本申请的范围涵盖了这些变化。
根据本申请的另一个优选实施方式，可以将导电胶涂布到本申请的电池片上的预期贴附导电带的位置上，从而在电池片上形成导电胶条，其中，涂布在电池片前表面上的第一导电胶条横贯电池片的各副栅线，从而直接或通过主栅线与各副栅线电连接，涂布在电池片后表面上的第二导电胶条与电池片的金属化层直接或通过主栅线建立电连接。然后再将导电带贴附到导电胶条上。
根据本申请，由于导电带借助于导电胶层粘合于电池片上，而全部或部分取消了现有技术中通常由昂贵的金或银制成的前侧主栅线和后侧主栅线，因此根据本申请的电池片和的晶硅太阳能电池模块成本能够降低。
此外，由于导电胶的杨氏模量和加工温度都比较低，因而不必像现有技术那样利用高温热压接合工具实现导电带与主栅线之间的焊接。因此，可完全或部分地避免晶硅电池片中产生热应力，从而不会像现有技术中那样出现破裂和分离。
此外，由于完全或部分地取消了焊接步骤，因此导电带不必使用便于焊接的含铅材料，因此，可完全或部分地避免对环境造成铅污染。
此外，焊接步骤的完全或部分取消可导致晶硅太阳能电池模块的制造过程被简化。
对比例及实施例
下面介绍本申请中采用的示例性晶硅太阳能电池模块的制造方法的实施例及有关的对比例。
首先介绍本申请所做实施例和对比例中采用的一些材料。
玻璃前板3. 2_厚的钢化玻璃，购自中国东莞南玻太阳能玻璃有限公司；
EVA膜Revax 767 (瑞福767)乙烯乙酸乙烯酯(EVA)膜(500 μ m厚)，得自中国温州瑞阳光伏材料有限公司；
TPT 背板Akasol PTL 3HR IOOOV 背板，购于 Krempel Group ；
电池片5英寸单晶硅太阳能空白电池片(无电极)，购于晶澳太阳能控股有限公司；
前银(用于形成前侧主栅线和副栅线)Solamet PVl6A银浆为前银，购于美国 E.1.内穆尔杜邦公司(E.1. du Pont de Nemours and Company,下面简称“杜邦”)；
背银(用于形成后侧主栅线)Solamet PV505银浆为背银，购于杜邦；
铝浆Solamet PV35C铝衆，购于杜邦；
焊带p-xap焊带，购于无锡市斯威克科技有限公司。
下面详细介绍本申请的各实施例和对比例。
对比例I
对比例I中所用的晶硅太阳能电池片具有四根主栅线，晶硅电池前后各两根，其制备如下。首先，印刷电池片的后侧电极。在电池片背面印刷背银作为背面主栅线，在300°C 下干燥。然后，印刷铝浆至电池背面覆盖除主栅线外的其他区域，同样干燥。接着将前银在电池片的前表面同时印刷主栅线和副栅线，干燥。最后，将印刷好的电池片在890°C下烧结。
对比例I的单片晶硅太阳能电池模块制备如下。首先，分别用焊枪将四根焊带在 310°C下焊接在电池片的前后四个主栅线上，实现电连接。接下来，在电连接好的电池片的前侧和后侧覆盖EVA膜构成的前封装层和后封装层。接下来，在前封装层和后封装层上分别覆盖玻璃前板和TPT背板。最后，使用Meier Vakuumtechnick GMBG复合机,在latm、 145°C下，使该结构真空复合15分钟，最终形成单片晶硅太阳能电池模块。在SM 3500SLP 太阳模拟器(购于Spire Corporation)上测得电池模块的功率为2. 32瓦。
对比例2
对比例2中所用的晶硅太阳能电池片不含主栅线，只有副栅线和背铝，其制备如下。首先，印刷铝浆并覆盖整个晶硅电池背面，在300°C下干燥。接着将前银丝网印刷副栅线到电池片前表面，并干燥。副栅线贯穿整个电池片。最后，将印刷好的电池片在890°C下紅彡口
对比例2的单片晶硅太阳能电池模块制备如下。首先，分别用焊枪将四根焊带在 280°C下分别焊接在电池片的前后表面。其中，前面的两根焊带贯穿所有的副栅线。接下来， 在焊接好的电池片的前侧和后侧覆盖EVA膜构成的前封装层和后封装层。接下来，在前封装层和后封装层上分别覆盖玻璃前板和TPT背板。最后，如对比例I制备成单片晶硅太阳能电池模块。在如上太阳模拟器上测得电池模块的功率为O瓦。
实施例1
实施例1所用的晶硅太阳能电池片和对比例2的电池片具有相同结构，由相同的方法制成。实施例1的单片晶硅太阳能电池模块制备如下。
首先，将78 〖％的粒径为2 8微米的银颗粒以及作为交联剂的O. 5 〖％的购自中国兰州助剂厂的商品名为LQ-TBEC的叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯(Tert-Butyl peroxy 2-ethylhexyl carbonate)与得自美国纳穆尔杜邦公(E.1. du Pont de Nemours and Company)的商品名为PV 1650的EVA在90 100°C的温度下混合大约10分钟制成导电胶材料。
然后，将所产生的导电胶在100°C的温度热压到105微米厚的铜箔上，从而导电胶形成100微米厚的薄膜而与铜箔层合在一起。
接下来，如此形成的复合片材被切割成2毫米宽度的导电带。
接下来，将该导电带贴附到本申请的具有前述构造的电池片的前侧和后侧铝浆烧结层上，前表面的导电带与副栅线相连接，从而实现电池片的电连接。具体地讲，导电带借助于导电胶贴附于一个电池片前侧表面，该区段横贯该电池片上的各副栅线并且与各副栅线建立直接电连接；另一导电带贴附于该电池片的后侧铝浆烧结层(金属化层)并与其建立电连接。
接下来，在电连接好的电池片的前侧和后侧覆盖EVA膜构成的前封装层和后封装层。
接下来，在前封装层和后封装层上分别覆盖玻璃前板和TPT背板。此后，使用 Meier Vakuumtechnick GMBG复合机,在latm、145°C下,使该五层结构真空复合15分钟,形成最终的单片晶硅太阳能电池模块。在太阳模拟器上测得电池模块的功率为2. 29瓦。
实施例2
实施例2所用的晶硅太阳能电池片和对比例2的电池片具有相同结构，由相同的方法制成。实施例2的单片晶硅太阳能电池模块制备如下。首先，采用购自汉高股份有限及两合公司(Henkel AG & Co. KGaA)的商品名 Emerson & Cuming 的 CE 3013WLV 环氧导电胶 作为导电胶材料。
然后，将这种导电胶涂布到作为导电带的2毫米宽的铜箔上。
接下来，类似于前面实施例1描述的方式将该导电带贴附到本申请的具有前述构造的电池片上，从而实现电池片的电连接。
接下来，在电连接好的电池片上如实施例1 一样覆盖前后封装层以及前板和背板，这样就完成了整个晶硅太阳能电池模块。在这种晶硅太阳能电池模块中，测得电池模块的功率为2. 31瓦。
对比例3
对比例3中所用的晶硅太阳能电池片具有两根前侧主栅线，不具有后侧主栅线， 其制备如下。首先，印刷电池片的后侧电极。在电池片背面印刷背铝作为后侧电极，在300°C 下干燥。背铝覆盖整个电池片背面。接着将前银丝网印刷主栅线和副栅线到电池片前表面， 干燥。最后，将印刷好的电池片在890°C下烧结。
对比例3单片晶硅太阳能电池模块制备如下。首先，用焊枪将两根焊带在280 V下焊接在电池的前面的两根主栅线上，同时，将另外两根焊带焊接在后面烧结的铝浆上。接下来，在焊接好的电池片的前侧和后侧覆盖EVA膜构成的前封装层和后封装层。接下来，在前封装层和后封装层上分别覆盖玻璃前板和TPT背板。最后，如对比例I制备成单片晶硅太阳能电池模块。在太阳模拟器上测得电池模块的功率为O瓦。
实施例3
实施例3所用的晶硅太阳能电池片和对比例3电池片具有相同结构，由相同的方法制成。实施例3的单片晶硅太阳能电池模块制备与实施例1相同，除了前表面的导电胶带贴于晶硅电池的前表面主栅线上而不是贯穿副栅线。最终形成的单片晶硅太阳能电池模块测得的功率为2. 28瓦。
对比例4
对比例4中所用的晶硅太阳能电池片具有两根后侧主栅线，不具有前侧主栅线， 其制备如下。首先，印刷电池片的后侧电极。在电池片背面印刷背银作为背面主栅线，在 300°C下干燥。然后，印刷铝浆至电池背面覆盖除主栅线外的其他区域，同样干燥。接着将前银丝网印刷副栅线到电池片前表面，干燥。副栅线贯穿整个电池片。最后，将印刷好的电池片在890°C下烧结
对比例4的单片晶硅太阳能电池模块其制备如下。首先，用焊枪将两根焊带在 280°C下分别焊接在电池的前面，贯穿副栅线。同时，将另外两根焊带焊接在晶硅电池后面两根主栅线上。接下来，在焊接好的电池片的前侧和后侧覆盖EVA膜构成的前封装层和后封装层。接下来，在前封装层和后封装层上分别覆盖玻璃前板和TPT背板。最后，如对比例 I制备成单片晶硅太阳能电池模块。在太阳模拟器上测得电池模块的功率为2. 04瓦。
实施例4
实施例4所用的晶硅太阳能电池片和对比例4电池片具有相同结构，由相同的方法制成。实施例4的单片晶硅太阳能电池模块制备与实施例1相同，除了背面的导电带贴于晶硅电池的背面主栅线上。最终形成的单片晶硅太阳能电池模块测得的功率为2. 33瓦。
上面描述的对比例I对应于现有技术，其中，电池片的前后表面都具有主栅线，并且焊带被焊接到主栅线上。 因此，对比例I中存在前面背景技术部分中讨论过的缺陷。
对比例2的电池片的前后表面都不带主栅线，并且焊带被直接焊接到电池片上。 这种情况下，电池的电能无法输出。
类似于对比例2的电池片，实施例1、实施例2的电池片的前后表面都不带主栅线， 但导电带通过导电胶连接到电池片上，这两个实施例中的电池的电能能够被有效地输出， 电池模块的功率与对比例I中的现有技术相当。
对比例3的电池片具有前侧主栅线，但不具有后侧主栅线，焊带被焊接在电池片上。这种情况下，电池的电能无法输出。
类似于对比例3的电池片，实施例3的电池片也具有前侧主栅线，但不具有后侧主栅线，导电带通过导电胶连接到电池片的前侧主栅线和背铝上，电池的电能能够被有效地输出，电池模块的功率与对比例I中的现有技术相当。
对比例4的电池片具有后侧主栅线，但不具有前侧主栅线，焊带被焊接在电池片上。这种情况下，电池的电能未能全部输出。
类似于对比例4的电池片，实施例4的电池片也具有后侧主栅线，但不具有前侧主栅线，导电带通过导电胶连接到电池片的前表面和后侧主栅线上，电池的电能能够被有效地输出，电池模块的功率与对比例I中的现有技术相当。
由此可以看出，本申请通过全部或部分地取消了晶硅太阳能电池片的主栅线，从而消除或减轻了现有技术中存在的种种问题，同时又能获得与现有技术相当的电能输出。
虽然前面针对优选实施方式显示和描述了本申请 ，但本领域技术人员可以理解， 在不脱离权利要求书中限定的本申请范围的前提下，可以做出各种变化和修改。
权利要求
1.一种晶硅太阳能电池模块，包括 晶硅太阳能电池片，其具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一个是无主栅线表面，所述前后表面中的另一个是带主栅线表面或无主栅线表面；以及 第一和第二导电带，其中，第一导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，第二导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
2.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述晶硅太阳能电池片的前表面形成有彼此平行且分开的用于收集电流的多根副栅线，第一导电带横贯这些副栅线并与它们建立电连接。
3.如权利要求2所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述晶硅太阳能电池片的前表面是无主栅线表面，第一导电带通过所述导电胶而与所述多根副栅线直接电连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述晶硅太阳能电池片的后表面是由金属化层形成的无主栅线表面，第二导电带通过所述导电胶而与所述金属化层直接电连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述导电胶包括聚合物和分散于聚合物中的至少0.1 %重量的导电颗粒。
6.如权利要求5所述的晶娃太阳能电池模块,其中，所述聚合物选自下面一组中的一种或任意多种的组合丙烯酸酯，聚乙烯共聚物，环氧树脂和硅树脂。
7.如权利要求5或6所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述导电颗粒由选自下面一组的一种或任意多种的组合构成金，银，镍，铜，铝，锌，锡，碳纳米管，石墨烯。
8.如权利要求1至4中任一项所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述导电胶包括导电高分子材料。
9.如权利要求8所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述导电高分子材料选自聚乙炔类导电高分子材料，聚噻吩类导电高分子材料，聚吡咯类导电高分子材料，聚苯胺类导电高分子材料及以上任意两种或多种的组合。
10.如权利要求4所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述金属化层为铝浆烧结层。
11.如权利要求1至10中任一项所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述第一和第二导电带由铜制成。
12.如权利要求1至11中任一项所述的晶硅太阳能电池模块，其中，包括至少两个晶硅太阳能电池片及至少一个包括第一区段和第二区段的公共导电带； 其中，对于彼此相邻的两个晶硅太阳能电池片，所述至少一个公共导电带的第一区段被用作贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面的第一导电带，而所述至少一个公共导电带的第二区段被用作贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面的第二导电带。
13.如权利要求12所述的晶硅太阳能电池模块，其中，所述至少一个公共导电带的第一区段的第一表面贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面，其第二区段的相反第二表面贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面。
14.如权利要求1至13中任一项所述的晶硅太阳能电池模块，还包括 前封装层，其覆盖于晶硅太阳能电池片的前表面；以及 后封装层，其覆盖于晶硅太阳能电池片的后表面。
15.如权利要求14所述的晶硅太阳能电池模块，还包括 前板，其覆盖于所述前封装层的前表面；以及 背板，其覆盖于所述后封装层的后表面。
16.一种制造晶硅太阳能电池模块的方法，包括下述步骤 提供晶硅太阳能电池片，所述晶硅太阳能电池片具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一个是无主栅线表面，所述前后表面中的另一个是带主栅线表面或无主栅线表面； 提供导电胶以及第一和第二导电带；以及 在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带，其中将第一导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，将第二导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
17.如权利要求16所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括 以第一导电胶条的形式将导电胶施加于晶硅太阳能电池片的前表面； 以第二导电胶条的形式将导电胶施加于晶硅太阳能电池片的后表面；以及 将第一导电带贴附于晶硅太阳能电池片上的第一导电胶条，并将第二导电带贴附于晶硅太阳能电池片上的第二导电胶条。
18.如权利要求16所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括 将导电胶施加于第一导电带和第二导电带；以及 将第一导电带借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，并将第二导电带借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
19.如权利要求18所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，将导电胶施加于第一导电带和第二导电带的步骤包括 提供导电材料片材； 提供导电胶并将其施加于导电材料片材；以及 切割所述导电材料片材以产生第一和第二导电带。
20.如权利要求16所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，提供导电胶以及第一和第二导电带的步骤包括 提供导电材料片材，其具有第一和第二区间； 提供导电胶并将其施加于导电材料片材的第一区间的第一表面和第二区间的相反第二表面；以及 切割所述导电材料片材以产生第一和第二导电带，第一和第二导电带分别沿纵向具有分别由所述导电材料片材的第一和第二区间形成的第一区段和第二区段；并且 在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括 将第一导电带的第一区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，并将第二导电带的第二区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
21.如权利要求16所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，提供导电胶以及第一和第二导电带的步骤包括提供导电材料片材，其具有相反的第一和第二表面； 提供导电胶并将其施加于导电材料片材的第一表面和相反的第二表面；以及 切割所述导电材料片材以产生第一和第二导电带，第一和第二导电带的正反两面都涂有导电胶；并且 在晶硅太阳能电池片上连接第一和第二导电带的步骤包括 将第一导电带的第一区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，并将第二导电带的第二区段借助于所述导电胶贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。
22.如权利要求16至21中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，提供晶硅太阳能电池片的步骤包括提供至少两个晶硅太阳能电池片及包括第一区段和第二区段的至少一个公共导电带，其中，对于彼此相邻的两个晶硅太阳能电池片，所述至少一个公共导电带的第一区段被用作贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面的第一导电带，而其第二区段被用作贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面的第二导电带。
23.如权利要求22所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述至少一个公共导电带的第一区段的第一表面适于被贴附于第一个晶硅太阳能电池片的前表面，而其第二区段的相反第二表面适于被贴附于第二个晶硅太阳能电池片的后表面。
24.如权利要求16-23中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述晶硅太阳能电池片的前表面形成有彼此平行且分开的用于收集电流的多根副栅线，第一导电带横贯这些副栅线并与它们建立电连接。
25.如权利要求24所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述晶硅太阳能电池片的前表面是无主栅线表面，第一导电带通过所述导电胶而与所述多根副栅线直接电连接。
26.如权利要求16-25中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述晶硅太阳能电池片的后表面是由金属化层形成的无主栅线表面，第二导电带通过所述导电胶而与所述金属化层直接电连接。
27.如权利要求16-26中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，还包括 在晶硅太阳能电池片上被连接了第一和第二导电带后，将前封装层和后封装层分别施加在晶硅太阳能电池片的前表面和后表面上。
28.如权利要求27所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，还包括将前板和背板分别施加在所述前封装层和后封装层上。
29.如权利要求16-28中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述导电胶包括聚合物和分散于聚合物中的至少0. 1%重量的导电颗粒。
30.如权利要求28所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述聚合物选自下面一组中的一种或任意多种的组合丙烯酸酯，聚乙烯共聚物，环氧树脂，硅树脂。
31.如权利要求28或29所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述导电颗粒由选自下面一组中一种或任意多种的组合构成金，银，镍，铜，铝，锌，锡，碳纳米管，石墨烯。
32.如权利要求16-31中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述导电胶包括导电闻分子材料。
33.如权利要求32所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述导电高分子材料选自聚乙炔类导电高分子材料，聚噻吩类导电高分子材料，聚吡咯类导电高分子材料，聚苯胺类导电高分子材料及以上任意两种或多种的组合。
34.如权利要求26所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述金属化层为铝浆烧结层。
35.如权利要求16-34中任一项所述的制造晶硅太阳能电池模块的方法，其中，所述第一和第二导电带由铜制成。
全文摘要
本申请公开了一种晶硅太阳能模块和制造这种模块的方法。所述晶硅太阳能电池模块包括晶硅太阳能电池片，其具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一个是无主栅线表面，所述前后表面中的另一个是带主栅线表面或无主栅线表面；以及第一和第二导电带，其中，第一导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的前表面，第二导电带借助于导电胶以能够收集电流的方式贴附于晶硅太阳能电池片的后表面。本申请能够低成本、快速且高效地制造晶硅太阳能电池模块。
文档编号H01L31/05GK103022201SQ20111030492
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者穆敏芳, 吴秋菊, 王茂 申请人:杜邦公司