专利名称：Mwt结构太阳能电池组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池制备技术领域，更具体地说，涉及一种MWT结构太阳能电池组件及其制造方法。
背景技术：
能源和环境是当 今世界广泛关注的两大问题，太阳能作为一种可再生的绿色能源自然成为人们开发和研究的焦点。光伏发电技术是太阳能利用的一个主要方向，晶硅太阳能电池又占有当前光伏市场的绝大部分。太阳能电池的光电转换效率和太阳能电池正面的受光面积有很大的关系。传统太阳能电池由于正面电极的限制，不可避免地造成大量受光面积的损失而造成光电转换效率的降低。硅片经清洗、制绒、吸杂、扩散、玻璃去除、钝化和减反射膜沉积、金属化等工艺制成太阳能电池，通过将太阳能电池正面电极通过激光打孔的方法引入到太阳能电池背面，实现太阳能电池正面电极和背板上设置的特定电路的导通，能大大的增加太阳能电池正面受光面积，从而提高太阳能电池的光电转换效率，这种技术就是MWT (metal wrap through)技术。通过MWT技术制备的太阳能电池需要进行孔内金属化工艺，孔内金属化工艺一般采用丝网印刷的方式将导电性浆料印入孔中，然后通过高温烧结进行金属化，工序较为复杂。而且MWT技术涉及到激光打孔和孔内金属化导通的过程，其需要足够的印刷精度，增加了生产的难度,增加了生产成本,也为组件生产增加了较高的难度和成本。在采用丝网印刷的方式进行孔内金属化工艺时，受到电性浆料的限制，太阳能电池上制备的孔的孔径的大小受到很大限制，而孔径的大小会影响到孔内金属化后的导电性，进而会增加电池的串联电阻，较大的串联电阻会导致电池的填充因子偏低，从而影响电池效率。太阳能电池经过一定的生产工艺制备成太阳能电池组件，由于MWT结构太阳能电池孔内导电性能的影响，最终影响了 MWT结构太阳能电池组件的功率输出。因此，如何简化太阳能电池的生产工艺，以降低生产成本，同时保证太阳能电池的导电性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种MWT结构太阳能电池组件及其制造方法，以简化太阳能电池的生产工艺，以降低生产成本，同时保证太阳能电池的导电性能。为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案一种MWT结构太阳能电池组件的制造方法，用于对硅片加工并最终制成太阳能电池组件，包括步骤I)将所述硅片分别经清洗工艺、制绒工艺、吸杂工艺、扩散工艺、玻璃去除工艺、钝化和减反射薄膜沉积工艺、金属化工艺制成太阳能电池；
2)在所述太阳能电池的正面电极上的第一指定位置制备贯穿所述太阳能电池厚度方向的电极引出孔，获得打孔后的太阳能电池；3)在背板上与所述第一指定位置对应的第二指定位置铺设导电胶，获得铺胶后的背板；4)将打孔后的太阳能电池铺设在铺胶后的背板上，所述第一指定位置和所述第二指定位置相对，将导电胶注入太阳能电池的电极引出孔中，导电胶与太阳能电池的正面电极导通，获得铺设有太阳能电池的背板；5)对铺设有太阳能电池的背板进行层压等工序，获得具有MWT结构太阳能电池组件。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述步骤2)设置于所述扩散工艺和所述玻璃去除工艺之间或者设置于所述钝化和减反射薄膜沉积工艺与所述金属化工艺之间。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述硅片的基材为多晶硅、P型提拉法单晶硅、P型区熔法单晶硅、N型提拉法单晶硅或者N型区熔法单晶硅。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述扩散工艺为磷扩散工艺或者硼扩散工艺或者磷扩散工艺和硼扩散工艺的组合。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述钝化和减反射薄膜沉积工艺中所形成的薄膜为氮化硅膜、二氧化硅膜或氧化铝膜。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述薄膜由化学气相沉积法或原子层沉积法或电子束沉积法或磁控溅射沉积法或氧化法获得。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述薄膜为所述氮化硅膜、所述二氧化硅膜或所述氧化铝膜中的任意一种薄膜或任意多种薄膜重叠后形成。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述背板为导电背板。优选地，在上述MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，所述导电胶通过挤压法或加热法注入太阳能电池的电极引出孔。一种MWT结构太阳能电池组件，包括背板和设置于所述背板上的太阳能电池，所述MWT结构太阳能电池组件通过如上所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法制备获得。本发明提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，用于对硅片加工并最终制成太阳能电池组件，硅片经清洗工艺、制绒工艺、吸杂工艺、扩散工艺、玻璃去除工艺、钝化和减反射薄膜沉积工艺、金属化工艺制成太阳能电池；在太阳能电池的正面电极上的第一指定位置制备贯穿太阳能电池厚度方向的电极引出孔，获得打孔后的太阳能电池；然后背板上与第一指定位置对应的第二指定位置铺设导电胶；将打孔后的太阳能电池铺设在背板上，第一指定位置和第二指定位置相对，将导电胶注入到太阳能电池上的电极引出孔中，实现导电胶与硅片上的正面电极导通；继续对背板进行层压等工序，最终获得具有MWT结构太阳能电池组件。硅片经加工制作得到太阳能电池后，在正面电极的第一指定位置制备电极引出孔，通过该电极引出孔能够实现将正面电极引出到背面。在硅片电极由正面引出到背面的制作过程中，本发明去除了孔内金属化的工艺，在太阳能电池组件制作工艺中，在背板上与硅片上第一指定位置相对的第二指定位置铺设导电胶，该第二指定位置为硅片铺设到背板上时，电极引出孔与背板上预设的连通电路对应的位置，即太阳能电池正面电极与背板上预设的连通电路相对应的位置，铺设导电胶后的背板再进行太阳能电池的铺设，铺设过程中需要使已铺设好的导电胶注入到电极引出孔中，以实现硅片正面电极和背板电路的导通，然后进行太阳能电池诸如压层等工艺，直至获得太阳能电池组件。本发明提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法， 去除了孔内金属化工艺，简化太阳能电池的生产工艺，降低了生产成本，导电胶能够很好的实现硅片电极引出孔内的导通，保证了太阳能电池的导电性能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法的工艺流程图。
具体实施例方式本发明公开了一种MWT结构太阳能电池组件及其制造方法，简化了太阳能电池的生产工艺，降低了生产成本，同时保证了太阳能电池的导电性能。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的事实例仅仅是本发明一部分事实例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图I所示，图I为发明提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法的工艺流程图。本实施例提供了一种MWT结构太阳能电池组件的制造方法，用于对硅片加工并最终制成太阳能电池组件，经如下工艺流程完成SOl :太阳能电池制备；硅片分别经清洗工艺、制绒工艺、吸杂工艺、扩散工艺、玻璃去除工艺、钝化和减反射薄膜沉积工艺、金属化工艺制成太阳能电池。通过以上工艺，获得了太阳能电池，此时太阳能电池的正面和背面均已形成电极。S02:制备电极引出孔；在太阳能电池的正面电极上的第一指定位置制备贯穿太阳能电池厚度方向的电极引出孔。电极引出孔为实现太阳能电池正面和背面导通的通道，第一指定位置为太阳能电池上正面电极上的预设的打孔的位置，通过该第一指定位置设置的电极引出孔铺设由太阳能电池正面电极到背板上预设电路相导通的通路。S03:铺设导电胶；在太阳能电池组件的背板上与第一指定位置对应的第二指定位置铺设导电胶。太阳能电池需要根据设计规格铺设到背板上，第二指定位置为太阳能电池按其预设的摆放规格摆放到背板上后，背板上设置的将与太阳能电池正面电极相导通的特定的电路所在的位置，太阳能电池上电极引出孔与背板上特定的电路相对。S04 :将导电胶注入电极引出孔；
将太阳能电池铺设在背板上，第一指定位置和第二指定位置相对，即将太阳能电池的电极引出孔和背板上铺设在特定电路上的导电胶的位置相对，太阳能电池在放置到背板上时，第二指定位置上的导电胶受压注入到太阳能电池的电极引出孔中，导电胶穿过电极引出孔与太阳能电池正面电极相连，实现了太阳能电池上的正面电极和硅片背面特定电路连接，则正面电极和背板上特定电路通过导电胶形成连接通路，导电胶实现了太阳能电池正面电极和背板上设置电路的导通，并依靠导电胶的粘性将太阳能电池稳定的固定在背板上，避免了层压过程中太阳能电池片位置的移动，从而去除了 MWT太阳能电池孔内金属化的工艺，降低了成本；同时利用导电胶良好的导电特性，又保证了太阳能电池的良好的导电性能。S05 :通过层压等工艺，获得MWT结构太阳能电池组件；继续对背板进行层压等工艺工序，最终获得具有MWT结构太阳能电池组件。MWT结构太阳能电池组件的制备在太阳能电池铺设在背板上后还需经过多条加工工序，如在铺设太阳能电池过程中，背板上需在预定位置铺设与太阳能电池负极相连通的导电胶等工序，各工序完成后，获得最终的MWT结构太阳能电池组件。本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法实现孔内电性导通工艺如下硅片经加工制作得到太阳能电池后，在正面电极的第一指定位置制备电极引出孔，通过该电极引出孔能够实现将正面电极引出到背面。在硅片电极由正面引出到背面的制作过程中，本发明去除了孔内金属化的工艺，在太阳能电池组件制作工艺中，在背板上与太阳能电池上第一指定位置相对的第二指定位置铺设导电胶，该第二指定位置为太阳能电池铺设到背板上时，电极引出孔与背板上特定的连通电路对应的位置，即太阳能电池正面电极与背板上预设的连通电路相对的位置。铺设导电胶后的背板再进行太阳能电池的铺设，铺设过程中需要使已铺设好的导电胶注入到电极引出孔中，以实现太阳能电池正面电极和背板电路的导通，然后进行太阳能电池诸如压层等工艺，直至获得太阳能电池组件。本发明提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，去除了孔内金属化工艺，简化太阳能电池的生产工艺，降低了生产成本，导电胶能够很好的实现硅片电极引出孔内的导通，保证了太阳能电池的导电性能。为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，制备电极引出孔的打孔工艺还可以设置在步骤I)的太阳能电池制备过程中的扩散工艺和玻璃去除工艺之间，或者设置于钝化和减反射薄膜沉积工艺与金属化工艺之间。通过激光打孔的方法制备贯穿硅片厚度方向的电极引出孔，电极引出孔的作用为实现了硅片正面电极和背板上设置的特定电路之间的导通，激光打孔的工序可设置在扩散工艺后，扩散工艺在硅片表面已形成P-N结等结构，此时打孔后进行后续的玻璃去除工艺，不会对硅片表面的质量产生影响，且可通过后续工艺对孔进行加工。通过激光打孔的方法制备电极引出孔的工序可设置在钝化和减反射薄膜工艺之后，薄膜的制备完成后继续进行打孔工艺，获得的硅片能够实现硅片正面电极和背板电路的导通，且后续的金属化工艺也对硅片电极引出孔的导通不会产生影响。 为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，制备太阳能电池的硅片的基材可以为多晶硅、P型提拉法单晶硅、P型区熔法单晶硅、N型提拉法单晶硅或者N型区熔法单晶硅，具有MWT结构的太阳能电池适用于不同种类的晶体硅硅片，因此在MWT结构的太阳能电池中，本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法适用于不同种类的晶体硅在太阳能电池组件中的制作使用。在太阳能电池的制备过程中，扩散工艺为磷扩散工艺或者硼扩散工艺，或者由扩散工艺和硼扩散工艺组合后进行硅片表面的扩散。太阳能电池在制备时，通过扩散工艺在硅片的表面形成P-N结或高低结，在不同的扩散工艺方法中，其目的均为改变硅片自身的电性能，本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法不会对扩散工艺产生影响，因此能够适用于至少为上面两种的扩散方法，保证了太阳能电池的电性能。在太阳能电池制备过程中，钝化和减反射薄膜沉积工艺中所形成的薄膜为氮化硅膜、二氧化硅膜或氧化铝膜，减反射薄膜对于减少太阳能电池表面对阳光的反射损失具有重要的作用。在太阳能电池制备过程中在硅片表面形成如氮化硅膜、二氧化硅膜或氧化铝膜等对光的反射较弱的薄膜，本实施例中提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法应用于具有上述薄膜结构的太阳能电池中，不会影响太阳能电池的光电转换性能。具体的，薄膜结构可以通过化学气相沉积法或原子层沉积法或电子束沉积法或磁控溅射沉积法或氧化法获得，保证了太阳能电池的正常使用。当然，本发明并不限于上述用于得到钝化和减反射薄膜中的薄膜的方法。在钝化和减反射薄膜沉积工艺中，硅片的表面能够形成一层薄膜或者多层薄膜，硅片上设置一种薄膜时能够在一定程度上降低硅片表面的阳光损失率，多种薄膜重叠设置在硅片的表面上，能够通过不同薄膜之间的共同作用加强硅片吸收阳光的效率。本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法通过导电胶连通硅片的正面电极和背板上特定的电路，能够满足在不同的硅片表面光电转化效率下的电性传递。MWT结构太阳能电池组件中，太阳能电池铺设在背板上，然后通过层压等多种工艺实现太阳能电池组件的制备，背板对电池片起到保护和支撑作用，需要可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性，本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，通过导电胶进行由太阳能电池转换后电能的传递，在背板满足太阳能电池组件的使用要求的情况下，上述方法适用于多种背板，具体包括导电背板和太阳能电池组件制备过程中使用的多种背板。为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法中，导电胶通过挤压法或者加热法注入到电极弓丨出孔。导电胶注入到电极弓I出孔中，其导通了太阳能电池正面电极和背板上设置的特定电路，进而实现了太阳能电池正面电极和背板上设置的特定电路的导通，通过上述导电通路，导电胶实现了将由太阳能电池传递的电能进行收集后传递至外电路，因此导电胶与太阳能电池正面电极和背板特定电路的导通连接的紧密性将直接影响MWT结构太阳能电池组件的使用性能。通过挤压法和加热法均能使得已铺设至背板上的导电胶充分的注入到电极引出孔中，实现了太阳能电池正面和背板上设置的特定电路的导通。太阳能电池组件在制备过程中的层压工艺能够进一步将导电胶挤入到电极引出孔中，保证了导电胶与正面电极和背板电路连接的稳固性。在向电极引出孔中注入导电胶的过程中，可进行补胶动作，对于导电胶注入电极引出孔中不完全或者连接状态不稳固的电极引出孔可以补充注入导电胶，以保证MWT结构太阳能电池组件最佳的导电性能。导电胶具有较好的流通性能，相较于现有的利用导电浆料并金属化的印刷工艺，不仅去除了孔内金属化的工艺，同时，利用导电胶的流动性，电极引出孔的孔径大小不再受限制，且电极导出孔可以设计为利于太阳能电池正面和背面导通的各种形状和孔径，同时电极引出孔的数量也不需进行限制，能够以太阳能电池使用中的最佳导通效果进行孔的大小和数量的设置。电极引出孔的孔径大小为影响太阳能电池正面电极和背板电路导通的重要因素，通过使用本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，脱离了孔径大小的限制，电极引出孔可以采用直径较大的孔，进而电极引出孔中形成的导电横截面比现有的常规的方法大很多，根据电阻和导体横截面面积成反比的特点，可以得知，采用本实施例提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，具有丽T结构的太阳能电池组件中太阳能电池串联后的电阻将远低于现有技术中获得的具有MWT结构的太阳能电池组件，进而可以提高太阳能电池的填充因子(填充因子指太阳能电池最大功率与开路电压与短路电流乘积的比值，是评价太阳能电池输出特性的一个重要参数)，从而提高MWT结构太阳能电池组件的输出。基于上述实施例中提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，本发明还提供了一种MWT结构太阳能电池组件，包括背板和设置于背板上的太阳能电池，所述MWT结构太阳能电池组件通过上述实施例中提供的MWT结构太阳能电池组件的制造方法制备获得。由于该MWT结构太阳能电池组件采用了上述实施例的MWT结构太阳能电池组件的制造方法制备，所以该MWT结构太阳能电池组件由MWT结构太阳能电池组件的制造方法带来的有益效果请参考上述实施例。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种MWT结构太阳能电池组件的制造方法，用于对硅片加工并最终制成太阳能电池组件，其特征在于，包括步骤 1)将所述硅片分别经清洗工艺、制绒工艺、吸杂工艺、扩散工艺、玻璃去除工艺、钝化和减反射薄膜沉积工艺、金属化工艺制成太阳能电池； 2)在所述太阳能电池的正面电极上的第一指定位置制备贯穿所述太阳能电池厚度方向的电极引出孔，获得打孔后的太阳能电池； 3)在背板上与所述第一指定位置对应的第二指定位置铺设导电胶，获得铺胶后的背板； 4)将打孔后的太阳能电池铺设在铺胶后的背板上，所述第一指定位置和所述第二指定位置相对，将导电胶注入太阳能电池的电极引出孔中，导电胶与太阳能电池的正面电极导通，获得铺设有太阳能电池的背板； 5)对铺设有太阳能电池的背板进行层压等工序，获得具有MWT结构太阳能电池组件。
2.根据权利要求I所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述步骤2)设置于所述扩散工艺和所述玻璃去除工艺之间或者设置于所述钝化和减反射薄膜沉积工艺与所述金属化工艺之间。
3.根据权利要求I所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述硅片的基材为多晶硅、P型提拉法单晶硅、P型区熔法单晶硅、N型提拉法单晶硅或者N型区熔法单晶硅。
4.根据权利要求I所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述扩散工艺为磷扩散工艺或者硼扩散工艺或者磷扩散工艺和硼扩散工艺的组合。
5.根据权利要求I所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述钝化和减反射薄膜沉积工艺中所形成的薄膜为氮化硅膜、二氧化硅膜或氧化铝膜。
6.根据权利要求5所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述薄膜由化学气相沉积法或原子层沉积法或电子束沉积法或磁控溅射沉积法或氧化法获得。
7.根据权利要求5所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述薄膜为所述氮化硅膜、所述二氧化硅膜或所述氧化铝膜中的任意一种薄膜或任意多种薄膜重叠后形成。
8.根据权利要求I所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述背板为导电背板。
9.根据权利要求I所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，所述导电胶通过挤压法或加热法注入太阳能电池的电极引出孔。
10.一种MWT结构太阳能电池组件，包括背板和设置于所述背板上的太阳能电池，其特征在于，所述MWT结构太阳能电池组件通过如权利要求1-9任意一项所述的MWT结构太阳能电池组件的制造方法制备获得。
全文摘要
本发明提供了一种MWT结构太阳能电池组件的制造方法，用于对硅片加工并最终制成太阳能电池组件，硅片经加工制成太阳能电池后，在太阳能电池的正面电极上的第一指定位置制备贯穿太阳能电池厚度方向的电极引出孔；然后在背板上与第一指定位置对应的第二指定位置铺设导电胶；将太阳能电池铺设在背板上，第一指定位置和第二指定位置相对，将导电胶注入电极引出孔，实现导电胶与硅片上的正面电极导通；继续对背板进行层压等工序，最终获得具有MWT结构太阳能电池组件。该方法通过在电极导出孔中设置导电胶的方法去除了孔内金属化的工序，降低了成本，同时保证了太阳能电池的导电性能。本实施例还提供了一种MWT结构太阳能电池组件。
文档编号H01L31/18GK102623574SQ20121011106
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者李高非, 沈燕龙, 熊景峰, 王子谦, 王建明, 胡志岩, 赵文超, 陈剑辉, 陈迎乐 申请人:英利能源(中国)有限公司