晶体硅太阳能电池的制作方法

本实用新型涉及一种晶体硅太阳能电池。

背景技术：

随着经济近几十年来的持续高速发展，环境污染问题越来越引起人们的重视。尤其是雾霾污染，传统电力供应方式造成的污染是其中的重要因素。大力发展清洁能源代替传统能源迫在眉睫。太阳能以其对环境的影响小、运营维护方便的优势而在新能源中占据重要地位。

目前市场上占主导的太阳能电池技术为晶体硅。而薄膜太阳能电池的发展一直相对比较缓慢，其主要原因是成本上面的差异。不过薄膜电池有其独有的相对晶体硅的优势，包括便于制成柔性化组件、弱光响应好。尤其是柔性化的特点，可以减轻组件重量，从而降低系统安装成本。薄膜太阳能电池更大程度的使用于便携式设备。

太阳能电池技术的一个重要发展方向是将晶体硅太阳能电池与薄膜太阳能电池的技术优势相结合。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是提供一种晶体硅太阳能电池，在弯折处理后具有与弯折处理前基本一致的发电功率，即晶体硅太阳能电池具有良好的抗裂性能，从而使晶体硅太阳能电池具有与薄膜太阳能电池相似的柔性特征。

从技术上面比较晶体硅太阳能电池与薄膜太阳能电池两种技术，薄膜太阳能电池的柔性化特性是由其材料力学性能和电极结构决定的。改变晶体硅太阳能电池的电极结构可以部分地实现晶体硅太阳能电池的柔性化，或者说使得晶体硅太阳能电池在经过弯折处理后依然可以保持较好的发电效率。当晶体硅太阳能电池表面碎裂出现若干细小单元时，晶体硅太阳能电池正、负电极可以把每个单元的电极连接起来，收集光生载流子，从而使晶体硅太阳能电池具有部分抗裂片的特性。晶体硅太阳能电池的背面可以使用导电胶带来实现全面的电学导通。而电池的正面电极有透明度的要求，可以使用ITO作为电极或者使用许多根主栅线代替目前市场主流的4根主栅线。对于晶体硅太阳能电池的正面来说，只有电池的裂片程度不小于主栅线和电池细栅线所围成的面积就能实现电学导通，从而使得晶体硅太阳能电池部分获得抗裂性能。

基于以上内容，本实用新型提供了一种晶体硅太阳能电池，所述晶体硅太阳能电池包括依次层叠的金属箔(1)、第一导电胶层(2)、晶体硅太阳能电池片(3)以及在所述晶体硅太阳能电池片(3)上设置的至少一条焊带(5)，其中所述焊带(5)通过第二导电胶层(4)与所述晶体硅太阳能电池片(3)结合。

与现有技术的晶体硅太阳能电池与薄膜太阳能电池相比，根据本实用新型的技术方案所得到的晶体硅太阳能电池在弯折处理后具有与弯折前相比基本一致的发电功率，即晶体硅太阳能电池具有良好的抗裂性能，从而使现有技术中的晶体硅太阳能电池具有与薄膜太阳能电池相似的柔性特征。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面的附图仅仅是示例性地显示本实用新型的一些实施例，对本领域的普通技术人员来讲，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附图。而且，这些附图也不应理解是对本实用新型所做出的任何限制。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的晶体硅太阳能电池的俯视结构图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的晶体硅太阳能电池的侧视结构图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的晶体硅太阳能电池的侧视结构图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的多个晶体硅太阳能电池的串联示意图。

附图标记：

1：金属箔；

1-1：电极引导线；

2：第一导电胶层；

3：晶体硅太阳能电池片；

4：第二导电胶层；

5：焊带；

6：密封胶；和

7：柔性封装薄膜

具体实施方式

具体地，本实用新型提供一种晶体硅太阳能电池，如图1和图2所示，所述晶体硅太阳能电池包括依次层叠的金属箔1、第一导电胶层2、晶体硅太阳能电池片3以及在所述晶体硅太阳能电池片3上设置的七条焊带5，其中所述每一条焊带5中通过第二导电胶层4与所述晶体硅太阳能电池片3结合。如图1所示，金属箔1上还可以包括电极引导线1-1，使晶体硅太阳能电池与用电器负载相连。图1和图2示例性地示出了焊带5的个数以及形状，本领域技术人员可以理解的是，为了实现相似的技术效果，可以对焊带5的个数以及形状进行适当的调整。

根据本实用新型的某些实施方案，所述金属箔1的厚度为5至200μm、优选10至70μm；所述第一导电胶层2的厚度为10至50μm，优选20至40μm；所述晶体硅太阳能电池片3的厚度为120至250μm，优选150至200μm；所述焊带5的宽度为0.4至2.5mm、优选0.8至1.6mm，厚度为0.1至0.4mm、优选0.15至0.3mm，并且当存在多条焊带5时，所述多条焊带5彼此平行安置并且间距为5至30mm、优选8至20mm；并且所述第二导电胶层4的厚度为10至50μm，优选20至40μm。

根据本实用新型的某些实施方案，在所述晶体硅太阳能电池的平面中，所述第一导电胶层2的面积与所述金属箔1的面积相同。

根据本实用新型的某些实施方案，所述在所述晶体硅太阳能电池的平面中，所述第二导电胶层4的面积是所述焊带5的面积的70％至100％。

根据本实用新型的某些实施方案，在所述晶体硅太阳能电池的平面中，所述金属箔1的面积是所述晶体硅太阳能电池片3的面积的80％至120％。

根据本实用新型的某些实施方案，在所述晶体硅太阳能电池的平面中，所述第一导电胶层2的面积是所述晶体硅太阳能电池片3的面积的80％至120％。

根据本实用新型的某些实施方案，对所述金属箔的材料没有限制，其可以采用本技术领域中通常采用的金属箔。具体地，所述金属箔是金箔、银箔、铂箔、铜箔、铁箔、铝箔、镁箔、锌箔、锡箔、铅箔等。

根据本实用新型的某些实施方案，所述焊带是本领域中通常使用的镀锡铜带。

根据本实用新型的某些实施方案，所述第一导电胶层2和/或所述第二导电胶层4是压敏胶层或热固化胶层。对第一导电胶层2和第二导电胶层4的具体材料没有限制，其可以选用本领域中通常用于太阳能电池的导电胶。可以在本实用新型中采用的导电胶的具体实例包括：3M公司的7303、7376和7373产品；日立公司的CF系列产品；以及索尼SCF系列产品。也可以采用中国专利申请(公开号：CN105400460A)所记载的实施例1中制备的导电胶。

如图3所示，所述晶体硅太阳能电池还包括密封胶6，其包裹在所述金属箔1、所述第一导电胶层2、所述晶体硅太阳能电池片3、所述第二导电胶层4和所述焊带5四周；所述晶体硅太阳能电池还包括设置在所述密封胶6上、下两侧的柔性封装薄膜7。

实施例

需要说明的是，以下实施例为对本实用新型的示例性说明，不同实施例中的特征在不冲突的情况下可以相互组合。下面将参考附图并结合具体实施例来详细说明本实用新型。

表1实施例和对比实施例中采用的原料

测试方法

根据本实用新型的内容，将得到的晶体硅太阳能电池进行弯折处理，并且根据中华人民共和国国家标准IEC 61215对弯折处理前后的晶体硅太阳能电池进行发电功率(STC)测试，以评价其弯折处理前后的电学性能变化，从而评价晶体硅太阳能电池的抗裂性能。

弯折处理

将所制备的方形晶体硅太阳能电池(尺寸：125×125mm)的一个角放置在桌角，用力将其对角线位置的另外一个角按下70mm的高度，如此反复重复5次。对另外的三个角也按照相同方法重复弯折。

发电功率(STC)测试

按照GB/T 6495.1的方法，使用自然光，测试组件在特定辐照度和温度条件(电池温度：25℃；辐照度：1000W·m^-2)下晶体硅太阳能电池的电流-电压特性。

实施例1

晶体硅太阳能电池的制备方法

采用中国专利申请(公开号：CN105400460A)的实施例1中制备的导电胶，具体制备步骤如下：

首先，将反应型聚(甲基)丙烯酸酯的原料按以下用量称重到500ml的三口烧瓶中，MA(丙烯酸甲酯)/BA(丙烯酸丁酯)/GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)/EA(乙酸乙酯)/VAZO-67(2，2’-偶氮-二-(2-甲基丁腈))＝80/15/5/149.8/0.2(g)，溶剂为乙酸乙酯。采用气动搅拌器(ZD-J-I型，上海作大涂装设备有限公司)，边搅拌边用N₂吹扫，升温至60℃反应24小时，冷却后得到淡黄色澄清粘稠液体(固含量为40％)，制得聚(甲基)丙烯酸酯。

然后，将聚(甲基)丙烯酸酯、PN001(双酚A型苯并噁嗪，70％溶解在丁酮中)混合溶解于甲乙酮(MEK)溶剂，再分别加入Sn₄₂Bi₅₈和BYK410(分散剂)，其中各组分的配比为聚(甲基)丙烯酸酯∶PN001∶Sn₄₂Bi₅₈∶BYK410＝41.83％∶27.89％∶29.9％∶0.4％(wt％)，由此得到导电胶。

在铜箔表面涂布上述方法制得的导电胶(即第一导电胶层)，烘干，形成导电铜箔胶带。在离型纸上涂布上述方法制得的导电胶，烘干，形成导电胶膜(即第二导电胶层)。

将上述导电铜箔胶带和导电胶膜置于100℃的加热台上，使导电铜箔胶带和导电胶膜具有较好的初粘性，手工在单晶硅太阳能电池片的背面粘接导电铜箔胶带，导电铜箔胶带作为晶体硅太阳能电池的电极。手工撕去导电胶膜的离型纸，在单晶硅太阳能电池片的正面使用导电胶膜粘接镀锡铜带和细栅线，所使用的正面栅线根数为7根，完成晶体硅太阳能电池片的串联。

然后依次按照超级组隔膜(UBF)、EVA、串联后的晶体硅太阳能电池片、EVA、太阳能背板的顺序叠层放置，最后进行层压，层压温度为145℃，层压时间为13分钟。

在所制备的晶体硅太阳能电池中，金属箔1的厚度为70μm；第一导电胶层2的厚度为25μm；晶体硅太阳能电池片3的厚度为180μm；焊带5的宽度为1.5mm，厚度为0.23mm，并且间距为15.6mm；并且第二导电胶层4的厚度为25μm。

根据本实用新型提供的测试方法，对实施例1进行测试，弯折处理前，晶体硅太阳能电池的功率为1.85W，弯折处理后，晶体硅太阳能电池功率为1.8W，功率并未见明显衰减。

实施例2

本实用新型还提供一种太阳能电池组件，如图4所示，将单晶硅太阳能电池片切成6等分或者使用6个大小相同的单晶硅太阳能电池片，按照图4的方式进行电极连接。每个单晶硅太阳能电池片的背面是铜箔胶带，正面由单根焊带贯通细栅线，将6个单晶体太阳能电池片串联起来。在层压温度为145℃，层压时间为13分钟的层压条件下，制作晶体硅太阳能电池组件。

根据本实用新型所提供的测试方法，对实施例2进行测试，太阳能电池组件的功率为1.87W。在实际应用中，将多个单晶硅太阳能电池片进行串联，可以提高晶体硅太阳能电池的功率。

对比例1

不同于实施例1的结构，在单晶硅太阳能电池片的正面和背面分别使用镀锡铜带进行焊接，作为晶体硅太阳能电池的正、负电极。

根据本实用新型提供的测试方法，对对比例1进行测试，弯折处理前，晶体硅太阳能电池的功率为1.92W，弯折处理后，功率为1.14W，功率明显衰减。

根据实施例1和对比例1的测试结果，可以看出，本实用新型提供的晶体硅太阳能电池的结构，可以使晶体硅太阳能电池在弯折处理后具有与弯折处理前基本一致的发电功率，即晶体硅太阳能电池具有良好的抗裂性能，具有与薄膜太阳能电池相似的柔性特征。

本实用新型未详述部分，如晶体硅太阳能电池片的主栅线、西栅线、电极引出线等为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

可以理解，上述描述的实施例仅用于描述而非限制本实用新型，本领域技术人员可以理解，可以对本实用新型进行修改和变形，只要不偏离本实用新型的精神和范围。上述的修改和变形被认为是本实用新型和所附权利要求的范围。本实用新型的保护范围由所附的权利要求所限定。