一种无主栅背接触电池组件及制备方法与流程

1.本技术涉及太阳能电池技术领域，特别地，涉及一种无主栅背接触电池组件及制备方法。


背景技术：

2.太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件。降本增效一直是太阳能电池工业发展追求的目标，在硅料价格居高不下的情况下，硅片薄片化是非常有效的降本途径，并利用无主栅技术去除电池片的主栅，以实现节省银浆用量、降低成本。
3.但是，减薄后的硅片在串焊过程中电池片容易出现裂痕。目前，针对硅片减薄后的电池组件的制备方法是：先将连续的电互联器与双层胶膜粘接形成背接触导电带，通过冲孔裁断电互联器形成间隔裁断的背接触导电带；再将间隔裁断后的背接触导电带与电池片对准后进行热压粘接，以实现电互联器与电池片的固定、及多个电池片之间的固定；最后铺设封装材料并进行层压，以实现电互联器与电池片细栅间的电连接。由于双层胶膜包含支撑层和胶层，且胶层较薄。电池组件经层压后，双层胶膜与电池片的附着力主要是由较薄的胶层决定，较薄的胶层导致胶膜与电池片附着力较小，且老化后的胶膜与背接触太阳能电池片容易分层起泡。而且背接触太阳能电池组串的制备工艺复杂。
4.同时，在制备背接触导电带过程中，双层胶膜较软且受热易变形，导致电互联器间距的精度较差。在后续工艺中，电池片特定区域与电互联器对准难度较大。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种无主栅背接触电池组件及制备方法，解决现有技术中老化后的胶膜与背接触太阳能电池片易分层起泡，制备背接触太能电池组串工艺复杂，电互联器间距精度差的问题。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例的第一方面提供一种无主栅背接触电池组件，包括：多个背接触太阳能电池组串；
8.所述背接触太阳能电池组串包括：多个相串联的背接触太阳能电池片，每个所述背接触太阳能电池片背面设有正极金属细栅线和负极金属细栅线，所述正极金属细栅线和所述负极金属细栅线相互平行且交替设置，且在所述正极金属细栅线和所述负极金属细栅线上均交替设有电接触区和绝缘区，且所述电接触区和所述绝缘区呈直线排布，所述电接触区设有锡膏或导电胶，所述绝缘区设置绝缘层；
9.所述背接触太阳能电池组串还包括：胶膜，所述胶膜上设有多个裁断的电互联器，所述电互联器呈间隔错位的方式排布，且相邻两个电互联器的间距相等，其中，所述电互联器为用于连接金属细栅电极的金属导线；所述电互联器通过胶膜与所述背接触太阳能电池片的背面连接，且所述电互联器与金属细栅电极相垂直；相邻两个所述背接触太阳能电池组串通过汇流条相串联。
10.在一些实施例中，所述电互联器包括头部电互联器、尾部电互联器和中部电互联器，所述汇流条分别与所述头部电互联器和所述尾部电互联器焊接，所述中部电互联器的一端连接相邻两个背接触太阳能电池片正极的电接触区，所述中部电互联器的另一端连接相邻两个背接触太阳能电池片负极的电接触区。
11.在一些实施例中，所述胶膜包括：单片胶膜和连续胶膜，所述单片胶膜的宽度大于等于所述背接触太阳能电池片沿背接触太阳能电池组串方向的宽度，所述连续胶膜沿背接触太阳能电池组串方向的长度大于等于所述背接触太阳能电池组串的长度，所述胶膜的厚度为20-200um，其中，所述胶膜为无支撑层的胶膜。
12.在一些实施例中，所述相邻两个电互联器的间距相等，包括：相邻两个所述电互联器的间距与相邻两个所述电接触区的中心线所在直线的间距相等。
13.在一些实施例中，所述电互联器的外层涂有合金涂层，所述合金涂层的熔点为80-200℃，所述电互联器的外径为50-2000um。
14.本技术实施例的第二方面提供一种无主栅背接触电池组件的制备方法，包括：
15.在胶膜上铺设裁断后的多个电互联器，相邻两个电互联器间隔错位铺设，使得相邻两个电互联器的间距相等；其中，所述电互联器为用于连接金属细栅电极的金属导线；
16.通过热压将背接触太阳能电池片与胶膜进行粘接，使所述电互联器固定在所述背接触太阳能电池片上，制成背接触太阳能电池组串；
17.采用汇流条连接相邻两个背接触太阳能电池组串，使背接触太阳能电池组串相串联。
18.依次将封装胶膜、背板材料、光伏玻璃铺设在所述背接触太阳能电池组串的两侧，经层压处理制成无主栅背接触电池组件。
19.其中，所述背接触太阳能电池片背面设有正极金属细栅线和负极金属细栅线，所述正极金属细栅线和所述负极金属细栅线相互平行且交替设置，且在所述正极金属细栅线和所述负极金属细栅线上均交替设有电接触区和绝缘区。
20.在一些实施例中，所述通过热压将背接触太阳能电池片与胶膜进行粘接，使所述电互联器固定在所述背接触太阳能电池片上的步骤包括：将所述背接触太阳能电池片的背面铺设在所述胶膜上，使得所述电互联器与金属栅线电极垂直。
21.在一些实施例中，所述热压温度为70℃-140℃，所述层压温度为120℃-170℃。
22.在一些实施例中，所述电互联器包括头部电互联器、尾部电互联器和中部电互联器，将所述中部电互联器的一端与相邻两个背接触太阳能电池片正极的电接触区相连接，将所述中部电互联器的另一端与相邻两个背接触太阳能电池片负极的电接触区相连接。
23.在一些实施例中，所述相邻两个电互联器的间距相等，包括：将相邻两个所述电互联器的间距调整与相邻两个所述电接触区的中心线所在直线的间距相等。
24.本技术的有益效果在于，通过选取无支撑层的胶膜提高胶膜的附着力，避免老化后的胶膜与背接触太阳能电池片分层；进一步通过将铺设有裁断后的电互联器的胶膜与背接触太阳能电池片经热压粘接，简化了背接触太阳能电池组串的制备工艺；进一步通过控制电互联器间距，以提高无主栅背接触电池组件的间距精度。
附图说明
25.具体为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件中背接触太阳能电池片的结构示意图；
27.图2示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件中铺设有电互联器胶膜的结构示意图；
28.图3示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件中背接触太阳能电池组串的结构示意图；
29.图4示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件制备方法的流程示意图。
30.图标说明：胶膜-1；头部互联器-2；中部互联器-3；背接触太阳能电池片-4；尾部互联器-5；汇流条-6；正极金属细栅线-7；负极金属细栅线-8；电接触区-9；绝缘区-10。
具体实施方式
31.现在将描述某些示例性实施方案，以从整体上理解本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域的普通技术人员将会理解，在本文中具体描述并示出于附图中的装置和方法为非限制性的示例性实施方案，并且本技术的多个实施方案的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征进行组合。这种修改和变型旨在包括在本技术的范围之内。
32.本说明书通篇提及的“多个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等，意味着结合该实施例描述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，本说明书通篇出现的短语“在多个实施例中”、“在一些实施例中”、“在至少另一个实施例中”或“在实施例中”等并不一定都指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，具体特征、结构或特性可以任何合适的方式进行组合。因此，在无限制的情形下，结合一个实施例示出或描述的具体特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构或特性进行组合。这种修改和变型旨在包括在本技术的范围之内。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
36.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.图1示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件中背接触太阳能电池片的结构示意图。
38.本技术提供的无主栅背接触电池组件，包括：多个背接触太阳能电池组串；所述背接触太阳能电池组串包括：多个相串联的背接触太阳能电池片4，每个所述背接触太阳能电池片4背面设有正极金属细栅线7和负极金属细栅线8，所述正极金属细栅线7和所述负极金属细栅线8相互平行且交替设置，且在所述正极金属细栅线7和所述负极金属细栅线8上均交替设有电接触区9和绝缘区10，且所述电接触区9和所述绝缘区10呈直线排布，所述电接触区9设有锡膏或导电胶，所述绝缘区10设置绝缘层。
39.在一些实施例中，所述背接触太阳能电池片4的背面设置有正极金属细栅线7和负极金属细栅线8，所述正极金属细栅线7和所述负极金属细栅线8呈相互平行且交替的方式排布，在所述正极金属细栅线7上交替设置有电接触区9和绝缘区10，沿着垂直于金属细栅电极的方向上，电接触区9和绝缘区10在同一直线上，在电接触区9设置有低温锡膏或导电胶，用于增强电连接，在绝缘区10设置绝缘层，防止短路。
40.其中，所述背接触太阳能电池片4为整片背接触太阳能电池片、或整片背接触太阳能电池片的n分之一，其中，n为大于1的自然数。
41.图2示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件中铺设有电互联器胶膜的结构示意图。
42.所述背接触太阳能电池组串还包括：胶膜1，所述胶膜1上设有多个裁断的电互联器，所述电互联器呈间隔错位的方式排布，且相邻两个电互联器的间距相等，其中，所述电互联器为用于连接金属细栅电极的金属导线；所述电互联器通过胶膜与所述背接触太阳能电池片的背面连接，且所述电互联器的位置与金属细栅电极的位置相垂直；相邻两个背接触太阳能电池组串通过汇流条6相串联。
43.在一些实施例中，所述相邻两个电互联器的间距相等，包括：相邻两个所述电互联器的间距与相邻两个所述电接触区的中心线所在直线的间距相等。
44.其中，在胶膜1设置有多个裁断的电互联器，所述电互联器呈间隔错位的方式排布，如处在奇数位置的电互联器和处在偶数位置的电互联器按间隔错位的方式排布，使相邻两个电互联器的间距相等，以提高电互联器的间距精度，进一步以实现背接触太阳能电池片4背面设有的金属细栅电极与电互联器的对准更精确，且相邻两个电互联器的间距与位于垂直于金属细栅电极方向的两个相邻电接触区9中心线所在直线的间距相等。将设有金属细栅电极的背接触太阳能电池片4的背面通过胶膜1实现与电互联器的固定连接，使得电互联器与金属细栅电极呈垂直连接，且电互联器的间距与背接触太阳能电池片4的特定区域(即，金属细栅电极)对准金属细栅电极。
45.其中，电互联器与正极金属细栅线7、或负极金属细栅线8的电接触区9连接，电互联器与正极金属细栅线7、或负极金属细栅线8相交叉的位置设置于绝缘区10，防止短路。
46.图3示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件中背接触太阳能电池组串的结构示意图。
47.在一些实施例中，所述电互联器包括头部电互联器2、尾部电互联器5和中部电互联器3，所述汇流条6分别与所述头部电互联器2和所述尾部电互联器5焊接，所述中部电互联器3的一端连接相邻两个背接触太阳能电池片4正极的电接触区9，所述中部电互联器3的另一端连接相邻两个背接触太阳能电池片4负极的电接触区9。
48.其中，相邻两个背接触太阳能电池组串通过汇流条6相串联，所述汇流条6分别与所述头部电互联器2和所述尾部电互联器3通过焊接形成电连接，以实现背接触太阳能电池组串间的相串联。其中，中部电互联器3为设置于胶膜内的电互联器，头部互联器2和尾部互联器5为一部分突出胶膜外的电互联器且设置于胶膜的两侧。由于设置于背接触太阳能电池组串两侧的背接触太阳能电池片4需分别与头部互联器2和尾部互联器3连接，则头部互联器2的长度和尾部互联器3的长度比单个背接触太阳能电池片4长度略长，设置于背接触太阳能电池组串中间的电互联器的长度比相邻两个背接触太阳能电池片4的总长度略长。
49.在一些实施例中，所述胶膜1包括：单片胶膜和连续胶膜，所述单片胶膜的宽度大于等于所述背接触太阳能电池片4沿背接触太阳能电池组串方向的宽度，所述连续胶膜沿背接触太阳能电池组串方向的长度大于等于所述背接触太阳能电池组串的长度，所述胶膜1的厚度为20-200um，其中，所述胶膜为无支撑层的胶膜。
50.其中，胶膜1包括单片胶膜和连续胶膜，单片胶膜的宽度不小于背接触太阳能电池片的宽度，连续胶膜的长度不小于单个背接触太阳能电池组串的长度，且胶膜在被加热至70℃-140℃时具有粘附性。其中，胶膜为无支撑层且具有热附着性的胶膜。
51.在一些实施例中，所述电互联器的外层涂有合金涂层，所述合金涂层的熔点为80-200℃，所述电互联器的外径为50-2000um。
52.其中，电互联器为涂有低温金属涂层的金属导线，其中，金属导线为铜线、或铝线的任意一种，涂层的熔点范围为80-200℃。电互联器可以为呈圆形的电互联器，呈半圆形的电互联器，呈三角形的电互联器，呈矩形的电互联器中的任一种。
53.图4示出了本技术实施例一种无主栅背接触电池组件制备方法的流程示意图。
54.在步骤401中，在胶膜1上铺设裁断后的多个电互联器，相邻两个电互联器间隔错位铺设，使得相邻两个电互联器的间距相等；其中，所述电互联器为用于连接金属细栅电极的金属导线。
55.在一些实施例中，所述电互联器包括头部电互联器2、尾部电互联器5和中部电互联器3，将所述中部电互联器3的一端与相邻两个背接触太阳能电池片4正极的电接触区9相连接，将所述中部电互联器3的另一端与相邻两个背接触太阳能电池片4负极的电接触区9相连接。在一些实施例中，所述相邻两个电互联器的间距相等，包括：将相邻两个所述电互联器的间距调整与相邻两个所述电接触区9的中心线所在直线的间距相等。
56.其中，先在胶膜1上铺设头部电互联器2，若头部电互联器2在奇数位置，再在头部电互联器2中间间隔铺设位于偶数位置的中部电互联器3，且头部电互联器2和中部电互联器3错位铺设，使得相邻头部电互联器2和中部电互联器3间距相等，且头部电互联器2和中部电互联器3的间距与两个相邻电接触区9的中心线所在直线的间距相等，其中两个相邻电接触区9位于垂直于金属细栅电极的方向。再在中部电互联器3中间间隔铺设位于奇数位置
的中部电互联器3。
57.在步骤402中，通过热压将背接触太阳能电池片4与胶膜1进行粘接，使所述电互联器固定在所述背接触太阳能电池片4上，制成背接触太阳能电池组串。
58.在一些实施例中，所述通过热压将背接触太阳能电池片4与胶膜1进行粘接，使所述电互联器固定在所述背接触太阳能电池片4上的步骤包括：将所述背接触太阳能电池片4的背面铺设在所述胶膜1上，使得所述电互联器与金属栅线电极垂直。
59.其中，将设有金属细栅电极的背接触太阳能电池片4背面铺设在铺设有电互联器的胶膜1上，使得电互联器与金属细栅电极垂直，且同一个中部电互联器3分别连接相邻两个背接触太阳能电池片4正极的电接触区9和负极的电接触区9。采用热板对背接触太阳能电池片4和铺设有电互联器的胶膜1通过热压的方式进行粘接，使所述电互联器固定在所述背接触太阳能电池片4上，以热压的方式实现电互联器、电池片、胶膜之间的固定，制成背接触太阳能电池组串，简化背接触太阳能电池组串的制备工艺。
60.在步骤403中，采用汇流条6连接相邻两个背接触太阳能电池组串，使背接触太阳能电池组串相串联。
61.其中，同一个背接触太阳能电池组串中相邻两个背接触太阳能电池片4旋转180
°
后电极图案重合。若背接触太阳能电池组串中背接触太阳能电池片4的个数为偶数，则在奇数位置铺设尾部电互联器5，采用汇流条6分别与邻两个背接触太阳能电池组串中头部电互联器2和尾部电互联器5焊接，实现背接触太阳能电池组串的电接触。
62.在步骤404中，依次将封装胶膜、背板材料、光伏玻璃铺设在所述背接触太阳能电池组串的两侧，经层压处理制成无主栅背接触电池组件。
63.在一些实施例中，所述热压温度为70℃-140℃，所述层压温度为120℃-170℃。
64.其中，在背接触太阳能电池组串进行头尾相连接并排版后，分别在背接触太阳能电池组串的正背面铺设封装胶膜、背板材料、光伏玻璃，并进行层压处理制成无主栅背接触电池组件，通过层压实现电互联器与正极金属细栅线、负极金属细栅线的焊接与电接触。
65.本技术的有益效果在于，通过选取无支撑层的胶膜提高胶膜的附着力，避免老化后的胶膜与背接触太阳能电池片分层；进一步通过将铺设有电互联器的胶膜与背接触太阳能电池片经热压粘接，简化了背接触太阳能电池组串的制备工艺；进一步通过控制电互联器间距，以提高无主栅背接触电池组件的间距精度。
66.此外，除非权利要求中明确说明，本技术所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本技术流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本技术实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
67.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
68.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考。与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本技术所述内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。