專利名稱：晶硅太陽能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種晶硅太陽能電池模塊。
技術(shù)背景近年來太陽能電池得到了迅猛發(fā)展，各種太陽能電池在技術(shù)和商業(yè)兩個(gè)方面都取得了很大進(jìn)展。采用無機(jī)吸收層材料的太陽能電池片從結(jié)構(gòu)來講可分為塊狀太陽能電池片和薄膜太陽能電池片。塊狀太陽能電池片主要是單晶硅和多晶硅太陽能電池片(以下統(tǒng)稱為晶硅太陽能電池片)，厚度通常為一百到幾百微米，并且是剛性的。薄膜太陽能電池片包括非晶硅薄膜和化合物半導(dǎo)體薄膜太陽能電池片，厚度通常為幾微米甚至更小，并且是撓性的。圖1、2中顯示了一種傳統(tǒng)的晶硅太陽能電池片。如圖所示，晶硅太陽能電池片包括晶硅片I ;形成在晶硅片前表面上的多根彼此平行且分開的用于收集電流的副柵線2 ；前側(cè)主柵線4，其橫貫所述副柵線2且固定在晶硅片I的前表面上并且與各副柵線2電連接，前側(cè)主柵線和副柵線一起形成太陽能電池片的前側(cè)電極；金屬化層8，其施加于晶硅片I的后表面上；后側(cè)主柵線4’，其直接施加于晶娃片I的后表面上(未不出)或施加在金屬化層8上(示于圖2)，并與金屬化層電連接，以形成太陽能電池片的后側(cè)電極。通常，利用導(dǎo)電帶(焊帶)6實(shí)現(xiàn)電池片的電連接(電能輸出，電池片之間的串聯(lián)等)。導(dǎo)電帶6是連續(xù)條帶的形式，沿縱向具有第一區(qū)段(圖I中所示的左側(cè)部分)和第二區(qū)段(圖I中所示的右側(cè)部分)，一個(gè)導(dǎo)電帶的第一區(qū)段如圖I所示固定在太陽能電池片的前側(cè)主柵線4上，另一個(gè)導(dǎo)電帶的第二區(qū)段固定在太陽能電池片的后側(cè)主柵線4’上(可參看圖2)。圖3-5示出了現(xiàn)有技術(shù)中將導(dǎo)電帶固定在太陽能電池片上的過程。首先，制備出太陽能電池片，其如圖3所示包括晶硅片I、位于晶硅片I的前表面上的副柵線(未示出)和前側(cè)主柵線4、位于晶硅片I的后表面上的金屬化層8和后側(cè)主柵線4，。接下來，如圖4所示，在前側(cè)主柵線4的前表面上可以任選地施加助焊劑10。接下來，如圖5所示，將導(dǎo)電帶6的第一區(qū)段貼附在涂有助焊劑10的前側(cè)主柵線4上，并且利用熱壓接合工具12將導(dǎo)電帶6的第一區(qū)段朝向前側(cè)主柵線4施加壓力，同時(shí)向?qū)щ妿?的第一區(qū)段和晶硅片I施加熱量，從而將導(dǎo)電帶6表面的易熔金屬層熔化，以將導(dǎo)電帶6的第一區(qū)段和前側(cè)主柵線4焊接在一起。接下來，盡管未示出，但容易理解，利用助焊劑將另一導(dǎo)電帶的第二區(qū)段焊接到太陽能電池片上的后側(cè)主柵線。通過這種方式，可實(shí)現(xiàn)了太陽能電池片的電能輸出。在目前的工業(yè)加工工藝中，導(dǎo)電帶也可以用焊槍焊接于主柵線4和4’上。通常，助焊劑為以松香為主要成分的混合物，是保證焊接過程順利進(jìn)行的輔助材料。在實(shí)際應(yīng)用中，助焊劑也可以被省略。導(dǎo)電帶表面的易熔金屬層為具有低熔點(diǎn)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。但相對于整個(gè)體系來說，仍然需要較高的加工溫度(例如200°C以上)來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電帶與主柵線之間的焊接。這種較高的加工溫度在電池片的各個(gè)組成部分內(nèi)部以及各個(gè)組成部分之間的界面處產(chǎn)生應(yīng)力，而這種應(yīng)力有可能在焊接過程中和日后的應(yīng)用過程中導(dǎo)致太陽能電池片各個(gè)組成部分出現(xiàn)破裂，或是各個(gè)組成部分之間的界面處分離。加工溫度越高，導(dǎo)電帶和電池片的界面上的應(yīng)力越大，電池失效的可能性越大。[0011]在焊接材料中，鉛的應(yīng)用很大程度上降低了焊接溫度，增加了焊接的容易度。因此，為了便于焊接，目前常用的導(dǎo)電帶通常含有鉛，然而，鉛不是一種環(huán)境友好的材料。因此，希望能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中晶硅太陽能電池片與導(dǎo)電帶的電連接相關(guān)的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本申請的一個(gè)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中通過導(dǎo)電帶與晶硅太陽能電池片上的主柵線焊接實(shí)現(xiàn)晶硅太陽能電池片之間的電連接而引起的相關(guān)問題。根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種晶硅太陽能電池模塊，包括晶硅太陽能電池片，其具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一個(gè)是無主柵線表面，所述前后表面中的另一個(gè)是帶主柵線表面或無主柵線表面；以及第一和第二導(dǎo)電帶，其中，第一導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，第二導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。根據(jù)本申請，電池片的前后表面中的至少一個(gè)是無主柵線表面，這與現(xiàn)有技術(shù)中前后表面都帶有主柵線的晶硅太陽能電池片顯著不同。優(yōu)選地，電池片的前后表面都是無主柵線表面，這樣的晶硅太陽能電池片可稱為無主柵線型的晶硅太陽能電池片。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述晶硅太陽能電池片的前表面形成有彼此平行且分開的用于收集電流的多根副柵線，第一導(dǎo)電帶橫貫這些副柵線并與它們建立電連接。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述晶硅太陽能電池片的前表面是無主柵線表面，第一導(dǎo)電帶通過所述導(dǎo)電膠而與所述多根副柵線直接電連接。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述晶硅太陽能電池片的后表面是由金屬化層形成的無主柵線表面，第二導(dǎo)電帶通過所述導(dǎo)電膠而與所述金屬化層直接電連接。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述導(dǎo)電膠包括聚合物和分散于聚合物中的至少0. 1%重量的導(dǎo)電顆?；蛘咂渌麑?dǎo)電材料。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述聚合物選自下面一組中的一個(gè)或任意多個(gè)的組合丙烯酸酯，聚乙烯共聚物，環(huán)氧樹脂，硅樹脂。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述導(dǎo)電顆粒由選自下面一組的一或任意多種材料構(gòu)成金，銀，鎳，銅，招，鋅，錫，碳納米管，石墨烯。根據(jù)本申請的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述導(dǎo)電膠包括導(dǎo)電高分子材料。所述導(dǎo)電高分子材料可以包括，但不限于，聚乙炔類導(dǎo)電高分子材料、聚噻吩類導(dǎo)電高分子材料、聚吡咯類導(dǎo)電高分子材料、聚苯胺類導(dǎo)電高分子材料及其任意兩種或更多種的組合等。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬化層為鋁漿燒結(jié)層。[0027]根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述第一和第二導(dǎo)電帶由銅制成。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述晶硅太陽能電池模塊包括至少兩個(gè)晶硅太陽能電池片及至少一個(gè)包括第一區(qū)段和第二區(qū)段的公共導(dǎo)電帶；其中，對于彼此相鄰的兩個(gè)晶硅太陽 能電池片，所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第一區(qū)段被用作貼附于第一個(gè)晶硅太陽能電池片的前表面的第一導(dǎo)電帶，而所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第二區(qū)段被用作貼附于第二個(gè)晶硅太陽能電池片的后表面的第二導(dǎo)電帶。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第一區(qū)段的第一表面貼附于第一個(gè)晶硅太陽能電池片的前表面，所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第二區(qū)段的相反第二表面貼附于第二個(gè)晶硅太陽能電池片的后表面。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，同一公共導(dǎo)電帶的第一區(qū)段和第二區(qū)段彼此連續(xù)且大致等長，或者第二區(qū)段略短。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，實(shí)現(xiàn)某個(gè)晶硅太陽能電池片與相鄰的一個(gè)晶硅太陽能電池片之間電連接的公共導(dǎo)電帶的數(shù)量為至少一個(gè)，例如兩個(gè)或更多個(gè)。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，對于每個(gè)晶硅太陽能電池片而言，貼附在其晶硅片前表面上的一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第一區(qū)段與貼附在其金屬化層后表面上的另一公共導(dǎo)電帶的第二區(qū)段彼此對正。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，各晶硅太陽能電池片大致共面排布。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的晶硅太陽能電池模塊還包括前封裝層，其覆蓋各晶硅太陽能電池片的前表面；及后封裝層，其覆蓋各晶硅太陽能電池片的后表面。所述晶硅太陽能電池模塊還可進(jìn)一步包括；前板，其覆蓋在所述前封裝層的前表面上；以及背板，其覆蓋在所述后封裝層的后表面上。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述前板為玻璃板。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述前封裝層和后封裝層分別由EVA構(gòu)成。根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種制造晶硅太陽能電池模塊的方法，包括下述步驟提供晶硅太陽能電池片，所述晶硅太陽能電池片具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一個(gè)是無主柵線表面，所述前后表面中的另一個(gè)是帶主柵線表面或無主柵線表面；提供導(dǎo)電膠以及第一和第二導(dǎo)電帶；以及在晶硅太陽能電池片上連接第一和第二導(dǎo)電帶，其中將第一導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，將第二導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，在晶硅太陽能電池片上連接第一和第二導(dǎo)電帶的步驟包括以第一導(dǎo)電膠條的形式將導(dǎo)電膠施加于晶硅太陽能電池片的前表面；以第二導(dǎo)電膠條的形式將導(dǎo)電膠施加于晶硅太陽能電池片的后表面；以及將第一導(dǎo)電帶貼附于晶硅太陽能電池片上的第一導(dǎo)電膠條，并將第二導(dǎo)電帶貼附于晶硅太陽能電池片上的第二導(dǎo)電膠條。根據(jù)本申請的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在晶硅太陽能電池片上連接第一和第二導(dǎo)電帶的步驟包括將導(dǎo)電膠施加于第一導(dǎo)電帶和第二導(dǎo)電帶；以及將第一導(dǎo)電帶借助于所述導(dǎo)電膠貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，并將第二導(dǎo)電帶借助于所述導(dǎo)電膠貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。[0040]根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，將導(dǎo)電膠施加于第一導(dǎo)電帶和第二導(dǎo)電帶的步驟包括提供導(dǎo)電材料片材；提供導(dǎo)電膠并將其施加于導(dǎo)電材料片材；以及切割所述導(dǎo)電材料片材以產(chǎn)生第一和第二導(dǎo)電帶根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，提供導(dǎo)電膠以及第一和第二導(dǎo)電帶的步驟包括提供導(dǎo)電材料片材，其具有第一和第二區(qū)間；提供導(dǎo)電膠并將其施加于導(dǎo)電材料片材的第一區(qū)間的第一表面和第二區(qū)間的相反第二表面；以及切割所述導(dǎo)電材料片材以產(chǎn)生第一和第二導(dǎo)電帶，第一和第二導(dǎo)電帶分別沿縱向具有分別由所述導(dǎo)電材料片材的第一和第二區(qū)間形成的第一區(qū)段和第二區(qū)段；并且，在晶硅太陽能電池片上連接第一和第二導(dǎo)電帶的步驟包括將第一導(dǎo)電帶的第一區(qū)段借助于所述導(dǎo)電膠貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，并將第二導(dǎo)電帶的第二區(qū)段借助于所述導(dǎo)電膠貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。根據(jù)本申請的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，提供導(dǎo)電膠以及第一和第二導(dǎo)電帶的步驟包括提供導(dǎo)電材料片材，其具有相反的第一和第二表面；提供導(dǎo)電膠并將其施加于導(dǎo)電材料片材的第一表面和相反的第二表面；以及切割所述導(dǎo)電材料片材以產(chǎn)生第一和第二導(dǎo)電帶，第一和第二導(dǎo)電帶的正反兩面都涂有導(dǎo)電膠；并且，在晶硅太陽能電池片上連接第一和第二導(dǎo)電帶的步驟包括將第一導(dǎo)電帶的第一區(qū)段借助于所述導(dǎo)電膠貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，并將第二導(dǎo)電帶的第二區(qū)段借助于所述導(dǎo)電膠貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，提供晶硅太陽能電池片的步驟包括提供至少兩個(gè)晶硅太陽能電池片，其中，對于彼此相鄰的兩個(gè)晶硅太陽能電池片，公共導(dǎo)電帶被同時(shí)用作貼附于第一個(gè)晶硅太陽能電池片的第一導(dǎo)電帶和貼附于第二個(gè)晶硅太陽能電池片的第二導(dǎo)電帶。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述公共導(dǎo)電帶具有縱向第一和第二區(qū)段，第一區(qū)段的第一表面適于被貼附于第一個(gè)晶硅太陽能電池片的前表面，第二區(qū)段的相反第二表面適于被貼附于第二個(gè)晶硅太陽能電池片的后表面。根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，所述制造晶硅太陽能電池模塊的方法還包括在晶硅太陽能電池片上被連接了第一和第二導(dǎo)電帶后，將前封裝層和后封裝層分別施加在晶硅太陽能電池片的前表面和后表面上；然后將前板和背板分別施加在所述前封裝層和后封裝層上。根據(jù)本申請，提供了一種新的晶硅太陽能電池的電連接方式，從而使得現(xiàn)有技術(shù)中的主柵線被全部取消或者部分被取消，用于實(shí)現(xiàn)晶硅太陽能電池片電連接的導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠結(jié)合在電池片的前后表面上的副柵線和/或金屬化層上。因此，不必像現(xiàn)有技術(shù)那樣完全利用高溫?zé)釅航雍瞎ぞ邔?shí)現(xiàn)導(dǎo)電帶與主柵線之間的焊接(> 200°C )。同時(shí)，聚合物體系相對金屬體系具有較低的楊式模量和更低的加工溫度，可大大降低導(dǎo)電帶和電池片粘結(jié)過程中產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而降低現(xiàn)有技術(shù)中那樣出現(xiàn)電池片的破裂和導(dǎo)電帶和電池片的分離。此外，現(xiàn)有技術(shù)中通常由金或銀制成的主柵線被全部或部分取消，因此整個(gè)電池片的成本可以降低。此外，由于取消了焊接步驟，因此導(dǎo)電帶不必使用有助于焊接的含鉛材料，因此，可避免對環(huán)境造成鉛污染。同時(shí)，焊接步驟的取消導(dǎo)致晶硅太陽能電池片之間的串聯(lián)能夠快速、聞效地完成。此外，通過對導(dǎo)電膠中聚合物體系的設(shè)計(jì)，導(dǎo)電帶和電池之間的粘合力可大大提聞。根據(jù)本申請，電池背面的后側(cè)主柵線也可以省略。背面金屬層可以覆蓋整個(gè)背面。需要指出，本申請適用于晶硅太陽能電池片。由于晶硅太陽能電池片在基本構(gòu)造上與薄膜太陽能電池片明顯不同，因此，本申請中披露的有關(guān)取消全部或部分主柵線而直接利用導(dǎo)電膠實(shí)現(xiàn)晶硅太陽能電池片電連接的技術(shù)思想以及各項(xiàng)細(xì)節(jié)并不一定能夠用于薄膜太陽能電池片。反過來講，薄膜太陽能電池領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，例如有人提出的無主柵線薄膜太陽能電池片，并不容易應(yīng)用于晶硅太陽能電池片，因此也不能使得本申請的技術(shù)顯而易見。

下面將參照附圖描述本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中圖I是一種現(xiàn)有技術(shù)的晶硅太陽能電池片被施加導(dǎo)電帶時(shí)的示意性俯視圖；圖2是圖I中的晶硅太陽能電池片被施加了導(dǎo)電帶后的示意性側(cè)向剖視圖；圖3-5是圖I中的晶硅太陽能電池片被施加導(dǎo)電帶的過程的示意性側(cè)向剖視圖；圖6是根據(jù)本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的晶硅太陽能電池片被施加導(dǎo)電帶時(shí)的不意性俯視圖；圖7是圖6中的晶硅太陽能電池片被施加了導(dǎo)電帶后的示意性側(cè)向剖視圖；圖8是將多個(gè)晶硅太陽能電池片串聯(lián)起來時(shí)的示意圖；圖9是根據(jù)本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的晶硅太陽能電池模塊的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖來描述本申請的各種優(yōu)選實(shí)施方式。圖6、7中示出了根據(jù)本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的晶硅太陽能電池片，其為單晶硅或多晶硅太陽能電池片，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開的用于收集電流的副柵線2 (示于圖6);以及覆蓋晶硅片I的后表面的金屬化層8(示于圖7) ο根據(jù)本申請的優(yōu)選實(shí)施方式，晶硅片I的前后表面中的至少一個(gè)沒有像現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置主柵線。換言之，前后表面中至少有一個(gè)是無主柵線表面。根據(jù)本申請的一種優(yōu)選實(shí)施方式，晶硅片I的前表面是無主柵線表面，位于晶硅片I的前表面上的各副柵線彼此分開，而沒有像現(xiàn)有技術(shù)中那樣利用前側(cè)主柵線將它們彼此電連接。同時(shí)，晶硅片I的后表面也是無主柵線表面，沒有像現(xiàn)有技術(shù)中那樣在晶硅片I的后表面上設(shè)置后側(cè)主柵線。根據(jù)本申請的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，晶硅片I前表面是無主柵線表面，但晶硅片I的后表面是設(shè)有主柵線的表面(帶主柵線表面)。根據(jù)本申請的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，晶硅片I前表面是設(shè)有主柵線的表面(帶主柵線表面)，但晶硅片I的后表面是無主柵線表面。 本申請采用導(dǎo)電帶6實(shí)現(xiàn)電池片的電連接(輸出電池片的電能，實(shí)現(xiàn)電池片之間的串聯(lián)等)，圖6中顯示了貼附于電池片前側(cè)的導(dǎo)電帶6。如圖7所示，導(dǎo)電帶6是借助于導(dǎo)電膠層20粘合于電池片的前后表面上的。在圖7所示的例子中，電池片的上下表面上分別設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)電帶6。然而，其它數(shù)量的導(dǎo)電帶，例如一個(gè)或多于兩個(gè)，也是可行的。在將多個(gè)電池片串聯(lián)在一起來提高輸出電壓和功率的情況下，相鄰的電池片之間通過導(dǎo)電帶6實(shí)現(xiàn)串聯(lián)。導(dǎo)電帶6是連續(xù)條帶的形式，沿縱向具有第一區(qū)段(圖6中所示的左側(cè)部分)和第二區(qū)段(圖6中所示的右側(cè)部分)。第一導(dǎo)電帶的第一區(qū)段如圖6所示橫貫各副柵線2固定在電池片的前側(cè)，即貼附在晶硅片I的前表面上，第二導(dǎo)電帶的第二區(qū)段(圖6中未示出)固定在電池片的后側(cè)(可參看圖7)。對于電池片的無主柵線表面，導(dǎo)電帶通過導(dǎo)電膠直接貼附于副柵線2或金屬化層8上，并與其直接建立電連接。對于電池片的帶主柵線表面，導(dǎo)電帶通過導(dǎo)電膠貼附于主柵線上，并且通過主柵線與副柵線2或金屬化層8建立電連接。多個(gè)電池片串聯(lián)的情況如圖8所示。在圖8中，以中間的那個(gè)電池片為例，第一導(dǎo)電帶6的第一區(qū)段的第一(后)表面貼附于電池片的前表面，第一導(dǎo)電帶6的第二區(qū)段的第二(前)表面貼附于后一個(gè)電池片(右側(cè)的那個(gè)電池片)的后表面。第二導(dǎo)電帶6的第二區(qū)段的第二(前)表面貼附于電池片的后表面，第二導(dǎo)電帶6的第一區(qū)段的第一(后)表面貼附于前一個(gè)電池片(左側(cè)的那個(gè)電池片)的前表面。通過這種方式，多個(gè)電池片如圖8所示通過相應(yīng)的導(dǎo)電帶串聯(lián)在一起而形成一個(gè)電池片組。所述金屬化層8優(yōu)選采用鋁漿燒結(jié)層，也可以是其它適宜材料的層。所述導(dǎo)電帶6優(yōu)選由銅制成，也可以采用其它適宜的導(dǎo)電材料制成，如鋁帶，鍍銀銅帶，表面涂有Sn/Ag/Pd或者Sn/Pd薄層的銅帶。根據(jù)本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，導(dǎo)電膠層所用的導(dǎo)電膠材料包括導(dǎo)電高分子材料。所述導(dǎo)電高分子材料可以包括，但不限于，聚乙炔類導(dǎo)電高分子材料，聚噻吩類導(dǎo)電高分子材料，聚吡咯類導(dǎo)電高分子材料，聚苯胺類導(dǎo)電高分子材料等。根據(jù)本申請的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，導(dǎo)電膠層所用的導(dǎo)電膠材料包括聚合物和位于聚合物中的導(dǎo)電顆粒。導(dǎo)電顆?；蚱渌麑?dǎo)電材料的重量為導(dǎo)電膠層20的重量的至少O. 1%。所述聚合物優(yōu)選采用乙烯共聚物或環(huán)氧樹脂，也可以采用其它適宜類型的聚合物，包括熱塑性和熱固性聚合物。熱塑性聚合物如丙烯酸類共聚物，聚酰胺等；熱固性聚合物如聚氨酯，酚 醛樹脂，有機(jī)硅酮聚合物等。所述導(dǎo)電顆粒由金、銀、鎳、銅、鋁、鋅、錫，碳納米管，石墨烯等導(dǎo)電性好的材料構(gòu)成。根據(jù)本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述導(dǎo)電帶的導(dǎo)電膠層是由丙烯酸酯為高分子基體的含導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電膠制成的，例如，可購自Strip Tinning Automotive公司的Electrically Conductive Adhesive Transfer Tape。在一個(gè)電池片的前后表面都被貼附了導(dǎo)電帶后，或在如圖8所示利用導(dǎo)電帶將多個(gè)電池片串聯(lián)成電 池片組后，如圖9所示，將前封裝層22和后封裝層26分別施加在電池片或電池片組的前表面和后表面上；然后將前板24和背板28分別施加在所述前封裝層22和后封裝層26上,這樣,就形成了一個(gè)晶娃太陽能電池模塊,其中包含一或多個(gè)電池片。對于晶硅太陽能電池模塊中包含多個(gè)電池片的情況，各電池片可以按矩陣形式大致共面排列。這一點(diǎn)是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的。所述前板24可以由透明的玻璃板、聚合物板等構(gòu)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、金屬以及金屬和聚合物的復(fù)合膜等構(gòu)成。所述前封裝層22和后封裝層26可以分別由聚醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)以及離子共聚物等構(gòu)成。根據(jù)本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，導(dǎo)電膠被施加在導(dǎo)電帶上，再帶將導(dǎo)電帶通過導(dǎo)電膠施加到電池片上。導(dǎo)電帶通常由銅箔(導(dǎo)電材料片材)切割而形成。因此，對于導(dǎo)電膠施加在導(dǎo)電帶上的情況，可以在切割之前的銅箔(導(dǎo)電材料片材)上施加導(dǎo)電膠，也可以在切割出的導(dǎo)電帶上施加導(dǎo)電膠。需要指出，導(dǎo)電帶適于在其縱向第一區(qū)段的第一表面貼附于電池片的前表面、在其縱向第二區(qū)段的相反第二表面貼附于電池片的后表面，因此，只需確保導(dǎo)電帶的第一區(qū)段的第一表面和第二區(qū)段的第二表面上存在導(dǎo)電膠即可。如需在切割前的銅箔(導(dǎo)電材料片材)上施加導(dǎo)電膠，銅箔具有用于通過切割產(chǎn)生導(dǎo)電帶第一和第二區(qū)段的第一和第二區(qū)間，僅需確保銅箔的第一區(qū)間的第一表面和第二區(qū)間的相反第二表面上施加導(dǎo)電膠即可。然而，出于工藝上的因素，導(dǎo)電膠可能也會(huì)施加在銅箔(導(dǎo)電材料片材)或?qū)щ妿У钠渌课?，例如施加在其完整的兩個(gè)表面上(例如通過浸涂的方式施加導(dǎo)電膠)，本申請的范圍涵蓋了這些變化。根據(jù)本申請的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，可以將導(dǎo)電膠涂布到本申請的電池片上的預(yù)期貼附導(dǎo)電帶的位置上，從而在電池片上形成導(dǎo)電膠條，其中，涂布在電池片前表面上的第一導(dǎo)電膠條橫貫電池片的各副柵線，從而直接或通過主柵線與各副柵線電連接，涂布在電池片后表面上的第二導(dǎo)電膠條與電池片的金屬化層直接或通過主柵線建立電連接。然后再將導(dǎo)電帶貼附到導(dǎo)電膠條上。根據(jù)本申請，由于導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠層粘合于電池片上，而全部或部分取消了現(xiàn)有技術(shù)中通常由昂貴的金或銀制成的前側(cè)主柵線和后側(cè)主柵線，因此根據(jù)本申請的電池片和的晶硅太陽能電池模塊成本能夠降低。此外，由于導(dǎo)電膠的楊氏模量和加工溫度都比較低，因而不必像現(xiàn)有技術(shù)那樣利用高溫?zé)釅航雍瞎ぞ邔?shí)現(xiàn)導(dǎo)電帶與主柵線之間的焊接。因此，可完全或部分地避免晶硅電池片中產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而不會(huì)像現(xiàn)有技術(shù)中那樣出現(xiàn)破裂和分離。此外，由于完全或部分地取消了焊接步驟，因此導(dǎo)電帶不必使用便于焊接的含鉛材料，因此，可完全或部分地避免對環(huán)境造成鉛污染。此外，焊接步驟的完全或部分取消可導(dǎo)致晶硅太陽能電池模塊的制造過程被簡化。對比例及實(shí)施例[0095]下面介紹本申請中采用的示例性晶硅太陽能電池模塊的制造方法的實(shí)施例及有關(guān)的對比例。首先介紹本申請所做實(shí)施例和對比例中采用的一些材料。
玻璃前板3. 2_厚的鋼化玻璃，購自中國東莞南玻太陽能玻璃有限公司；EVA膜Revax 767 (瑞福767)乙烯乙酸乙烯酯(EVA)膜(500 μ m厚)，得自中國溫州瑞陽光伏材料有限公司；TPT 背板Akasol PTL 3HR 1000V 背板，購于 Krempel Group ；電池片5英寸單晶硅太陽能空白電池片(無電極)，購于晶澳太陽能控股有限公司；前銀(用于形成前側(cè)主柵線和副柵線)Solamet PVl6A銀漿為前銀，購于美國E. I.內(nèi)穆爾杜邦公司(E. I. du Pont de Nemours and Company,下面簡稱“杜邦”)；背銀(用于形成后側(cè)主柵線)Solamet pvsos銀漿為背銀，購于杜邦；鋁漿Solamet PV35C鋁漿，購于杜邦；焊帶P-XAP焊帶，購于無錫市斯威克科技有限公司。下面詳細(xì)介紹本申請的各實(shí)施例和對比例。對比例I對比例I中所用的晶硅太陽能電池片具有四根主柵線，晶硅電池前后各兩根，其制備如下。首先，印刷電池片的后側(cè)電極。在電池片背面印刷背銀作為背面主柵線，在300°C下干燥。然后，印刷鋁漿至電池背面覆蓋除主柵線外的其他區(qū)域，同樣干燥。接著將前銀在電池片的前表面同時(shí)印刷主柵線和副柵線，干燥。最后，將印刷好的電池片在890°C下燒結(jié)。對比例I的單片晶硅太陽能電池模塊制備如下。首先，分別用焊槍將四根焊帶在310°C下焊接在電池片的前后四個(gè)主柵線上，實(shí)現(xiàn)電連接。接下來，在電連接好的電池片的前側(cè)和后側(cè)覆蓋EVA膜構(gòu)成的前封裝層和后封裝層。接下來，在前封裝層和后封裝層上分別覆蓋玻璃前板和TPT背板。最后，使用Meier Vakuumtechnick GMBG復(fù)合機(jī),在latm、145°C下，使該結(jié)構(gòu)真空復(fù)合15分鐘，最終形成單片晶硅太陽能電池模塊。在SM 3500SLP太陽模擬器(購于Spire Corporation)上測得電池模塊的功率為2. 32瓦。對比例2對比例2中所用的晶硅太陽能電池片不含主柵線，只有副柵線和背鋁，其制備如下。首先，印刷鋁漿并覆蓋整個(gè)晶硅電池背面，在300°C下干燥。接著將前銀絲網(wǎng)印刷副柵線到電池片前表面，并干燥。副柵線貫穿整個(gè)電池片。最后，將印刷好的電池片在890°C下
紅彡口 對比例2的單片晶硅太陽能電池模塊制備如下。首先，分別用焊槍將四根焊帶在280°C下分別焊接在電池片的前后表面。其中，前面的兩根焊帶貫穿所有的副柵線。接下來，在焊接好的電池片的前側(cè)和后側(cè)覆蓋EVA膜構(gòu)成的前封裝層和后封裝層。接下來，在前封裝層和后封裝層上分別覆蓋玻璃前板和TPT背板。最后，如對比例I制備成單片晶硅太陽能電池模塊。在如上太陽模擬器上測得電池模塊的功率為O瓦。實(shí)施例I實(shí)施例I所用的晶硅太陽能電池片和對比例2的電池片具有相同結(jié)構(gòu)，由相同的方法制成。實(shí)施例I的單片晶硅太陽能電池模塊制備如下。首先，將78 〖％的粒徑為2 8微米的銀顆粒以及作為交聯(lián)劑的O. 5 〖％的購自中國蘭州助劑廠的商品名為LQ-TBEC的叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯(Tert-Butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate)與得自美國納穆爾杜邦公(E. I. du Pont de Nemoursand Company)的商品名為PV 1650的EVA在90 100°C的溫度下混合大約10分鐘制成導(dǎo)電膠材料。然后，將所產(chǎn)生的導(dǎo)電膠在100°C的溫度熱壓到105微米厚的銅箔上，從而導(dǎo)電膠 形成100微米厚的薄膜而與銅箔層合在一起。接下來，如此形成的復(fù)合片材被切割成2毫米寬度的導(dǎo)電帶。接下來，將該導(dǎo)電帶貼附到本申請的具有前述構(gòu)造的電池片的前側(cè)和后側(cè)鋁漿燒結(jié)層上，前表面的導(dǎo)電帶與副柵線相連接，從而實(shí)現(xiàn)電池片的電連接。具體地講，導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠貼附于一個(gè)電池片前側(cè)表面，該區(qū)段橫貫該電池片上的各副柵線并且與各副柵線建立直接電連接；另一導(dǎo)電帶貼附于該電池片的后側(cè)鋁漿燒結(jié)層(金屬化層)并與其建立電連接。接下來，在電連接好的電池片的前側(cè)和后側(cè)覆蓋EVA膜構(gòu)成的前封裝層和后封裝層。接下來，在前封裝層和后封裝層上分別覆蓋玻璃前板和TPT背板。此后，使用Meier Vakuumtechnick GMBG復(fù)合機(jī),在latm、145°C下,使該五層結(jié)構(gòu)真空復(fù)合15分鐘,形成最終的單片晶硅太陽能電池模塊。在太陽模擬器上測得電池模塊的功率為2. 29瓦。實(shí)施例2實(shí)施例2所用的晶硅太陽能電池片和對比例2的電池片具有相同結(jié)構(gòu)，由相同的方法制成。實(shí)施例2的單片晶硅太陽能電池模塊制備如下。首先，采用購自漢高股份有限及兩合公司(Henkel AG&Co. KGaA)的商品名Emerson&Cuming 的CE 3013WLV環(huán)氧導(dǎo)電膠作為導(dǎo)電膠材料。然后，將這種導(dǎo)電膠涂布到作為導(dǎo)電帶的2毫米寬的銅箔上。接下來，類似于前面實(shí)施例I描述的方式將該導(dǎo)電帶貼附到本申請的具有前述構(gòu)造的電池片上，從而實(shí)現(xiàn)電池片的電連接。接下來，在電連接好的電池片上如實(shí)施例I 一樣覆蓋前后封裝層以及前板和背板，這樣就完成了整個(gè)晶硅太陽能電池模塊。在這種晶硅太陽能電池模塊中，測得電池模塊的功率為2. 31瓦。對比例3對比例3中所用的晶硅太陽能電池片具有兩根前側(cè)主柵線，不具有后側(cè)主柵線，其制備如下。首先，印刷電池片的后側(cè)電極。在電池片背面印刷背鋁作為后側(cè)電極，在300°C下干燥。背鋁覆蓋整個(gè)電池片背面。接著將前銀絲網(wǎng)印刷主柵線和副柵線到電池片前表面，干燥。最后，將印刷好的電池片在890°C下燒結(jié)。對比例3單片晶硅太陽能電池模塊制備如下。首先，用焊槍將兩根焊帶在280 V下焊接在電池的前面的兩根主柵線上，同時(shí)，將另外兩根焊帶焊接在后面燒結(jié)的鋁漿上。接下來，在焊接好的電池片的前側(cè)和后側(cè)覆蓋EVA膜構(gòu)成的前封裝層和后封裝層。接下來，在前封裝層和后封裝層上分別覆蓋玻璃前板和TPT背板。最后，如對比例I制備成單片晶硅太陽能電池模塊。在太陽模擬器上測得電池模塊的功率為O瓦。實(shí)施例3實(shí)施例3所用的晶硅太陽能電池片和對比例3電池片具有相同結(jié)構(gòu)，由相同的方法制成。實(shí)施例3的單片晶硅太陽能電池模塊制備與實(shí)施例I相同，除了前表面的導(dǎo)電膠帶貼于晶硅電池的前表面主柵線上而不是貫穿副柵線。最終形成的單片晶硅太陽能電池模塊測得的功率為2. 28瓦。對比例4對比例4中所用的晶硅太陽能電池片具有兩根后側(cè)主柵線，不具有前側(cè)主柵線， 其制備如下。首先，印刷電池片的后側(cè)電極。在電池片背面印刷背銀作為背面主柵線，在300°C下干燥。然后，印刷鋁漿至電池背面覆蓋除主柵線外的其他區(qū)域，同樣干燥。接著將前銀絲網(wǎng)印刷副柵線到電池片前表面，干燥。副柵線貫穿整個(gè)電池片。最后，將印刷好的電池片在890°C下燒結(jié)對比例4的單片晶硅太陽能電池模塊其制備如下。首先，用焊槍將兩根焊帶在280°C下分別焊接在電池的前面，貫穿副柵線。同時(shí)，將另外兩根焊帶焊接在晶硅電池后面兩根主柵線上。接下來，在焊接好的電池片的前側(cè)和后側(cè)覆蓋EVA膜構(gòu)成的前封裝層和后封裝層。接下來，在前封裝層和后封裝層上分別覆蓋玻璃前板和TPT背板。最后，如對比例I制備成單片晶硅太陽能電池模塊。在太陽模擬器上測得電池模塊的功率為2. 04瓦。實(shí)施例4實(shí)施例4所用的晶硅太陽能電池片和對比例4電池片具有相同結(jié)構(gòu)，由相同的方法制成。實(shí)施例4的單片晶硅太陽能電池模塊制備與實(shí)施例I相同，除了背面的導(dǎo)電帶貼于晶硅電池的背面主柵線上。最終形成的單片晶硅太陽能電池模塊測得的功率為2. 33瓦。上面描述的對比例I對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，其中，電池片的前后表面都具有主柵線，并且焊帶被焊接到主柵線上。因此，對比例I中存在前面背景技術(shù)部分中討論過的缺陷。對比例2的電池片的前后表面都不帶主柵線，并且焊帶被直接焊接到電池片上。這種情況下，電池的電能無法輸出。類似于對比例2的電池片，實(shí)施例I、實(shí)施例2的電池片的前后表面都不帶主柵線，但導(dǎo)電帶通過導(dǎo)電膠連接到電池片上，這兩個(gè)實(shí)施例中的電池的電能能夠被有效地輸出，電池模塊的功率與對比例I中的現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)。對比例3的電池片具有前側(cè)主柵線，但不具有后側(cè)主柵線，焊帶被焊接在電池片上。這種情況下，電池的電能無法輸出。類似于對比例3的電池片，實(shí)施例3的電池片也具有前側(cè)主柵線，但不具有后側(cè)主柵線，導(dǎo)電帶通過導(dǎo)電膠連接到電池片的前側(cè)主柵線和背鋁上，電池的電能能夠被有效地輸出，電池模塊的功率與對比例I中的現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)。對比例4的電池片具有后側(cè)主柵線，但不具有前側(cè)主柵線，焊帶被焊接在電池片上。這種情況下，電池的電能未能全部輸出。類似于對比例4的電池片，實(shí)施例4的電池片也具有后側(cè)主柵線，但不具有前側(cè)主柵線，導(dǎo)電帶通過導(dǎo)電膠連接到電池片的前表面和后側(cè)主柵線上，電池的電能能夠被有效地輸出，電池模塊的功率與對比例I中的現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)。由此可以看出，本申請通過全部或部分地取消了晶硅太陽能電池片的主柵線，從而消除或減輕了現(xiàn)有技術(shù)中存在的種種問題，同時(shí)又能獲得與現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)?shù)碾娔茌敵?。[0143]雖然前面針對優(yōu)選實(shí)施方式顯示和描述了本申請，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離權(quán)利要求書中限定的本申請范圍的前提下，可以做出各種變化和修改。
權(quán)利要求1.一種晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，包括 晶硅太陽能電池片，其具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一個(gè)是無主柵線表面，所述前后表面中的另一個(gè)是帶主柵線表面或無主柵線表面；以及 第一和第二導(dǎo)電帶，其中，第一導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，第二導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。
2.如權(quán)利要求I所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述晶硅太陽能電池片的前表面形成有彼此平行且分開的用于收集電流的多根副柵線，第一導(dǎo)電帶橫貫這些副柵線并與它們建立電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述晶硅太陽能電池片的前表面是無主柵線表面，第一導(dǎo)電帶通過所述導(dǎo)電膠而與所述多根副柵線直接電連接。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述晶硅太陽能電池片的后表面是由金屬化層形成的無主柵線表面，第二導(dǎo)電帶通過所述導(dǎo)電膠而與所述金屬化層直接電連接。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電膠是包含導(dǎo)電顆粒的導(dǎo)電膠。
6.如權(quán)利要求5所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電顆粒是由金、銀、鎳、銅、鋁、鋅、錫、碳納米管或石墨烯制成的顆粒。
7.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電膠是由導(dǎo)電高分子材料制成的導(dǎo)電膠。
8.如權(quán)利要求7所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電膠是由聚乙炔類導(dǎo)電高分子材料、聚噻吩類導(dǎo)電高分子材料、聚吡咯類導(dǎo)電高分子材料或聚苯胺類導(dǎo)電高分子材料制成的導(dǎo)電膠。
9.如權(quán)利要求4所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述金屬化層為鋁漿燒結(jié)層。
10.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述第一和第二導(dǎo)電帶是銅導(dǎo)電帶。
11.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，包括至少兩個(gè)晶硅太陽能電池片及至少一個(gè)包括第一區(qū)段和第二區(qū)段的公共導(dǎo)電帶； 其中，對于彼此相鄰的兩個(gè)晶硅太陽能電池片，所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第一區(qū)段構(gòu)成貼附于第一個(gè)晶硅太陽能電池片的前表面的第一導(dǎo)電帶，而所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第二區(qū)段構(gòu)成貼附于第二個(gè)晶硅太陽能電池片的后表面的第二導(dǎo)電帶。
12.如權(quán)利要求11所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，所述至少一個(gè)公共導(dǎo)電帶的第一區(qū)段的第一表面貼附于第一個(gè)晶硅太陽能電池片的前表面，其第二區(qū)段的相反第二表面貼附于第二個(gè)晶硅太陽能電池片的后表面。
13.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，還包括 前封裝層，其覆蓋于晶硅太陽能電池片的前表面；以及 后封裝層，其覆蓋于晶硅太陽能電池片的后表面。如權(quán)利要求13所述的晶硅太陽能電池模塊，其特征在于，還包括前板，其覆蓋于所述前封裝層的前表面；以及 背板，其覆蓋于所述后封裝層的后表面。
專利摘要一種晶硅太陽能模塊包括晶硅太陽能電池片，其具有彼此相反的前后表面，所述前后表面中的一個(gè)是無主柵線表面，所述前后表面中的另一個(gè)是帶主柵線表面或無主柵線表面；以及第一和第二導(dǎo)電帶，其中，第一導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的前表面，第二導(dǎo)電帶借助于導(dǎo)電膠以能夠收集電流的方式貼附于晶硅太陽能電池片的后表面。本申請能夠低成本、快速且高效地制造晶硅太陽能電池模塊。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK202373593SQ201120371898
公開日2012年8月8日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者吳秋菊, 王茂, 穆敏芳 申請人:杜邦公司