無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，包括由上至下連接的前層材料、封裝材料、太陽能電池層、背接觸太陽能電池背板，背接觸太陽能電池背板由上至下依次為電連接層和基層，電連接層與基層之間通過粘接劑連接，電連接層包括平行排列的若干導電線；太陽電池層包括若干個電池片，電池片的背光面排列有與P型摻雜層連接的P電極和與N型摻雜層連接的N電極，電池片與背接觸太陽能電池背板上的電連接層通過電極電連接。其有益效果是：提供一種能夠有效防止P電極和N電極短路，且低成本、高耐隱裂、高效率、高穩(wěn)定性的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件。
【專利說明】無主柵高效率背接觸太陽能電池組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能電池領(lǐng)域，具體涉及一種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件。

【背景技術(shù)】
[0002]能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人類社會的不斷發(fā)展和進步，對能源的需求與日俱增。傳統(tǒng)的化石能源屬于不可再生能源已經(jīng)很難繼續(xù)滿足社會發(fā)展的需求，因此全球各國近年來對新能源和可再生源的研宄和利用日趨火熱。其中太陽能發(fā)電技術(shù)具有將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電力、使用簡單、環(huán)保無污染、能源利用率高等優(yōu)勢尤其受到普遍的重視。太陽能發(fā)電是使用大面積的結(jié)二極管在陽光照射的情況下產(chǎn)生光生載流子發(fā)電。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，占主導地位并大規(guī)模商業(yè)化的晶體硅太陽電池，其發(fā)射區(qū)和發(fā)射區(qū)電極均位于電池正面(向光面)，即主柵、輔柵線均位于電池正面。由于太陽能級硅材料電子擴散距離較短，發(fā)射區(qū)位于電池正面有利于提高載流子的收集效率。但由于電池正面的柵線阻擋了部分陽光(約為8% ),從而使太陽能電池的有效受光面積降低并由此而損失了一部分電流。另外在電池片串聯(lián)時，需要用鍍錫銅帶從一塊電池的正面焊接到另一塊電池的背面，如果使用較厚的鍍錫銅帶會由于其過于堅硬而導致電池片的碎裂，但若用細寬的鍍錫銅帶又會遮蔽過多的光線。因此，無論使用何種鍍錫焊帶都會帶來串聯(lián)電阻帶來的損耗和光學損耗，同時不利于電池片的薄片化。為了解決上述技術(shù)問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員將正面電極轉(zhuǎn)移到電池背面，開發(fā)出無主柵背接觸太陽能電池，背接觸太陽電池是指電池的發(fā)射區(qū)電極和基區(qū)電極均位于電池背面的一種太陽電池。背接觸電池有很多優(yōu)點:①效率高，由于完全消除了正面柵線電極的遮光損失，從而提高了電池效率。②可實現(xiàn)電池的薄片化，串聯(lián)使用的金屬連接器件都在電池背面，不存在從正面到背面的連接可以使用更薄的硅片，從而降低成本。③更美觀，電池的正面顏色均勻，滿足了消費者的審美要求。
[0004]背接觸太陽電池包括麗1、￡11和180等多種結(jié)構(gòu)。背接觸太陽電池大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵是在于如何高效低成本的將背接觸太陽電池串聯(lián)起來并制作成太陽能組件。麗丁組件通常的制備方法是使用復合導電背板，在導電背板上施加導電膠，在封裝材料上對應(yīng)的位置沖孔使導電膠貫穿封裝材料，將背接觸太陽電池準確地放置于封裝材料上使導電背板上的導電點與背接觸太陽電池上的電極通過導電膠接觸，然后在電池片上鋪設(shè)上層
和玻璃，再將整個層疊好的模組翻轉(zhuǎn)進入層壓機進行層壓。此工藝存在以下幾個缺陷:1、所使用的復合導電背板是在背板中復合導電金屬箔，通常為銅箔，且需要對銅箔進行激光刻蝕或化學腐蝕。由于激光刻蝕對于簡單圖形尚可操作，對于復雜圖案刻蝕速度慢，生產(chǎn)效率低，而化學腐蝕除了需要預(yù)先制備形狀復雜且耐腐蝕的掩膜還存在環(huán)境污染和腐蝕液對高分子基材的腐蝕。所以此方式制造的導電型背板制造工藝復雜，成本極高。2、需要對太陽電池片后層的封裝材料進行沖孔以便使導電膠貫穿封裝材料，由于封裝材料通常是粘彈體，進行精確沖孔難度極大。3、需要精確的點膠設(shè)備將導電膠涂覆在背板的相應(yīng)位置，對麗丁這種背接觸點較少的電池還可以操作，對18(:等背接觸點面積小、數(shù)量大的背接觸電池使用點膠設(shè)備根本無法實現(xiàn)。
[0005]180技術(shù)將結(jié)放置于電池背面，正面無任何遮擋同時減少了電子收集的距離，因此可大幅度提高電池片效率。18(:電池在正面使用淺擴散、輕摻雜和3102鈍化層等技術(shù)減少復合損失，在電池背面將擴散區(qū)限制在較小的區(qū)域，這些擴散區(qū)在電池背面成點陣排列，擴散區(qū)金屬接觸被限制在很小的范圍內(nèi)呈現(xiàn)為數(shù)量眾多的細小接觸點。18(:電池減少了電池背面的重擴散區(qū)的面積，摻雜區(qū)域的飽和暗電流可以大幅減小，開路電壓和轉(zhuǎn)換效率得以提高。同時通過數(shù)量眾多的小接觸點收集電流使電流在背表面的傳輸距離減少，大幅度降低組件的串聯(lián)內(nèi)阻。
[0006]180背接觸電池由于具有常規(guī)太陽能電池難以達到的高效率而備受業(yè)界關(guān)注，已經(jīng)成為新一代太陽能電池技術(shù)的研宄熱點。但現(xiàn)有技術(shù)中18(:太陽能電池模塊？4結(jié)位置相鄰較近且均在電池片背面，難以對18(:電池模塊進行串聯(lián)并制備成組件。為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)也出現(xiàn)了多種對18(:無主柵背接觸太陽能電池的改進，公司是將相鄰的？或~發(fā)射極通過銀漿絲網(wǎng)印刷細柵線相連最終將電流導流至電池片邊緣，在電池片邊緣印刷較大的焊點再使用連接帶進行焊接串聯(lián)，目前太陽能領(lǐng)域一直使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成電流的匯流，如最新申請的專利 201310260260.8,201310606634.7,201410038687.8，201410115631.8。
[0007]專利冊2011143341八2公開了一種無主柵背接觸太陽能電池，包括襯底，多個相鄰的？摻雜層和~摻雜層位于襯底背面，？摻雜層和~摻雜層與金屬接觸層層疊，并且？摻雜層和~摻雜層與金屬接觸層之間設(shè)置有鈍化層，所述鈍化層上具有大量的納米連接孔，所述納米連接孔連接？摻雜層和~摻雜層與金屬接觸層；但該發(fā)明利用納米孔連接金屬接觸層會使電阻增大，而且制造工藝復雜，對制造設(shè)備有較高的要求，該發(fā)明不能把多片太陽能電池與電連接層集成為一個模塊，而把電池片集成為太陽能電池模塊之后不僅方便組裝成組件，而且方便調(diào)整模塊間的串并聯(lián)，從而可以方便調(diào)整太陽能電池模塊中電池片的串并聯(lián)方式，減小組件的連接電阻。
[0008]專利…20110041908八1公開了一種背面具有細長交叉指狀發(fā)射極區(qū)域和基極區(qū)域的背接觸式太陽能電池及其生產(chǎn)方法，具有半導體襯底，半導體襯底的背面表面上設(shè)有細長基極區(qū)域和細長發(fā)射極區(qū)域，基極區(qū)域為基極半導體類型，發(fā)射極區(qū)域設(shè)有與所述基極半導體類型相反的發(fā)射極半導體類型；細長發(fā)射極區(qū)域設(shè)有用于電接觸發(fā)射極區(qū)域的細長發(fā)射極電極，細長基極區(qū)域設(shè)有用于電接觸基極區(qū)域的細長基極電極；其中細長發(fā)射極區(qū)域具有比細長發(fā)射極電極小的結(jié)構(gòu)寬度，并且其中細長基極區(qū)域具有比所述細長基極電極小的結(jié)構(gòu)寬度。該發(fā)明采用的細長導電件使太陽能電池具有良好的集電性能，但是需要有設(shè)置大量的導電件來有效收集電流，因此導致制造成本增加，工藝步驟復雜。
[0009]專利2？2709162八1公開了一種太陽能電池，運用于無主柵背接觸太陽能電池，公開了彼此分開并交替排列的電極接觸單元，通過縱向的連接體連接電極接觸單元，形成“工”形電極結(jié)構(gòu)；但是該種結(jié)構(gòu)在電池片上進行了兩次連接，第一次是電池片與電極接觸單元連接，然后還需要通過連接體連接電極接觸單元，兩次連接帶來了工藝上的復雜性，以及造成過多的電極接觸點，可能造成“斷連”或者“錯連”，不利于無主柵背接觸太陽能電池的整體性能。
[0010]由于目前該領(lǐng)域的發(fā)明使用細柵線進行電流收集，在5寸電池片上尚可使用，但在現(xiàn)有技術(shù)中普遍流行的6寸或更大的硅片上就會遇到串聯(lián)電阻上升和填充因子下降等問題，導致所制造的組件功率嚴重降低。在現(xiàn)有技術(shù)中的18(:電池也可以在相鄰的？或~發(fā)射極之間絲網(wǎng)印刷比較寬的銀漿柵線來降低串聯(lián)電阻，但由于用銀量的增加帶來成本的急劇上升，同時寬的柵線也會產(chǎn)生之間的絕緣效果變差，易漏電的問題。
[0011]而且現(xiàn)有技術(shù)中與？發(fā)射極和~發(fā)射極連接的導線會形成交叉或者相鄰較近，太陽能電池使用一段時間老化以及外力碰觸之后容易形成短路，嚴重影響電池組件的整體性會泛。
實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效防止？電極和~電極短路、耐隱裂、高效率、高穩(wěn)定性的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，同時具有制備工藝簡單，成本大大降低的優(yōu)點。
[0013]為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0014]一種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，包括由上至下連接的前層材料、封裝材料、太陽能電池層、背接觸太陽能電池背板，所述背接觸太陽能電池背板由上至下依次為電連接層和基層，所述電連接層與基層之間通過粘接劑連接，所述電連接層包括平行排列的若干導電線；所述太陽電池層包括若干個電池片，所述電池片的背光面排列有與？型摻雜層連接的？電極和與~型摻雜層連接的~電極，所述電池片與背接觸太陽能電池背板上的電連接層通過電極電連接，所述背接觸太陽能電池組件的受光面面積與所述電池片面積比為 1.05: 1 ?100: 1。
[0015]所述背接觸太陽能電池背板的電連接層上設(shè)置有定位件，便于電池片與電連接層連接時的對準。
[0016]所述相鄰導電線之間的距離為0.1111111?20111111。
[0017]所述的導電線的材料為金、銀、銅、鋁、鋼、銅包鋁、銅包鋼中的任一種；所述導電線的橫截面形狀為圓形、方形、橢圓形中的任一種；所述橫截面形狀的外接圓直徑為0.05臟?1.5臟0
[0018]所述的導電線表面鍍有低熔點材料層或涂覆有導電膠層；所述低熔點材料為錫、錫鉛合金、錫鉍合金或錫鉛銀合金中的任一種；鍍層或?qū)щ娔z層厚度為5 ?50 4！11。
[0019]所述導電線的數(shù)量為10根?500根。
[0020]所述粘接劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂中的任一種。
[0021〕 所述電連接層的兩側(cè)設(shè)置有匯流條電極。
[0022]所述匯流條電極的表面具有凹凸形狀。
[0023]所述？電極與~電極之間設(shè)置有絕緣層，所述絕緣層為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。
[0024]所述樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂中的任一種或兩種組合。
[0025]所述導電線與所述？電極通過點狀？電極或者線型？電極電連接，所述導電線與所述^電極通過點狀^電極或者線型^電極電連接。
[0026]所述點狀？電極的直徑為0.4臟?1.5臟，所述同一導電線上連接的兩個相鄰點狀？電極之間的距離為0.7臟?10111111，所述線型？電極的寬度為0.4臟?1.5111111 ；所述點狀X電極的直徑為0.4臟?1.5臟，所述同一導電線上連接的兩個相鄰點狀~電極之間的距離為0.7111111?10111111，所述線型X電極的寬度為0.4臟?1.5111111。
[0027]所述點狀？電極和所述點狀~電極的總個數(shù)為1000?40000個。
[0028]所述點狀電極或者線型電極上涂覆有銀漿、導電膠、焊錫中的任一種。
[0029]所述導電膠為低電阻率導電粘接膠，其主要成分為導電粒子和高分子粘接劑。
[0030]所述導電膠中的導電粒子為金、銀、銅、鍍金鎳、鍍銀鎳或鍍銀銅中的任一種或幾種組合；所述導電粒子的形狀為球形、片狀、橄欖狀、針狀中的任一種或幾種組合；導電粒子的粒徑為0.01 V III?5 V I！！。
[0031]所述導電膠中的高分子粘接劑為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂中的任一種或兩種組合。
[0032]所述背接觸太陽能電池背板的電連接層分模塊設(shè)置，裝上電池片后形成電池模塊，所述電池模塊通過電連接層兩側(cè)設(shè)置的匯流條電極連接，所述太陽電池層的電池片個數(shù)為1?120個，其中，包括1?120個電池模塊，所述電池模塊包括1?120個電池片。
[0033]由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0034]1、本實用新型消除了正面柵線電極的遮光損失，從而提高了電池效率；
[0035]2、本實用新型可實現(xiàn)電池的薄片化，串聯(lián)使用的金屬連接器件都在電池背面，消除了過去電池從正面到背面的連接，因而可以使用更薄的硅片，從而降低成本；
[0036]3、本實用新型的背接觸太陽電池普遍適用于麗1、冊1和180等多種結(jié)構(gòu)，實用性更強；
[0037]4、本實用新型技術(shù)生產(chǎn)的組件集成的光伏系統(tǒng)可以徹底避免因一塊電池片發(fā)生隱裂并損失一定的電流而導致整個組串的電流將發(fā)生明顯降低的問題，由于此實用新型所提出的無主柵背排線技術(shù)實現(xiàn)了導電體與電池片之間的多點連接，從而提高整個系統(tǒng)生產(chǎn)制造、運輸、安裝和使用過程中產(chǎn)生的隱裂和微裂具有極高容忍度，體現(xiàn)出很好的整體性會泛；
[0038]5、本實用新型中太陽能電池電極與電連接層多點分散式接觸，減少電子收集距離，大幅度降低組件的串聯(lián)電阻；
[0039]6、本實用新型采用無主柵排線技術(shù)制備出電連接層，實現(xiàn)電池電子的收集，使得制備工藝更簡單，大大降低了太陽能電池的生產(chǎn)成本；
[0040]7、本實用新型所使用無主柵高效率背接觸太陽能電池無需主柵，大大降低銀漿的使用量，使背接觸電池的制造成本明顯降低；
[0041]8、本實用新型設(shè)置匯流條電極凹凸形狀的設(shè)置可以增大電極的接觸面積，減小電阻。
[0042]本實用新型的技術(shù)可以實現(xiàn)導電體與電池片之間的焊接，可以大幅度提高組件的長期可靠性。此技術(shù)制備的組件中，18(:電池與導電體之間是多點連接，連接點分布更密集，可以達到幾千甚至幾萬個，在硅片隱裂和微裂部位電流傳導的路徑更加優(yōu)化，因此由于微裂造成的損失被大大減小，產(chǎn)品的質(zhì)量提高。通常在光伏系統(tǒng)中，電池片發(fā)生隱裂后電池片上部分區(qū)域會與主柵發(fā)生脫離，此區(qū)域產(chǎn)生的電流無法被收集。光伏系統(tǒng)都是采用串聯(lián)的方式形成矩陣，具有明顯的水桶效應(yīng)，當一片電池片發(fā)生隱裂并損失一定的電流時整個組串的電流將發(fā)生明顯的降低，從而導致整個組串的發(fā)電效率大幅度降低。使用該技術(shù)生產(chǎn)的組件集成的光伏系統(tǒng)可以完美地避免此類問題發(fā)生，由于此實用新型所提出的無主柵背排線技術(shù)實現(xiàn)了導電體與電池片之間的多點連接，使整個光伏系統(tǒng)對生產(chǎn)制造、運輸、安裝和使用過程中產(chǎn)生的隱裂和微裂痕具有極高的容忍性?？梢杂靡粋€簡單的例子來說明，傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)的太陽能組件就像是普通的玻璃，一個點被撞碎了整塊玻璃就粉碎了，而用無主柵背排線技術(shù)生產(chǎn)的組件則像是夾膠安全玻璃，一個點碎裂了外觀上看起來不美觀了，但是整個玻璃的遮風擋雨的功能還在。此技術(shù)突破了傳統(tǒng)的電池組串工藝，使電池排布更自由，更緊密，采用上述技術(shù)的組件有望更小更輕，對下游項目開發(fā)來說，這就意味著安裝中更小的占地面積，更低的屋頂承重要求和更低的人力成本。
[0043]無主柵背排線技術(shù)可以解決低成本、高效率的背接觸太陽電池的連接問題，通過使用銅線或其他金屬導電材料代替銀主柵降低成本，實現(xiàn)背接觸太陽電池真正的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，在提高效率的同時降低成本，為光伏系統(tǒng)提供效率更高、成本更低、穩(wěn)定性更高、耐隱裂更出色的光伏組件，大大提升光伏系統(tǒng)與傳統(tǒng)能源的競爭力。
[0044]本實用新型使用的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板的另一個優(yōu)點是具有定位標示，在背接觸太陽能電池背板的特定位置印刷有定位點。背接觸太陽能電池背板定位點的設(shè)計原理為定位點與背板上的金屬線的相對位置精確固定，通過￠^0技術(shù)可以很容易對背板上的定位點進行識別，通過識別定位點可以精準的將涂有導電膠的背接觸太陽能電池片放置于背接觸太陽能電池背板的相應(yīng)位置，使背接觸電池片上？電極和~電極同導電背板上對應(yīng)的導電金屬絲通過導電膠進行接觸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1點狀無主柵高效率背接觸太陽能電池片背面示意圖
[0046]圖2線型無主柵高效率背接觸太陽能電池片背面示意圖
[0047]圖3導電線截面圖(圖％，單層材料導電線界面圖；圖36，具有兩層材料導電線截面圖；圖3(3，具有三層材料導電線截面圖)
[0048]圖4含有電連接層無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的示意圖
[0049]圖5實施例1和2含有無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的太陽能電池組件局部截面圖
[0050]圖6太陽能電池組件的太陽能電池層局部示意圖
[0051]圖7實施例3含有無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的太陽能電池組件的局部截面圖
[0052]1、為銅、鋁或鋼等金屬材料，2、為與1不同的鋁或鋼等金屬材料；3、為錫、錫鉛、錫鉍或錫鉛銀金屬合金焊料；44型摻雜層；41、點狀~電極；42、線型~電極區(qū)；43、與~電極連接的~導電線；44、線型~電極；5、？型摻雜層；51、點狀？電極；52、線型？電極區(qū)；53、與？電極連接的？導電線；54、線型？電極；6』型單晶硅基體；7、絕緣層；8、前層材料；81、背接觸太陽能電池背板；82、封裝材料；9、匯流條電極；91、~匯流條電極；92、？匯流條電極；10、太陽能電池層；11、基層；12、電連接層。

【具體實施方式】
；
[0053]實施例1
[0054]如圖5所述，一種包括背接觸太陽能電池背板的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，包括由上至下連接的前層材料8、太陽能電池層10、背接觸太陽能電池背板81，背接觸太陽能電池組件的受光面面積與電池片面積比為1.05: 1?100: 1。如圖4所示，背接觸太陽能電池背板，包括電連接層12和基層11，太陽能電池背板寬幅651臟，長度662臟。電連接層12與基層11之間通過粘接劑連接；電連接層12包括平行排列的可用于電連接背接觸電池片的若干導電線。太陽電池層10包括若干個電池片，電池片的背光面排列有與？型摻雜層5連接的？電極和與~型摻雜層5連接的~電極。在？電極為點狀？電極51，~電極上為點狀~電極41，點狀？電極51和點狀~電極41相互交替排列，點狀？電極51和點狀~電極41的總個數(shù)為1000?40000個。點狀？電極51的直徑為0.5臟，相鄰點狀？電極51之間的距離為2臟。點狀~電極41的直徑為0.6臟，相鄰點狀~電極41之間的距離為2臟，點狀？電極51連線與點狀~電極41連線之間的中心距離為1臟。電池片背面絕緣樹脂使用糧樹脂。將每片面積為156乂 156臟背接觸電池片與150根導電線相對應(yīng)，其中75根通過點狀？電極51與電池片的？電極電連接，剩余的75根通過點狀~電極41與^電極電連接。電池轉(zhuǎn)化效率為20.3 %。
[0055]一種包括上述背接觸太陽能電池背板81的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的制備方法包括以下步驟:
[0056]1、制備無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81:如圖4所示，每片背接觸電池片對應(yīng)的156*156111111面積內(nèi)對應(yīng)排列了 150根導電線，其中75根與點狀~電極41對應(yīng)，剩余75根與點狀？電極51對應(yīng)。在基層11 一側(cè)涂覆聚氨酯膠黏劑，將與點狀~電極41對應(yīng)的導電線和與點狀？電極51對應(yīng)的導電線交替排列，通過聚丙烯酸膠黏劑將導電線固定于背板81的相應(yīng)位置，制備出如圖4所示的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81，且從上至下依次為第一排排線至第四排排線。
[0057]與點狀~電極41對應(yīng)的導電線長度為154臟，與點狀？電極51對應(yīng)的導電線長度為298111111，交替排列600根導電線，成為如圖4所不的第一排排線結(jié)構(gòu)，即每排可對應(yīng)4個156456皿面積的背接觸電池片；排列第二排排線，將300根與點狀？電極51對應(yīng)的長度為298111111的導電線排列，使其同第一排排線結(jié)構(gòu)中，與點狀X電極41對應(yīng)的導電線在同一直線上；排列第三排排線，將300根與點狀~電極41對應(yīng)的長度為298111111的導電線排列，使其同第二排排線結(jié)構(gòu)中，與點狀？電極51對應(yīng)的導電線在同一直線上；排列第四排排線，將300根與點狀？電極51對應(yīng)的長度為154111111的導電線排列，使其同第三排排線結(jié)構(gòu)中，與點狀~電極41對應(yīng)的導電線在同一直線上。
[0058]如圖3中的33圖所示，導電線為鋁絲，橫截面尺寸為0.7*0.2111111。使用聚丙烯酸膠黏劑將金屬絲固定于背板81的相應(yīng)位置。
[0059]2、制備太陽能電池層:使用絲網(wǎng)印刷在電池片上所有接觸點位置上均勻涂覆導電膠，形成點狀？電極51和點狀~電極41。每個接觸點上導電膠涂覆量為0.2呢。導電膠的高分子粘接劑使用熱固化的環(huán)氧樹脂，其中導電粒子的粒徑為0.3 的片狀銀粉。如圖6所示，將涂有導電膠的第一片背接觸電池片根據(jù)背板81上的定位件進行定位，放置于背板81的左上角，高溫固化，然后將第二片背接觸電池片在水平面旋轉(zhuǎn)180。，在兩片電池邊緣對齊時，使第二片背接觸電池片上點狀？電極51正好處于與第一片背接觸電池點狀~電極41同一條導電線上。依次類推形成如圖6所示的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。將鋪設(shè)完成如圖6所示的在電連接層12兩側(cè)使用5^0.22皿橫截面積的常規(guī)通用匯流條分別將與點狀？電極51連接的導電線通過？匯流條電極92連接，與點狀~電極41連接的導電線通過~匯流條電極91連接。制作出4串，每串4片，共16片背接觸的太陽能電池層10。
[0060]3、制備太陽能電池組件:如圖5所示，在太陽能電池層10上依次放置上一層狐作為封裝材料82和玻璃作為前層材料8。將層疊后的模組送入層壓機進行層壓，層壓參數(shù)根據(jù)糧的硫化特性進行設(shè)定，通常為1451:下層壓16分鐘。最后將層壓完成的模組進行安裝金屬邊框、安裝接線盒并進行功率測試和外觀檢查。
[0061]上述16片背接觸組件的功率參數(shù)如下:
[0062]開路電壓10。⑴12.08
[0063]短路電流18(30)9.32
[0064]工作電壓 V卹⑴9.47
[0065]工作電流1,0)9.10
[0066]最大功率
[0067]填充因子 76.54%
[0068]實施例2
[0069]如圖5所述，一種包括上述無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81的太陽能電池組件，包括由上至下連接的前層材料8、太陽能電池層10、背接觸太陽能電池背板81，背接觸太陽能電池組件的受光面面積與電池片面積比為1.05: 1?100: 1。如圖4所示，背接觸太陽能電池背板81，包括電連接層12和基層11，背接觸太陽能電池背板81寬幅986111111，長度1662臟。電連接層12與基層11之間通過粘接劑連接；電連接層12包括平行排列的可用于電連接背接觸電池的若干導電線。太陽電池層10包括若干個電池片，電池片的背光面排列有與？型摻雜層4連接的？電極和與~型摻雜層5連接的~電極。在？電極為點狀？電極51，^電極上為點狀~電極41，點狀？電極51和點狀~電極41相互交替排列，點狀？電極51和點狀~電極41的總個數(shù)為1000?40000個。點狀？電極51的直徑為0.8111111，相鄰點狀？電極51之間的距離為4臟。點狀~電極41的直徑為0.8111111，相鄰點狀~電極41之間的距離為4臟，點狀？電極51連線與點狀~電極41連線之間的中心距離為1臟。電池片背面絕緣樹脂使用糧樹脂。電池轉(zhuǎn)化效率20.3%。將每片面積為156乂 156皿背接觸電池片與76根導電線相對，其中38根通過點狀？電極51與電池片的？電極電連接，剩余的38根通過點狀~電極41與~電極電連接。
[0070]—種包括背接觸太陽能電池背板81的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的制備方法包括以下步驟:
[0071]1、制備無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81:如圖4所示，每片背接觸電池片對應(yīng)156*156111111面積內(nèi)對應(yīng)排列了 76根導電線，其中38根與點狀~電極41對應(yīng)，剩余38根與點狀？電極51對應(yīng)。在基層11 一側(cè)涂覆聚氨酯膠黏劑，與點狀~電極41對應(yīng)的導電線和點狀？電極51對應(yīng)的導電線交替排列。通過聚丙烯酸膠黏劑將導電線固定于背板81的相應(yīng)位置，制備出如圖4所示的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81，且從上至下依次為第一排排線至第六排排線。
[0072]與點狀~電極41對應(yīng)的導電線長度為154臟，與點狀？電極51對應(yīng)的導電線長度為298111111，交替排列760根導電線，成為如圖4所不的第一排排線結(jié)構(gòu)，即每排可對應(yīng)10個156456臟面積的背接觸電池片；排列第二排排線，將380根與點狀？電極51對應(yīng)的長度為298111111的導電線排列，使其同第一排排線結(jié)構(gòu)中，與點狀X電極41對應(yīng)的導電線在同一直線上；排列第三排排線，將380根與點狀~電極41對應(yīng)的長度為298111111的導電線排列，使其同第二排排線結(jié)構(gòu)中，與點狀？電極51對應(yīng)的導電線在同一直線上；按第二排排線和第三排排線的排列方式，依次排列第四和第五排排線；排列第六排排線，將380根與點狀？電極51對應(yīng)的長度為154臟的導電線排列，使其同第五排排線結(jié)構(gòu)中，與點狀~電極41對應(yīng)的導電線在同一直線上。
[0073]如圖3中的3(3圖所示，導電線為具有三層結(jié)構(gòu)的鍍錫金屬絲，包括最內(nèi)層鋼絲3直徑為0.8皿，中間層的銅層，厚度0.2皿，最外層為鍍錫層，厚度0.3皿。鍍錫金屬絲的橫截面為圓形，直徑1.31111110 0
[0074]2、制備太陽能電池層10:使用絲網(wǎng)印刷在電池片上所有接觸點位置上均勻涂覆導電膠，形成點狀？電極51和點狀~電極41。每個接觸點上導電膠涂覆量為25呢。導電膠的高分子粘接劑使用熱固化的聚氨酯樹脂，其中的導電粒子為粒徑0.5 V！?。〉腻兘疰嚽?。將涂有導電膠的第一片背接觸電池片根據(jù)背板81上的定位件進行定位，放置于背板81的左上角，高溫固化，然后將第二片背接觸電池片在水平面旋轉(zhuǎn)180。，在兩片電池邊緣對齊時，使第二片背接觸電池片上的點狀？電極51正好處于與第一片背接觸電池上的點狀~電極41處于同一條導電線上。依次類推形成如圖6所示的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。將鋪設(shè)完成的如圖6所示的在電連接層12兩側(cè)使用5X0^ 22臟橫截面積的常規(guī)通用匯流條分別將與點狀？電極51連接的導電線通過？匯流條電極92連接，與點狀~電極41連接的導電線通過~匯流條電極91連接。制作出6串，每串10片，共60片背接觸的太陽能電池層10。
[0075]3、制備太陽能電池組件:如圖5所示，在太陽能電池層10上依次放置上一層狐作為封裝材料82和玻璃作為前層材料8。將層疊后的模組送入層壓機進行層壓，層壓參數(shù)根據(jù)狐的硫化特性進行設(shè)定，通常為1451:下層壓16分鐘。最后將層壓完成的模組進行金屬邊框和接線盒安裝并進行功率測試和外觀檢查。
[0076]上述60片背接觸組件的功率參數(shù)如下:
[0077]開路電壓40.36
[0078]短路電流180 0)9.34
[0079]工作電壓4,0)31.78
[0080]工作電流1,0)9.25[0081〕最大功率？111狀(1) 293.96
[0082]填充因子 77.98%
[0083]對比實施例1和2可以看出使用背排線技術(shù)生產(chǎn)的背接觸電池組件可以獲得很高的填充因子，從而提高組件的發(fā)電效率，同時排線的尺寸越小，即排線的數(shù)量越多填充因子越高，組件效率也越高，具有很好的經(jīng)濟效益。
[0084]實施例3
[0085]如圖5所述，一種包括上述無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81的太陽能電池組件，包括由上至下連接的前層材料8、太陽能電池層10、背接觸太陽能電池背板81，背接觸太陽能電池組件的受光面面積與電池片面積比為1.05: 1?100: 1。如圖4所示，背接觸太陽能電池背板81，包括電連接層12和基層11，背接觸太陽能電池背板81寬幅986111111，長度1662臟。電連接層12與基層11之間通過粘接劑連接；電連接層12包括平行排列的可用于電連接背接觸電池的若干導電線。太陽電池層10包括若干個電池片，電池片包括~型單晶硅基體6，其背面具有？型摻雜層5和~型摻雜層4，其中？型摻雜層5上設(shè)有線型？電極區(qū)524型摻雜層4上設(shè)有線型~電極區(qū)42，線型？電極區(qū)52與線型~電極區(qū)42交替排列。線型？電極區(qū)52寬度為0.7臟，相鄰線型？電極區(qū)52之間的距離為2?3臟。線型~電極區(qū)42寬度為0.5臟，相鄰線型~電極區(qū)42之間的距離為2?3臟，線型？電極區(qū)52與線型~電極區(qū)42之間的中心距離為1.5?3111111。電池轉(zhuǎn)化效率為20.5%。線型？電極區(qū)52與線型~電極區(qū)42之間設(shè)置有絕緣層，絕緣層為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。將每片面積為156 X 156111111背接觸電池片與76根導電線相對應(yīng)，其中38根通過線型？電極區(qū)52與電池片的？型摻雜層5電連接，剩余的38根通過線型~電極區(qū)42與~型摻雜層4電連接。
[0086]—種包括背接觸太陽能電池背板81的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的制備方法包括以下步驟:
[0087]1、制備無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81:如圖4所示，每片背接觸電池片對應(yīng)的156456皿面積內(nèi)對應(yīng)排列了 76根導電線，其中38根與線型X電極區(qū)42對應(yīng)，剩余38根與線型？電極區(qū)52對應(yīng)。在基層11 一側(cè)涂覆聚氨酯膠黏劑，將與線型~電極區(qū)42對應(yīng)的導電線和線型？電極區(qū)52對應(yīng)的導電線交替排列，通過聚丙烯酸膠黏劑將導電線固定于背板81的相應(yīng)位置，制備出如圖4所示的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板81，且從上至下依次為第一排排線至第六排排線。
[0088]與線型X電極區(qū)42對應(yīng)的導電線長度為154臟，與線型？電極區(qū)52對應(yīng)的導電線長度為298皿，交替排列760根導電線，成為如圖4所示的第一排排線結(jié)構(gòu)，即每排可對應(yīng)10個156*156111111面積的背接觸電池片；排列第二排排線，將380根與線型？電極區(qū)52對應(yīng)的長度為298臟的導電線排列，使其同第一排排線結(jié)構(gòu)中，與線型~電極區(qū)42對應(yīng)的導電線在同一直線上；排列第三排排線，將380根與線型~電極區(qū)42對應(yīng)的長度為298臟的導電線排列，使其同第二排排線結(jié)構(gòu)中，與線型？電極區(qū)52對應(yīng)的導電線在同一直線上；按第二排排線和第三排排線的排列方式，依次排列第四和第五排排線；排列第六排排線，將380根與線型？電極區(qū)52對應(yīng)的長度為15--的導電線排列，使其同第五排排線結(jié)構(gòu)中，與線型~電極區(qū)42對應(yīng)的導電線在同一直線上。
[0089]如圖3中的此圖所示，其中，導電線為具有兩層結(jié)構(gòu)的鍍錫金屬絲，包括內(nèi)層為銅層，直徑0.3皿，外層為鍍錫層，厚度0.025皿，錫層的合金成分為錫鉛60/40，即含有60%的錫和40%的鉛。鍍錫金屬絲的橫截面為圓形，直徑為0.35臟。
[0090]2、制備太陽能電池層10:將第一片背接觸電池片根據(jù)背板81上的定位件進行定位，放置于背板81的左上角，然后將第二片背接觸電池片在水平面旋轉(zhuǎn)180。，在兩片電池邊緣對齊，使第二片背接觸電池片上的線型？電極區(qū)52正好處于與第一片背接觸電池上的線型~電極區(qū)42處于同一條導電線上。依次類推形成如圖6所示的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。最后將排列好的6串，每串10片，共60片背接觸的太陽能電池片和鍍錫金屬絲施加微小的壓力并用熱風進行加熱，使鍍錫金屬絲上的錫鉛焊料融化并與背接觸電池片上的電極區(qū)歐姆連接，在線型？電極區(qū)52上形成線型？電極54，在線型~電極區(qū)42上形成線型~電極44，形成如圖6所示的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。將鋪設(shè)完成的電連接層12兩側(cè)使用5^0.22.橫截面積的常規(guī)通用匯流條分別將與線型？電極51連接的導電線通過？匯流條電極92連接，與線型~電極連接的導電線通過~匯流條電極91連接。制作出如圖6所示的6串，每串10片，共60片背接觸的太陽能電池層10。熱風加熱溫度為300?4001。
[0091]3、制備太陽能電池組件:如圖7所示，在太陽能電池層10上依次放置上一層跳作為封裝材料82和玻璃作為前層材料8。將層疊后的模組送入層壓機進行層壓，層壓參數(shù)根據(jù)糧的硫化特性進行設(shè)定，通常為1451:下層壓16分鐘。最后將層壓完成的模組進行安裝金屬邊框、安裝接線盒并進行功率測試和外觀檢查。
[0092]上述60片背接觸組件的功率參數(shù)如下:
[0093]開路電壓^000)41.48
[0094]短路電流18(3 0)9.29
[0095]工作電壓4,0)32.81
[0096]工作電流1,0)9.12
[0097]最大功率？111狀(1)299.23
[0098]填充因子 77.65%
[0099]由實施例1-3的實驗參數(shù)可知，由本實用新型制備的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件及采用本實用新型背接觸太陽電池背板81所封裝的背接觸太陽能電池組件均可以獲得很高的填充因子，從而提高組件的發(fā)電效率。能夠有效防止？電極和~電極之間的短路、耐隱裂、高效率、高穩(wěn)定性，同時該技術(shù)具有制備工藝簡單，成本大大降低的優(yōu)點。
[0100]上述詳細說明是針對實用新型的可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型的等效實施或變更，均應(yīng)當包含于本實用新型的專利范圍內(nèi)。
[0101]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本實用新型權(quán)利要求公開的范圍和精神內(nèi)做其它形式和細節(jié)上的各種修改、添加和替換。當然，這些依據(jù)本實用新型精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應(yīng)包含在本實用新型所要求保護的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，包括由上至下連接的前層材料、封裝材料、太陽能電池層、背接觸太陽能電池背板，其特征在于，所述背接觸太陽能電池背板由上至下依次為電連接層和基層，所述電連接層與基層之間通過粘接劑連接，所述電連接層包括平行排列的若干導電線；所述太陽電池層包括若干個電池片，所述電池片的背光面排列有與P型摻雜層連接的P電極和與N型摻雜層連接的N電極，所述電池片與背接觸太陽能電池背板上的電連接層通過電極電連接，所述背接觸太陽能電池組件的受光面面積與所述電池片面積比為1.05:1?100:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述背接觸太陽能電池背板的電連接層上設(shè)置有定位件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述相鄰導電線之間的距離為0.1mm?20mm ;所述導電線的數(shù)量為10根?500根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述的導電線的材料為金、銀、銅、鋁、鋼、銅包鋁、銅包鋼中的任一種；所述導電線的橫截面形狀為圓形、方形、橢圓形中的任一種；所述橫截面形狀的外接圓直徑為0.05mm?1.5_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述的導電線表面鍍有低熔點材料層或涂覆有導電膠層；所述低熔點材料為錫、錫鉛合金、錫鉍合金或錫鉛銀合金中的任一種；鍍層或?qū)щ娔z層厚度為5 μπι?50 μπι。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述粘接劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述電連接層的兩側(cè)設(shè)置有匯流條電極；所述匯流條電極的表面具有凹凸形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述P電極與N電極之間設(shè)置有絕緣層，所述絕緣層為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述導電線與所述P電極通過點狀P電極或者線型P電極電連接，所述導電線與所述N電極通過點狀N電極或者線型N電極電連接；所述點狀P電極的直徑為0.4mm?1.5mm，所述同一導電線上連接的兩個相鄰點狀P電極之間的距離為0.7mm?10mm，所述線型P電極的寬度為0.4mm?1.5mm ;所述點狀N電極的直徑為0.4mm?1.5mm，所述同一導電線上連接的兩個相鄰點狀N電極之間的距離為0.7mm?10mm，所述線型N電極的寬度為0.4mm?1.5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于，所述背接觸太陽能電池背板的電連接層分模塊設(shè)置，裝上電池片后形成電池模塊，所述電池模塊通過電連接層兩側(cè)設(shè)置的匯流條電極連接，所述太陽電池層的電池片個數(shù)為I?120個，其中，包括I?120個電池模塊，所述電池模塊包括I?120個電池片。
【文檔編號】H01L31/0224GK204204882SQ201420565604
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】林建偉, 夏文進, 孫玉海, 張育政 申請人:蘇州中來光伏新材股份有限公司