一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺

摘要

一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，解决了太阳能电池模组工序繁多、制备引出导线材料昂贵导致的生产成本高的技术问题，采用的技术方案是，以上太阳能电池模组的工艺步骤包括制备太阳能电池的引出导线、焊接引出接头、封装出厂，上述引出导线是太阳能电池在背电极层经刻划、形成串联子电池的过程中同步形成的。本发明的关键是，通过对背电极层直接刻划形成串联子电池的正负极引出导线，省掉了太阳能电池模组工艺中制备引出导线需要的诸多工序和连接材料，大大提高生产效率并节省大量的材料费用，为推进非晶硅薄膜太阳能电池的大力发展和绿色环保产业造福全人类做出巨著大贡献。

权利要求

1.一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，工艺步骤包括制备太阳能电池正负极的引出导线、在引出导线上焊接引出接头、封装出厂，其特征在于：所述引出导线是太阳能电池在背电极层经激光刻划、形成串联子电池组的过程中同步形成的，上述串联子电池组结构的加工工序中包括加工纵向沟道和横向隔断沟道并形成子电池区和电极引线区的步骤，在以上步骤进行时同步实现纵向沟道分别与横向隔断沟道连通、且连通方式是：所述横向隔断沟道与电池两端的纵向沟道相接形成“ㄩ”形槽、并在“ㄩ”形槽外侧形成“ㄩ”形电极引线区，所述“ㄩ”形电极引线区位于太阳能电池三个边缘区域，在“ㄩ”形电极引线区设置分极沟道形成引出导线。

2.根据权利要求1所述的一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，其特征在于：所述的引出导线的制备工序包括：A、在背电极层上进行第一次激光划线：控制激光划线长度，沿电池纵向刻划、形成一组纵向沟道；

B、第二次激光划线：在纵向沟道末端刻划与纵向沟道连通的横向隔断沟道，形成子电池区及与两端子电池连接的电极引线区；

C、第三次激光划线：在电极引线区纵向刻划分极沟道、形成电池的引出导线。

3.根据权利要求2所述的一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，其特征在于：所述的步骤B完成后，对太阳能电池的四个边缘区域进行清边处理，清除的边缘宽度为10～15mm。

说明书

一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，属于薄膜太阳能电池制造领域，特别是一种借助对背电极的刻划改变子电池的连接线路，从而简化电池模组工艺步骤节约生产成本的改进工艺。

背景技术

[0002] 当前薄膜太阳能电池制造行业是一个高速发展的行业，就我国国内非晶硅薄膜太阳能电池生产制造线，截止到2009年底，从事非晶硅薄膜太阳能电池生产的工厂就有20多家。

[0003] 非晶硅薄膜太阳能电池其生产工艺基本相同，参看附图1，太阳能电池的制备都是在所要制成的电池材料上镀导电薄膜层，再镀光伏吸收层、背电极层，对背电极层进行划刻，形成一定数量的子电池，利用其内部的串联电路及外部的引出电路形成光伏电池。目前太阳能电池模组工艺是在上述太阳能电池工艺基础上，在两端子电池上制备引出导线，焊接引出接头、并进行封装、出厂，参看附图2，其制备引出导线的具体工序包括： [0004] B1、在外侧两边的子电池上涂导电银胶；

[0005] B2、在导电银胶上粘铜箔带；

[0006] B3、沿中间子电池排列方向上加绝缘膜；

[0007] B4、在绝缘膜上固定导电铜箔带、形成正负极引出导线；

[0008] 由此可以看出，太阳能电池模组工艺中引出导线的制备工序繁多，由于制备材料中的导电银浆价格昂贵、又常因制作工艺复杂不易操作而成为 次品或废品，既增加了生产成本，又降低了生产效率和产品质量。针对这一问题，现有技术并没有很好的解决，给本领域的工作带来了麻烦。

发明内容

[0009] 本发明为解决由于太阳能电池模组中引出导线的制备工序繁多、制备料昂贵导致生产成本高、效率低下的技术问题，设计了一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，通过改变背电极层的电池连接线路工艺步骤，省去太阳能电池模组中引出导线的诸多工序和材料。 [0010] 本发明为实现发明目的采用的技术方案是，一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，工艺步骤包括制备太阳能电池正负极的引出导线、在引出导线上焊接引出接头、封装出厂，上述引出导线是太阳能电池在背电极层经激光刻划、形成串联子电池组的过程中同步形成的，上述串联子电池组结构的加工工序中包括加工纵向沟道和横向隔断沟道并形成子电池区和电极引线区的步骤，在以上步骤进行时同步实现纵向沟道分别与横向隔断沟道连通、并在电极引线区设置分极沟道而形成引出导线。

[0011] 本发明的关键是，通过对背电极层直接刻划形成串联子电池的正负极引出导线，省掉了太阳能电池模组工艺中制备引出导线需要的诸多工序和连接材料，可以不用导电铝箔线或铜箔线在子电池上做引线，同时也可以省掉涂导电银浆的工艺及价格昂贵的导电银浆，大大提高生产效率并节省大量的材料费用，为推进非晶硅薄膜太阳能电池的大力发展和绿色环保产业造福全人类做出巨著大贡献。

[0012] 下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

[0013] 图1A～F是现有技术中太阳能电池的工艺流程图。

[0014] 图2A～E是现有技术中太阳能电池模组的部分工序流程图。

[0015] 图3A～C是本发明中制备太阳能电池引出导线的工艺流程图。

[0016] 附图中，1代表导电薄膜层，2代表刻蚀导电薄膜层形成的沟道，3代表光伏吸收层，4代表刻蚀光伏吸收层形成的沟道，5代表背电极层，6代表刻蚀背电极层形成的串联子电池，8代表导电银胶，9代表铜箔带，10代表绝缘介质，11代表铜箔线，12代表引出接头，13代表纵向沟道，14横向隔断沟道，15分极沟道，16代表子电池区，17代表电极引线区。 [0017] 具体实施方式

[0018] 参看图3，一种非晶硅太阳能电池模组简化工艺，工艺步骤包括制备太阳能电池正负极的引出导线、在引出导线上焊接引出接头12、封装出厂，上述引出导线是太阳能电池在背电极层5经激光刻划、形成串联子电池组的过程中同步形成的，上述串联子电池组结构的加工工序中包括加工纵向沟道13和横向隔断沟道14、并形成子电池区16和电极引线区17的步骤，在以上步骤进行时同步实现纵向沟道13分别与横向隔断沟道14连通、且连通方式是：所述横向隔断沟道与电池两端的纵向沟道相接形成“ㄩ”形槽、并在“ㄩ”形槽外侧形成“ㄩ”形电极引线区，所述“ㄩ”形电极引线区位于太阳能电池三个边缘区域，在电极引线区17设置分极沟道15形成引出导线。

[0019] 上述的引出导线的制备包括以下几个工序，其制备工序不分先后顺序： [0020] A、在背电极层5上进行第一次激光划线：控制激光划线长度，沿电池纵向刻划、形成一组纵向沟道13；

[0021] B、第二次激光划线：在纵向沟道13末端刻划与纵向沟道13连通的横向隔断沟道14，形成子电池区16以及与两端子电池连接的电极引线区17；

[0022] C、第三次激光划线：在电极引线区17纵向刻划分极沟道15、形成电 池的引出导线。

[0023] 上述的步骤B完成后，对太阳能电池的四个边缘区域进行清边处理，清除的边缘宽度为10～15mm。

[0024] 现有技术中，太阳能电池的制备工艺步骤依次包括：

[0025] 参看图1A，在基板上沉积导电薄膜层1；

[0026] 参看图1B，激光刻划导电薄膜层1、形成沟槽2；

[0027] 参看图1C，在导电薄膜层1上沉积光伏吸收层3；

[0028] 参看图1D，激光刻划光伏吸收层3、形成沟槽4；

[0029] 参看图1E，在光伏吸收层3上沉积金属膜、形成背电极层5；

[0030] 参看图1F，激光刻划背电极层、形成一组串联子电池6；

[0031] 最后对电池做清边处理。

[0032] 在上述太阳能电池制备完成的基础上，进行太阳能电池模组制备工艺，其工艺步骤依次包括：

[0033] 参看图2A，在外侧两边的子电池上涂导电银胶8；

[0034] 参看图2B，在导电银胶8上贴铜箔带9；

[0035] 参看图2C，沿中间子电池排列方向上加绝缘膜10；

[0036] 参看图2D，在绝缘膜10上固定导电铜箔线11、并与两端子电池上的铜箔带9接触连接形成正负极引出导线；

[0037] 参看图2E，在铜箔线11上焊接引出接头；

[0038] 然后进行封装：放绝缘膜层，加背板玻璃，并进入层压机层压，加接线盒焊接引线，往接线盒内填充硅胶固定导线，封装固定边框，或不装边框直接包装出厂，模组工序加工完成。

[0039] 本发明中，在对背电极层5进行刻划之前的太阳能电池的工艺步骤、以及制备完成引出导线后的太阳能电池模组的工艺步骤，均与现有技术相 同。

[0040] 本发明中，太阳能电池的引出导线是在上述太阳能电池工艺中制备完成背电极层5后，改变原有子电池的刻划线路，采用纵横交错的激光划线，在背电极层5上直接刻划形成电池的引出导线，进而省去了太阳能电池模组工艺中涂导电银胶8、粘铜箔带9、加绝缘膜10、固定铜箔线11四道工序，简化工艺步骤。

[0041] 给出本发明的一个具体实施例，在背电极层5上经三次激光划线形成电池的引出导线，其工序依次为：

[0042] 参看图3A，在背电极层5上进行第一次激光划线：控制激光划线长度，沿电池纵向刻划、形成一组纵向沟道13；

[0043] 参看图3B，第二次激光划线：在纵向沟道13末端刻划与纵向沟道13连通的横向隔断沟道14，形成子电池区16以及与两端子电池连接的电极引线区17，并对电池进行清边处理；

[0044] 参看图3C，第三次激光划线：在电极引线区17纵向刻划分极沟道15、形成电池的引出导线。

[0045] 引出导线制备完成后，焊接电池正负极的引出接头，然后进行封装出厂。 [0046] 对比现有技术，本发明的关键技术是，太阳能电池的引出导线是直接在背电极层5刻划形成串联子电池的工艺中完成，省去了现有技术中太阳能电池模组工艺中的工序，可以不用导电铝箔线或铜箔线在电池上做引线，同时也可以省掉涂导电银胶8的工艺及价格昂贵的导电银胶8，大大提高生产效率并节省大量的材料费用，为推进非晶硅薄膜太阳能电池的大力发展和绿色环保产业造福全人类做出巨著大贡献。