集成二极管的太阳电池的生产工艺及光伏组件的制造方法转让专利

申请号 : CN201210311334.1

文献号 : CN102800759B

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相似专利:

发明人 : 高艳杰董建华任云龙王亮

申请人 : 英利能源(中国)有限公司

摘要 :

本发明公开了一种集成二极管的太阳电池的生产工艺及光伏组件的制造方法,利用集成电路的设计理念及光刻技术、刻蚀工艺,在电池背面局部生成完全隔离的二极管;再利用印刷丝网在电池片背面印刷相同浆料,使二极管的负极与电池正极相连(或者使二极管的正极与电池负极相连);形成正面为电池、背面局部为二极管的集成太阳电池。该电池和二极管一端相连、另一端独立。在使用电池制作组件过程中,利用焊带焊接工艺使电池和二极管电极相连,形成无需外接旁路二极管的光伏组件。

权利要求 :

1.一种集成二极管的太阳电池的生产工艺,其特征在于,包括步骤:

1)清洗硅片,并在清洗过的所述硅片表面制绒;

2)对经过制绒的所述硅片表面进行一次扩散,选取P型硅片时工艺具体为扩磷,选取N型硅片时工艺具体为扩硼;

3)对经过一次扩散的所述硅片表面进行二次扩散,选取P型硅片时工艺具体为扩硼,选取N型硅片时工艺具体为扩磷;

4)对经过二次扩散的所述硅片进行一次涂胶,工艺具体为在所述硅片的背面需要设置二极管的位置涂敷防腐胶;

5)对经过一次涂胶的所述硅片进行一次刻蚀,工艺具体为浸入式,在所述硅片的背面需要设置二极管的位置形成第一岛屿;

6)对经过一次刻蚀的所述硅片进行二次涂胶,工艺具体为在所述第一岛屿及其周边涂敷防腐胶;

7)对经过二次涂胶的所述硅片进行二次刻蚀,二次刻蚀工艺具体为印刷漂浮式,在所述第一岛屿底部形成第二岛屿;

8)对经过二次涂胶的所述硅片进行再清洗;

9)对经过再清洗的所述硅片进行PECVD、印刷和烧结,在所述第一岛屿的周围和所述第二岛屿的顶部分别形成背面电场电池部分和背面电场二极管部分,且所述背面电场电池部分和所述背面电场二极管部分之间具有空白;

10)对经过PECVD、印刷和烧结的所述硅片进行测试和分选。

2.根据权利要求1所述的集成二极管的太阳电池的生产工艺,其特征在于,所述二极管设置在同所述太阳电池正面的主栅线相对的位置。

3.根据权利要求2所述的集成二极管的太阳电池的生产工艺,其特征在于,所述二极管设置在靠近所述太阳电池边缘的位置。

4.根据权利要求3所述的集成二极管的太阳电池的生产工艺,其特征在于,所述二极管的具体数量为两个,分别同太阳电池正面的两根栅线相对。

5.一种光伏组件的制造方法,其特征在于,包括如权利要求1-4任意一项所述的集成二极管的太阳电池的生产工艺,还包括步骤:

11)将一块太阳电池的背面主电极通过第一焊带同另一块太阳电池的正面电极连接,且将后一块所述太阳电池背面设置的所述二极管的背面副电极通过第二焊带同所述第一焊带连接。

6.根据权利要求5所述的光伏组件的制造方法,其特征在于,光伏组件的接线盒内不含二极管。

7.根据权利要求6所述的光伏组件的制造方法,其特征在于,所述接线盒的具体数量为两个。

说明书 :

集成二极管的太阳电池的生产工艺及光伏组件的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳电池及光伏组件技术领域,特别涉及一种集成二极管的太阳电池的生产工艺及光伏组件的制造方法。

背景技术

[0002] 光伏组件是光伏系统的重要组成部分,太阳电池是光伏组件的核心。光伏组件的稳定性、可靠性直接影响光伏系统的工作状态。太阳电池的结构决定着组件的封装工艺和技术性能。
[0003] 传统的国内外生产的光伏组件特点是:
[0004] ①光伏组件产品均由电池串、汇流带、封装材料、接线盒等几部分组成。
[0005] ②汇流带将电池串连接起来,再与接线盒连接。
[0006] ③封装材料包括玻璃、背板、EVA、铝型材边框、硅胶或胶带,将电池串、汇流带密封起来。
[0007] ④接线盒内装有旁路二极管。
[0008] 目前,光伏组件的结构设计,均为边框结构,其核心电池串通过汇流带连接起来,经过层压将玻璃、EVA、用汇流带连接的电池串、EVA、背板密封为一体,再用硅胶或胶带封装在铝边框内,安装一个带二极管及连接线的接线盒。图1和图2分别为现有光伏组件的正面和背面的外形示意图,其中1为太阳电池片,2为汇流带,3为接线盒。
[0009] 在安装施工的过程中,通过组件上的连接线把组件连接起来,达到组件方阵,形成太阳能发电系统中的发电部分。
[0010] 目前接线盒内装有旁路二极管的原因如下:
[0011] 在组件运行过程中,如果组件中的某一块太阳电池片被遮挡或出现故障,太阳电池片就不再发挥太阳电池的作用,而是相当于一个内阻,此时由其他太阳电池组件进行供电,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑,即太阳电池热斑效应。为解决这一问题,在接线盒内装有旁路二极管,使旁路二极管与电池串并联起来。当太阳电池片被遮挡或出现故障发生故障时,通过旁路二极管通过电流,避免太阳电池烧毁损坏。
[0012] 不足的问题是,一片太阳电池出现问题或被遮挡,造成整串太阳电池被旁路,组件输出功率损失较大。同时,接线盒中二极管实际运行过程工作中,由于选择的二极管功率的限制,会放出大量热量,烧毁接线盒后,使组件短路或断路,不能输出功率。另外,如图1所示,组件内部存在较长的、重叠交叉的汇流带2,影响组件的性能、降低了输出功率,同时影响了生产效率,也浪费材料。
[0013] 有报道,实验室在研制具有旁路二极管的晶体硅电池的制备方法,主要做法如下:利用设计好的印刷丝网在电池片局部印刷不同浆料,再利用激光刻槽工艺在电池片上将其隔离,使这一块区域形成二极管性质;之后单独引出电极。该种电池有四个电极(电池、二极管各一对正负极)。在组件生产过程中,通过焊带单独连接形成。这种结构具体有如下的缺点:
[0014] 首先,旁路二极管占据太阳电池的一定面积,从而有效面积缩小1%~10%,影响发电量。同时,该旁路二极管其实也是一个PN结,只不过极性与电池相反,也具有电池的作用,太阳光在照射太阳电池的同时,也照射着所谓的旁路二极管,它也会发出一定电量,其电流与电池电流相反,在实际运行中随时会发热,不像接线盒中的二极管只是在电池被遮挡时才正面导通发热,这样降低了整个组件的综合使用寿命。由于电池的基底是组成PN结的一部分,其利用的激光刻槽工艺并不会将电池与二极管完全分开。这样电池的伏安特性曲线极差,只能发挥一般作用,如图3所示。而由这种电池构成的组件,由于电池有四条电极,焊接工艺较复杂,而且焊接后外观不美观。
[0015] 因此,如何解决目前光伏组件存在的上述问题,以便提高发电效率,降低发电损失,延长组件运行寿命,成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

[0016] 有鉴于此,本发明提供了一种集成二极管的太阳电池的生产工艺,避免了旁路二极管对太阳电池受光面积影响,具有良好的伏安特性曲线,同时彻底解决了太阳电池热斑效应。
[0017] 在上述集成二极管的太阳电池的生产工艺的基础上,本发明还提供了一种光伏组件的制造方法,以便提高发电效率,降低发电损失,延长组件运行寿命。
[0018] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0019] 一种集成二极管的太阳电池的生产工艺,包括步骤:
[0020] 1)清洗硅片,并在清洗过的所述硅片表面制绒;
[0021] 2)对经过制绒的所述硅片表面进行一次扩散,选取P型硅片时工艺具体为扩磷,选取N型硅片时工艺具体为扩硼;
[0022] 3)对经过一次扩散的所述硅片表面进行二次扩散,选取P型硅片时工艺具体为扩硼,选取N型硅片时工艺具体为扩磷;
[0023] 4)对经过二次扩散的所述硅片进行一次涂胶,工艺具体为在所述硅片的背面需要设置二极管的位置涂敷防腐胶;
[0024] 5)对经过一次涂胶的所述硅片进行一次刻蚀,工艺具体为浸入式,在所述硅片的背面需要设置二极管的位置形成第一岛屿;
[0025] 6)对经过一次刻蚀的所述硅片进行二次涂胶,工艺具体为在所述第一岛屿及其周边涂敷防腐胶;
[0026] 7)对经过二次涂胶的所述硅片进行二次刻蚀,二次刻蚀工艺具体为印刷漂浮式,在所述第一岛屿底部形成第二岛屿;
[0027] 8)对经过二次涂胶的所述硅片进行再清洗;
[0028] 9)对经过再清洗的所述硅片进行PECVD、印刷和烧结,在所述第二岛屿的周围和所述第一岛屿的顶部分别形成背面电场电池部分和背面电场二极管部分,且所述背面电场电池部分和所述背面电场二极管部分之间具有空白;
[0029] 10)对经过PECVD、印刷和烧结的所述硅片进行测试和分选。
[0030] 优选的,所述二极管设置在同所述太阳电池正面的主栅线相对的位置。
[0031] 优选的,所述二极管设置在靠近所述太阳电池边缘的位置。
[0032] 优选的,所述二极管的具体数量为两个,分别同所述太阳电池正面的两根栅线相对。
[0033] 一种光伏组件的制造方法,包括上述的集成二极管的太阳电池的生产工艺,还包括步骤:
[0034] 11)将一块太阳电池的背面主电极通过第一焊带同另一块太阳电池的正面电极连接,且将后一块所述太阳电池背面设置的所述二极管的背面副电极通过第二焊带同所述第一焊带连接。
[0035] 优选的,该光伏组件的接线盒内不含二极管。
[0036] 优选的,所述接线盒的具体数量为两个。
[0037] 从上述的技术方案可以看出,本发明提供的集成二极管的太阳电池的生产工艺,通过这种工艺生产出来的太阳电池(下面简称电池),其二极管完全独立于电池之外,而且集成在电池背面,完全做到了“电池工作,二极管休息;二极管休息,电池工作”,该电池不影响受光面积,伏安特性曲线与目前伏安特性曲线完全相同;由于硅片面积远远大于外接二极管管芯的面积,达上百倍,甚至上千倍,加上二极管附着在电池背面,在电池不工作的情况先,相当于二极管有一个硕大的散热片,所以不会产生热效应,彻底解决了太阳电池热斑效应,进而延长了使用寿命。
[0038] 在上述集成二极管的太阳电池的生产工艺的基础上,本发明还提供了一种光伏组件的制造方法,除了具有上述降低发电损失,和延长组件运行寿命的优点外,还进一步改进了光伏组件(下面简称组件)内部太阳电池同接线盒的连接方式,减少了内部较长的、重叠交叉的汇流带及外部的两条连接线缆,这样减少了组件内部损耗及外部线缆损耗,也增大了组件发电效率,同时避免了组件生产时汇流带间被电压击穿的隐患;另外,由于组件的内部结构得到了精简,还缩小了组件的外形尺寸,与现有技术相比,能够在同样的面积内布置更多的组件,从而提高组件在场地的利用率;在电池的焊接过程中,只需焊接两条电极,工艺简单,焊接后美观。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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的附图。
[0040] 图1为现有技术中光伏组件的正面外形示意图;
[0041] 图2为现有技术中光伏组件的背面外形示意图;
[0042] 图3为现有技术中利用激光刻槽工艺生产的电池的伏安特性曲线图;
[0043] 图4为本发明实施例提供的集成二极管的P型太阳电池的制作原理图;
[0044] 图5为本发明实施例提供的经过一次扩散扩磷和二次扩散扩硼后的P型硅片的剖面示意图;
[0045] 图6为本发明实施例提供的经过一次涂胶的P型硅片的正面示意图;
[0046] 图7为本发明实施例提供的经过一次涂胶的P型硅片的背面示意图;
[0047] 图8为本发明实施例提供的经过一次涂胶的P型硅片的a处剖面图;
[0048] 图9为本发明实施例提供的经过一次刻蚀的P型硅片的正面示意图;
[0049] 图10为本发明实施例提供的经过一次刻蚀的P型硅片的背面示意图;
[0050] 图11为本发明实施例提供的经过一次刻蚀的P型硅片的a处剖面图;
[0051] 图12为本发明实施例提供的经过二次涂胶的P型硅片的正面示意图;
[0052] 图13为本发明实施例提供的经过二次涂胶的P型硅片的背面示意图;
[0053] 图14为本发明实施例提供的经过二次涂胶的P型硅片的a处剖面图;
[0054] 图15为本发明实施例提供的经过二次刻蚀的P型硅片的正面示意图;
[0055] 图16为本发明实施例提供的经过二次刻蚀的P型硅片的背面示意图;
[0056] 图17为本发明实施例提供的经过二次刻蚀的P型硅片的a处剖面图;
[0057] 图18为本发明实施例提供的经过再清洗的P型硅片的正面示意图;
[0058] 图19为本发明实施例提供的经过再清洗的P型硅片的背面示意图;
[0059] 图20为本发明实施例提供的经过再清洗的P型硅片的a处剖面图;
[0060] 图21为本发明实施例提供的经过PECVD、印刷和烧结的P型硅片的正面示意图;
[0061] 图22为本发明实施例提供的经过PECVD、印刷和烧结的P型硅片的背面示意图;
[0062] 图23为本发明实施例提供的经过PECVD、印刷和烧结的P型硅片的b处剖面图;
[0063] 图24为本发明实施例提供的经过PECVD、印刷和烧结的P型硅片的a处剖面图;
[0064] 图25为目前太阳电池的焊接使用的背面示意图;
[0065] 图26为目前太阳电池的焊接使用的正面示意图;
[0066] 图27为目前太阳电池的焊接使用的侧面示意图;
[0067] 图28为本发明实施例提供的太阳电池的焊接使用的背面示意图;
[0068] 图29为本发明实施例提供的太阳电池的焊接使用的正面示意图;
[0069] 图30为本发明实施例提供的目前太阳电池的焊接使用的侧面示意图;
[0070] 图31为本发明实施例提供的光伏组件的正面外形示意图;
[0071] 图32为本发明实施例提供的光伏组件的背面外形示意图。
[0072] 图1和图2为现有技术中的光伏组件,其中,1为太阳电池,2为汇流带,3为接线盒;
[0073] 图25-图27为现有技术中的太阳电池,其中,4为焊带;
[0074] 图4为本发明实施例提供的用P型硅片集成二极管的太阳电池的制作原理图,其中,A为电池负极(正面电极),B为电池正极、二极管负极(背面主电极),C为二极管正极(背面副电极),D为两电极通过外部焊带连接(虚线部分);
[0075] 图5-图24为本发明实施例提供的用P型硅片集成二极管的太阳电池,111为PN结,112为扩磷后的N区,113为扩硼后的P区,114为一次刷胶的防腐胶层,115为二次刷胶的防腐胶层,116为正面主栅线,117为背面电极,118为背面电场,1181为背面电场电池部分,1182为背面电场二极管部分;
[0076] 图28-图32为本发明实施例提供的光伏组件,其中,11为太阳电池,12为汇流带,13为接线盒,14为第一焊带,15为第二焊带。

具体实施方式

[0077] 本发明公开了一种集成二极管的太阳电池的生产工艺,避免了旁路二极管对太阳电池受光面积影响,具有良好的伏安特性曲线,同时彻底解决了太阳电池热斑效应。
[0078] 在上述集成二极管的太阳电池的生产工艺的基础上,本发明还公开了一种光伏组件的制造方法,以便提高发电效率,降低发电损失,延长组件运行寿命。
[0079] 为了更好的理解本发明的技术方案,现将与本案相关的术语解释如下:
[0080] 光伏组件:也叫太阳能电池组件、太阳能电池板,它是将太阳能转化为电能的光伏发电产品,是太阳能发电系统中的核心部分。由其组成的发电系统通过光伏组件发电,将电能送往蓄电池中存储起来,或带动负载工作。光伏组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
[0081] 接线盒:是光伏组件输出的连接部件,内部一般由几个二极管、连接端子、盒体、盒盖、连接线等部件组成。
[0082] 电池串:是通过焊带将太阳电池连接起来的一串电池。
[0083] 太阳电池热斑效应:是指太阳电池组件在阳光照射下,由于部分组件受到遮挡无法工作,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑。热斑可能导致整个电池组件损坏,造成损失。因此,需要研究造成热斑的内在原因,从而减小热斑形成的可能性。太阳电池热斑的形成主要由两个内在因素构成,分别与内阻和太阳电池自身暗电流大小有关。
[0084] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0085] 图4为本发明实施例提供的用P型硅片集成二极管的太阳电池的制作原理图,其中,A为电池负极(正面电极),B为电池正极、二极管负极(背面主电极),C为二极管正极(背面负电极),D为两电极通过外部焊带连接(虚线部分)。
[0086] 请参阅图5-24,本发明实施例提供的集成二极管的太阳电池的生产工艺,以P型晶体硅片为例,其核心改进点在于,包括步骤:
[0087] S1、清洗硅片,并在清洗过的硅片表面制绒。
[0088] S2、对经过制绒的硅片表面进行一次扩散,工艺具体为扩磷;
[0089] 如图5所示,在硅片的外表面依次形成PN结111和N区112。
[0090] 当选取N型硅片时,一次扩散的工艺具体为扩硼。
[0091] S3、对经过一次扩散的硅片表面进行二次扩散,工艺具体为扩硼;
[0092] 如图5所示,在上述N区112外层形成PN结111和P区113。
[0093] 相应的,当选取N型硅片时,二次扩散的工艺具体为扩磷。
[0094] S4、对经过二次扩散的硅片进行一次涂胶,工艺具体为在硅片的背面需要设置二极管的位置涂敷防腐胶;
[0095] 如图6-图8所示,通过涂敷防腐胶层114,在特定的区域形成保护,在本实施例中防腐胶涂敷的形状具体为方形,以便于在下一步的一次刻蚀中,形成方形的第一岛屿。当然,防腐胶涂敷的形式可以进行相应的调整,对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,在此不再赘述。
[0096] S5、对经过一次涂胶的硅片进行一次刻蚀,工艺具体为浸入式,在硅片的背面需要设置二极管的位置形成第一岛屿;
[0097] 一次刻蚀为全浸入湿法刻蚀,可以整个电池插片盒一起运行,也可以和目前湿法刻蚀设备,只是让硅片全部浸入即可。经过一次刻蚀的硅片结构如图9-图11所示,[0098] S6、对经过一次刻蚀的硅片进行二次涂胶,工艺具体为在第一岛屿及其周边涂敷防腐胶;
[0099] 如图12-图14所示,二次涂胶形成的防腐胶层115的范围比一次涂胶要大一些,以便于在下一步的二次刻蚀中,在第一岛屿底部形成第二岛屿,但是它们的目的是相同的,主要是防被遮挡部分刻蚀。另外,本实施例对防腐胶的材料不做具体限定,可以是光刻胶负胶、正胶,也可以是其他种类的防腐胶,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,在此不再赘述。
[0100] S7、对经过二次涂胶的硅片进行二次刻蚀,二次刻蚀工艺具体为印刷漂浮式,在第一岛屿底部形成第二岛屿;
[0101] 二次刻蚀为漂浮式湿法刻蚀,与目前湿法刻蚀相同。经过二次刻蚀的硅片结构请参照图15-图17。
[0102] S8、对经过二次涂胶的硅片进行再清洗;
[0103] 再清洗目的是去除硅片表面涂敷的防腐胶,经过再清洗的硅片结构如图18-图20所示。
[0104] S9、对经过再清洗的硅片进行PECVD、印刷和烧结,在第二岛屿的周围和第一岛屿的顶部分别形成背面电场电池部分1181和背面电场二极管部分1182,且背面电场电池部分1181和背面电场二极管部分1182之间具有硅片空白部分;
[0105] 请参阅图21-图24,根据太阳电池正面的主栅线116的根数及其设置形式的不同,在硅片的正面印刷丝网形成正面电极;在硅片的背面印刷丝网形成背面电场118,背面印刷丝网在图案上与目前丝网有所不同,根据主栅线116根数不同,在边沿有隔离小区域。
[0106] 至此,就形成了集成二极管的太阳电池,其二极管完全独立于太阳电池之外,而且集成在太阳电池的背面。
[0107] S10、对经过PECVD、印刷和烧结的硅片进行测试和分选。
[0108] 与目前太阳电池的基本生产工艺(清洗→制绒→扩散→刻蚀→PECVD→印刷→烧结→测试→分选)相比,本发明的不同之处是工艺流程增加了“二次扩散→一次涂胶→一次刻蚀→二次涂胶→二次刻蚀→再清洗”工艺步骤。
[0109] 该电池生产工艺适合于大规模生产,只是在其中增加了一些环节,而且不会影响生产效率。比如:
[0110] ①刻蚀工艺:一次刻蚀为全浸入湿法刻蚀,可以整个电池插片盒一起运行,也可以和目前湿法刻蚀设备,只是让硅片全部浸入即可;二次刻蚀为漂浮式湿法刻蚀,与目前湿法刻蚀相同。
[0111] ②印刷工艺、印刷浆料完全相同,只是根据栅线多少,在背面丝网上改变一下图案即可。
[0112] 从上述的技术方案可以看出,本发明实施例提供的集成二极管的太阳电池的生产工艺,通过这种工艺生产出来的太阳电池(下面简称电池),其二极管完全独立于电池之外,而且集成在电池背面,完全做到了“电池工作,二极管休息;二极管休息,电池工作”,该电池不影响受光面积,伏安特性曲线与目前伏安特性曲线完全相同;由于电池面积远远大于外接二极管管芯的面积,达上百倍,甚至上千倍,加上二极管附着在电池背面,在电池不工作的情况下,相当于二极管有一个硕大的散热片,所以不会产生热效应,彻底解决了太阳电池热斑效应,进而延长了使用寿命。
[0113] 上述生产工艺及相应附图主要是以P型硅片为例进行介绍的,当然本发明实施例提供的集成二极管的太阳电池的生产工艺所用的硅片并不仅仅局限于此,无论是单晶硅片、多晶硅片或P型硅片、N型硅片还是其他类型的硅片,都适用于本生产工艺,对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。
[0114] 作为优选,二极管设置在同太阳电池正面的主栅线116相对的位置。请参照图21-图24,太阳电池正面的主栅线116和背面电极117相对设置,同样设置在背面的二极管与主栅线116相对。
[0115] 进一步的,二极管设置在靠近太阳电池边缘的位置,便于后边组装光伏组件过程中的焊接,减少了焊带的长度。
[0116] 根据太阳电池的大小、主栅线多少,任意设计几个二极管,比如常用的两栅线电池,可以设计成1至2个;常用的三栅线电池,可以设计成1至3个。在本实施中,二极管的具体数量为两个,分别同太阳电池正面的两根栅线相对,其结构如图21-图24所示。
[0117] 在上述集成二极管的太阳电池的生产工艺的基础上,本发明还提供了一种光伏组件的制造方法,其核心改进点在于,包括上述的集成二极管的太阳电池的生产工艺,还包括步骤:
[0118] S11、将一块太阳电池的背面主电极通过第一焊带14同另一块太阳电池的正面电极连接,且将后一块所述太阳电池背面设置的二极管的背面副电极通过第二焊带15同第一焊带14连接,其中背面主电极即图中的117,正面电极即图中的正面主栅线116。之后,再依次进行敷设→层压→装框→安装接线盒→测试,即完成光伏组件的制造。
[0119] 图25-图27为现有技术中太阳组件的焊接方式,图28-图30为本发明提供的光伏组件中太阳组件的焊接方式。
[0120] 本发明实施例还提供了一种光伏组件的制造方法,除了具有上述太阳电池降低发电损失,和延长组件运行寿命的优点外,还进一步改进了光伏组件(下面简称组件)内部太阳电池同接线盒的连接方式,减少了内部较长的、重叠交叉的汇流带及外部的两条连接线缆,这样减少了组件内部损耗及外部线缆损耗,也增大了组件发电效率,同时避免了组件生产时汇流带间被电压击穿的隐患;另外,由于组件的内部结构得到了精简,还缩小了组件的外形尺寸,与现有技术相比,能够在同样的面积内布置更多的组件,从而提高组件在场地的利用率;在电池的焊接过程中,只需焊接两条电极,工艺简单,焊接后美观。
[0121] 通过对比图1和图31,能够发现本发明提供的光伏组件的其汇流带12明显缩短了,其内部结构得到了精简,整个光伏组件的长度可以缩短L。以常用的用156×156电池生产的组件为例,汇流带宽度一般为6~8mm,组件的外形尺寸至少可缩小
2
60000mm(30mm×2000mm),增大了组件发电效率。每增加两串电池组件的外形尺寸就会缩
2
小30000mm。
[0122] 本发明提供的光伏组件的制造方法,降低了制造成本。首先是原材料上大大减少了汇流带与连接线缆,同时减少了玻璃、铝型材、背板、EVA的用量;其次是敷设、层压、包装等加工工时也相应降低。
[0123] 鉴于太阳组件内部集成了二极管,那么光伏组件的接线盒中就可以省去二极管。作为优选,本发明实施例提供的光伏组件的接线盒内不含二极管,由于内部无二极管,大大缩小了接线盒体积,约是原来接线盒的八分之一。
[0124] 如图31和图32所示,图31中虚线圈部分指示的是接线盒13在光伏组件正面安装的相应位置,接线盒13的具体数量为两个。需要说明的是,接线盒13可以是两个,也可以是集中一个,具体数量可以根据光伏组件的尺寸和规格进行适当的调整。
[0125] 综上所述,本发明公开了一种集成二极管的太阳电池的生产工艺及光伏组件的制造方法,利用集成电路的设计理念及光刻技术、刻蚀工艺,在电池背面局部生成完全隔离的二极管;再利用印刷丝网在电池片背面印刷相同浆料,使二极管的负极与电池正极相连(或者使二极管的正极与电池负极相连);形成正面为电池、背面局部为二极管的集成太阳电池。该电池和二极管一端相连、另一端独立。在使用电池制作组件过程中,利用焊带焊接工艺使电池和二极管电极相连,形成无需外接旁路二极管的光伏组件。
[0126] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0127] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。