无主栅、高效率背接触太阳能电池背板、组件及制备工艺转让专利

申请号 : CN201410508534.5

文献号 : CN104269453B

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发明人 : 林建伟夏文进孙玉海张育政

申请人 : 苏州中来光伏新材股份有限公司

摘要 :

本发明涉及太阳能电池领域,特别涉及无主栅、高效率太阳能电池背板、组件及其生产工艺。其特征在于:所述无主栅、高效率背接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层和基层,所述电连接层与基层之间通过粘接剂连接;所述电连接层包括贯穿孔、导电线,所述导电线分别设置于电连接层的正面和背面,背面导电线通过所述贯穿孔中的导电介质连接到正面,所述电连接层用于连接背接触电池片,所述电连接层为绝缘材料。其有益效果是,提供一种能够有效防止P发射极和N发射极短路、低成本、耐隐裂、高效率、稳定性高的太阳能电池模块、组件及其制备方法。

权利要求 :

1.无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述背接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层和基层,所述电连接层与基层之间通过粘接剂连接;所述电连接层包括贯穿孔或贯穿槽、导电线,所述导电线分别设置于电连接层的正面和背面,背面导电线则通过所述贯穿孔或贯穿槽中的导电介质连接到正面,所述电连接层用于连接背接触电池片,所述电连接层为绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述背板的电连接层上设置有定位件。

3.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述电连接层上的导电线为弯曲的形状。

4.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述导电线上设置有副栅或者导电粒子,用于收集电子,所述副栅或者导电粒子与背接触电池片的电极连接。

5.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述贯穿孔或贯穿槽的背面面积大于贯穿孔或贯穿槽的正面面积,所述电连接层为塑料。

6.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述正面导电线上设有导电凸起。

7.根据权利要求6所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述导电凸起结构的高度为250微米~400微米。

8.根据权利要求6所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述导电凸起的形状选自圆柱体、圆锥体或棱柱中的任一种。

9.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:相邻导电线之间的距离为0.1mm~20mm。

10.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述的导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝或铜包钢中的任一种;所述导电线的横截面形状为圆形、方形或椭圆形中的任一种;所述横截面形状的外接圆直径为0.05mm~1.5mm。

11.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述的导电线表面镀有低熔点材料或涂覆有导电胶;所述低熔点材料为锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种;镀层或导电胶层厚度为5μm~50μm。

12.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述导电线的数量为10根~500根。

13.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述粘接剂为聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂或有机硅树脂中的任一种。

14.根据权利要求1所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述电连接层设置有汇流条电极,P汇流条电极和N汇流条电极设置于所述电连接层两侧。

15.根据权利要求14所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其特征在于:所述汇流条电极的表面具有凹凸形状。

16.无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:包括由上至下连接的前层材料、封装材料、太阳能电池层、背板,所述太阳电池层包括若干个电池片,所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极,所述电池片与背板上的电连接层电连接,所述背板为权利要求1-15任一所述的背板。

17.根据权利要求16所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述P电极为点状P电极或者线型P电极,所述N电极为点状N电极或者线型N电极。

18.根据权利要求17所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述点状P电极的直径为0.4mm~1.5mm,同一导电线上连接的两个相邻点状P电极之间的距离为

0.7mm~10mm,所述线型P电极的宽度为0.4mm~1.5mm;所述点状N电极的直径为0.4mm~

1.5mm,同一导电线上连接的两个相邻点状N电极之间的距离为0.7mm~10mm,所述线型N电极的宽度为0.4mm~1.5mm。

19.根据权利要求17所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述点状P电极和所述点状N电极的总个数为1000~40000个。

20.根据权利要求17所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:点状电极或者线型电极上涂覆有银浆、导电高分子、导电胶、焊锡中的任一种。

21.根据权利要求16所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述P电极与N电极之间的绝缘层处设置有热塑性树脂或热固性树脂。

22.根据权利要求21所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述树脂为聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂中的任一种或任几种的组合。

23.根据权利要求20所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述导电胶为低电阻率导电粘接胶,其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂。

24.根据权利要求23所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或任几种的组合;所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或任几种的组合;导电粒子的粒径为0.01μm~5μm。

25.根据权利要求23所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述导电胶中的高分子粘接剂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,粘接剂可进行热固化或光固化。

26.根据权利要求16所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其特征在于:所述背板的电连接层分多个模块设置,装上电池片后形成电池模块;所述电池模块通过电连接层两侧设置的汇流条电极连接。

27.无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:制备电连接层,在具有绝缘性能的电连接层上制备贯穿孔或贯穿槽;将平行排列的若干导电线拉直绷紧,将导电线用粘接剂与电连接层的正面粘接,在电连接层的背面粘接与贯穿孔或贯穿槽连接的导电线;在贯穿孔或贯穿槽中填充导电介质;把汇流条设置在电连接层的两侧,将电连接层与太阳能电池背板通过粘接剂粘接;

步骤二:将正面导电线与背接触电池的一掺杂层电连接,贯穿孔或贯穿槽中的导电介质与另一掺杂层电连接;连接电连接层上的汇流条电极;所述电池片构成太阳能电池层;

步骤三:依次将前层材料、封装材料、步骤二所制备的太阳能电池层、背板顺序进行层叠,层压得到电池组件。

28.根据权利要求27所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:所述电池片上的P电极和N电极在水平面上具有镜面对称结构,当电池片的数量大于1时,组装电池片的方式为,将第一块电池片与电连接层连接后,将第二块电池片在水平面旋转180度,两片电池片边缘对齐,使第二块电池片上的P电极与第一块电池片上的N电极在一条导电线上,然后正常放置第三片背接触电池,使第三块电池片上的P电极与第二块电池片的N电极在一条导电线上,重复上述操作形成串联结构,形成太阳能电池层。

29.根据权利要求27所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:在电连接层上设置定位件;步骤二中电池片与导电线或导电介质的电连接方式为通过丝网印刷在电池片的P掺杂层和N掺杂层上涂覆导电胶形成P电极和N电极,然后将涂覆好导电胶的电池片通过所述电连接层上的定位件放置于所述电连接层上,所述导电胶在加热过程中可以固化,经加热后使所述导电线或导电介质同所述P电极或所述N电极通过所述导电胶形成欧姆接触,实现导电线和导电介质与电池片的电连接。

30.根据权利要求27所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:在P电极和N电极之间的绝缘层处丝网印刷上热塑性树脂或热固性树脂。

31.根据权利要求27-30任一所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:所述导电线采用镀层工艺镀有低熔点材料,所述低熔点材料为焊锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种,经加热后使导电线同P电极或N电极通过低熔点材料固定,使导电线和导电介质与电池片电连接。

32.根据权利要求31所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:加热固定过程在电池片正面使用加热垫;所述加热垫的加热温度为40~80摄氏度。

33.根据权利要求32所述的无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:所述加热的方式为红外辐射、电阻丝加热或热风加热中的任一种,加热温度为150~

500℃。

34.根据权利要求31所述无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:所述层压的参数根据封装材料的硫化特性进行设定,所述封装材料为EVA,为145摄氏度下层压16分钟。

35.根据权利要求31所述无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:所述镀层工艺为热浸镀、电镀或化学镀中的任一种。

说明书 :

无主栅、高效率背接触太阳能电池背板、组件及制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池领域,特别涉及无主栅太阳能电池背板、组件及其生产工艺。

背景技术

[0002] 能源是人类活动的物质基础,随着人类社会的不断发展和进步,对能源的需求与日俱增。传统的化石能源属于不可再生能源已经很难继续满足社会发展的需求,因此全球各国近年来对新能源和可再生源的研究和利用日趋火热。其中太阳能发电技术具有将太阳光直接转化为电力、使用简单、环保无污染、能源利用率高等优势尤其受到普遍的重视。太阳能发电是使用大面积的P-N结二极管在阳光照射的情况下产生光生载流子发电。
[0003] 现有技术中,占主导地位并大规模商业化的晶体硅太阳电池,其发射区和发射区电极均位于电池正面(向光面),即主栅、辅栅线均位于电池正面。由于太阳能级硅材料电子扩散距离较短,发射区位于电池正面有利于提高载流子的收集效率。但由于电池正面的栅线阻挡了部分阳光(约为8%),从而使太阳能电池的有效受光面积降低并由此而损失了一部分电流。另外在电池片串联时,需要用镀锡铜带从一块电池的正面焊接到另一块电池的背面,如果使用较厚的镀锡铜带会由于其过于坚硬而导致电池片的碎裂,但若用细宽的镀锡铜带又会遮蔽过多的光线。因此,无论使用何种镀锡焊带都会产生串联电阻带来的能量损耗和光学损耗,同时不利于电池片的薄片化。为了解决上述技术问题,本领域技术人员将正面电极转移到电池背面,开发出背接触太阳能电池,背接触太阳电池是指电池的发射区电极和基区电极均位于电池背面的一种太阳电池。背接触电池有很多优点:①效率高,由于完全消除了正面栅线电极的遮光损失,从而提高了电池效率。②可实现电池的薄片化,串联使用的金属连接器件都在电池背面,不存在从正面到背面的连接可以使用更薄的硅片,从而降低成本。③更美观,电池的正面颜色均匀,满足了消费者的审美要求。
[0004] 背接触太阳电池包括MWT、EWT和IBC等多种结构。背接触太阳电池大规模商业化生产的关键是在于如何高效低成本的将背接触太阳电池串联起来并制作成太阳能组件。MWT组件通常的制备方法是使用复合导电背板,在导电背板上施加导电胶,在封装材料上对应的位置冲孔使导电胶贯穿封装材料,将背接触太阳电池准确地放置于封装材料上使导电背板上的导电点与背接触太阳电池上的电极通过导电胶接触,然后在电池片上铺设上层EVA和玻璃,再将整个层叠好的模组翻转进入层压机进行层压。此工艺存在以下几个缺陷:1、所使用的复合导电背板是在背板中复合导电金属箔,通常为铜箔,且需要对铜箔进行激光刻蚀或化学刻蚀。由于激光刻蚀对于简单图形尚可操作,对于复杂图案则刻蚀速度慢,生产效率低,而化学刻蚀则存在需要预先制备形状复杂且耐腐蚀的掩膜、环境污染和腐蚀液对高分子基材的腐蚀问题。所以此方式制造的导电型背板制造工艺复杂,成本极高。2、需要对太阳电池片后层的封装材料进行冲孔以便使导电胶贯穿封装材料,由于封装材料通常是粘弹体,要进行精确冲孔难度极大。3、需要精确的点胶设备将导电胶涂覆在背板的相应位置,对MWT这种背接触点较少的电池还可以操作,对IBC等背接触点面积小、数量大的背接触电池使用点胶设备根本无法实现。
[0005] IBC技术将P-N结放置于电池背面,正面无任何遮挡同时又减少了电子收集的距离,因此可大幅度提高电池片效率。IBC电池在正面使用浅扩散、轻掺杂和SiO2钝化层等技术减少复合损失,在电池背面将扩散区限制在较小的区域,这些扩散区在电池背面成点阵排列,扩散区金属接触被限制在很小的范围内呈现为数量众多的细小接触点。IBC电池减少了电池背面的重扩散区的面积,掺杂区域的饱和暗电流可以大幅减小,开路电压和转换效率得以提高。同时通过数量众多的小接触点收集电流使电流在背表面的传输距离缩短,大幅度降低组件的串联内阻。
[0006] IBC背接触电池由于具有常规太阳能电池难以达到的高效率而备受业界关注,已经成为新一代太阳能电池技术的研究热点。但现有技术中IBC太阳能电池模块P-N结位置相邻较近且均在电池片背面,难以对IBC电池模块进行串联并制备成组件。为解决上述问题,现有技术也出现了多种对IBC背接触太阳能电池的改进,Sunpower公司曾发明将相邻的P或N发射极通过银浆丝网印刷细栅线相连最终将电流导流至电池边缘,在电池片边缘印刷较大的焊点再使用连接带进行焊接串联,当丝网印刷技术发明后,并且目前太阳能领域一直使用丝网印刷技术形成电流的汇流,如最新申请的专利201310260260.8,201310606634.7,201410038687.8,201410115631.8,并未作出任何改进。
[0007] 但是,使用细栅线进行电流收集,在5寸电池片上尚可使用,但在现有技术中普遍流行的6寸或更大的硅片上就会遇到串联电阻上升和填充因子下降等问题,导致所制造的组件功率严重降低。在现有技术中的IBC电池也可以在相邻的P或N发射极之间丝网印刷比较宽的银浆栅线来降低串联电阻,但由于用银量的增加会带来成本的急剧上升,同时宽的栅线也会产生P-N之间的绝缘效果变差,易漏电的问题。
[0008] 专利US20110041908A1公开了一种背面具有细长交叉指状发射极区域和基极区域的背接触式太阳能电池及其生产方法,具有半导体衬底,半导体衬底的背面表面上设有细长基极区域和细长发射极区域,基极区域为基极半导体类型,发射极区域设有与所述基极半导体类型相反的发射极半导体类型;细长发射极区域设有用于电接触发射极区域的细长发射极电极,细长基极区域设有用于电接触基极区域的细长基极电极;其中细长发射极区域具有比细长发射极电极小的结构宽度,并且其中细长基极区域具有比所述细长基极电极小的结构宽度。但是需要有设置大量的导电件来有效收集电流,因此导致制造成本增加,工艺步骤复杂。
[0009] 专利EP2709162A1公开了一种太阳能电池,运用于背接触太阳能电池,公开了彼此分开并交替排列的电极接触单元,通过纵向的连接体连接电极接触单元,形成“工”形电极结构;但是该种结构在电池片上进行了两次连接,第一次是电池片与电极接触单元连接,然后还需要通过连接体连接电极接触单元,并且“工”形电极相互交叉,两次连接带来了工艺上的复杂性,以及造成过多的电极接触点,可能造成“断连”或者“错连”,不利于背接触太阳能电池的整体性能。
[0010] 专利WO2011143341A2公开了一种背接触太阳能电池,包括衬底,多个相邻的P掺杂层和N掺杂层位于衬底背面,P掺杂层和N掺杂层与金属接触层层叠,并且P掺杂层和N掺杂层与金属接触层之间设置有钝化层,所述钝化层上具有大量的纳米连接孔,所述纳米连接孔连接P掺杂层和N掺杂层与金属接触层;但该发明利用纳米孔连接金属接触层会使电阻增大,况且制造工艺复杂,对制造设备有较高的要求。该发明不能把多片太阳能电池与电连接层集成为一个模块,而把电池片集成为太阳能电池模块之后不仅便于组装成组件,而且便于调整模块间的串并联,从而有利于调整太阳能电池模块中电池片的串并联方式,减小组件的连接电阻。
[0011] 另外,由于现有技术中与P发射极和N发射极连接的导线会形成交叉或者相邻较近,在太阳能电池使用一段时间老化以及外力碰触之后容易形成短路,严重影响电池组件的整体性能。
[0012] 综上所述,一种能够有效防止P区集流电极和N区集流电极短路、低成本、低串联电阻、耐隐裂、高效率、高稳定性、易工艺化生产的背接触太阳能电池组件及其制备工艺是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

[0013] 本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种能够有效防止P区集流电极和N区集流电极短路、低成本、低串联电阻、耐隐裂、高效率、高稳定性、制备工艺简单的背接触太阳能电池背板、组件及其制备工艺。
[0014] 本发明提供了一种无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,其主要技术方案为:
[0015] 所述无主栅、高效率背接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层和基层,所述电连接层与基层之间通过粘接剂连接;所述电连接层包括贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽、导电线,所述导电线分别设置于电连接层的正面和背面,背面导电线通过所述贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽中的导电介质连接到正面,所述电连接层用于连接背接触电池片,所述电连接层为绝缘材料。
[0016] 本发明提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池背板还可以包含以下技术方案:
[0017] 所述背板的电连接层上设置有定位件。
[0018] 所述电连接层上的导电线为弯曲的形状。
[0019] 所述导电线上设置有副栅或者导电粒子,用于收集电子,所述副栅或者导电粒子与电极连接。
[0020] 所述贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽为圆锥形,即贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽的背面面积大于贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽的正面面积,所述电连接层为塑料。
[0021] 所述正面导电线上设有导电凸起。
[0022] 所述导电凸起结构的高度为250微米~400微米。
[0023] 所述导电凸起的形状选自圆柱体、圆锥体、平行六面体、棱柱中的任一种。
[0024] 所述相邻导电线之间的距离为0.1mm~20mm。
[0025] 所述的导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝或铜包钢中的任一种;所述导电线的横截面形状为圆形、方形或椭圆形中的任一种;所述横截面形状的外接圆直径为0.05mm~1.5mm。
[0026] 所述的导电线表面镀有低熔点材料或涂覆有导电胶;所述低熔点材料为锡、锡铅合金、锡铅银合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种;镀层或导电胶层厚度为5μm~50μm。
[0027] 所述导电线的数量为10根~500根。
[0028] 所述粘接剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种。
[0029] 所述电连接层设置有汇流条电极,所述P汇流条电极和所述N汇流条电极设置于所述电连接层两侧。
[0030] 所述汇流条电极的表面具有凹凸形状。
[0031] 本发明还提供了一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,其主要技术方案为:
[0032] 包括由上至下连接的前层材料、封装材料、太阳能电池层、背板,其特征在于,所述太阳电池层包括若干个电池片,所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极,所述电池片与背板上的电连接层电连接,所述背板为上述技术方案所限定的背板。
[0033] 本发明提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件还可以包含以下技术方案:
[0034] 所述P电极为点状P电极或者线型P电极,所述N电极为点状N电极或者线型N电极。
[0035] 所述点状P电极的直径为0.4mm~1.5mm,所述同一导电线上连接的两个相邻点状P电极之间的距离为0.7mm~10mm,所述线型P电极的宽度为0.4mm~1.5mm;所述点状N电极的直径为0.4mm~1.5mm,所述同一导电线上连接的两个相邻点状N电极之间的距离为0.7mm~10mm,所述线型N电极的宽度为0.4mm~1.5mm。
[0036] 所述点状P电极和所述点状N电极的总个数为1000~40000个。
[0037] 所述点状电极或者线型电极上涂覆有银浆、导电高分子、导电胶、焊锡中的任一种。
[0038] 所述P电极与N电极之间的绝缘层处设置有热塑性树脂或热固性树脂。
[0039] 所述树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种或任几种的组合。
[0040] 所述导电胶为低电阻率导电粘接胶,其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂。
[0041] 所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或任几种的组合;所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或任几种的组合;导电粒子的粒径为0.01μm~5μm。
[0042] 所述导电胶中的高分子粘接剂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,粘接剂可进行热固化或光固化。
[0043] 所述背板的电连接层分多个模块设置,装上电池片后形成电池模块;所述电池模块通过电连接层两侧设置的汇流条电极连接;所述太阳电池层的电池片个数为1~120个,其中,包括1~120个电池模块,所述电池模块包括1~120个电池片。
[0044] 所述太阳能电池背板分模块设置,所述背板包含一个以上的模块,其中,组件包含的电池片个数、背板模块个数、背板模块包含的电池片个数的数量可由以下公式限定;Z代表电池组件总的电池片个数,Y代表所述背板模块的个数,X代表所述背板模块包含的电池片个数,其中1≤Y≤X≤Z;X×Y=Z;当X=1时,一根导电线的长度为一块电池片的长度;当Y=1时为一体化连接,即一根导电线连接电池组件的所有电池片。
[0045] 本发明还提供了一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法,其主要包括以下技术方案:
[0046] 步骤一:制备电连接层,在电连接层上制备贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽;将平行排列的若干导电线拉直绷紧,将导电线用粘接剂与电连接层的正面粘接,在电连接层的背面粘接与贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽连接的导电线;在贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽中填充导电介质;把汇流条设置在电连接层的两侧,将电连接层与太阳能电池背板通过粘接剂粘接;
[0047] 步骤二:将正面导电线与背接触电池的一掺杂层电连接,贯穿孔或贯穿槽或贯穿槽中的导电介质与另一掺杂层电连接;连接电连接层上的汇流条电极;所述电池片构成太阳能电池层;
[0048] 步骤三:依次将前层材料、封装材料、步骤2所制备的太阳能电池层、背板顺序进行层叠,层压得到电池组件。
[0049] 本发明提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法还可以包含以下技术方案:
[0050] 所述电池片上的P电极和N电极在水平面上具有镜面对称结构,组装电池片的方式为,将第一块电池片与电连接层连接后,将第二块电池片在水平面旋转180度,两片电池边缘对齐,使第二块电池片上的P电极与第一块电池片上的N电极在一条导电线上,然后正常放置第三片背接触电池,使第三块电池片上的P电极与第二块电池片的N电极在一条导电线上,重复上述操作形成串联结构,形成太阳能电池层。
[0051] 在电连接层上设置定位件;步骤二中电池片与导电线或导电介质的电连接方式为通过丝网印刷在电池片的P掺杂层和N掺杂层上涂覆导电胶形成P电极和N电极,然后将涂覆好导电胶的电池片通过所述电连接层上的定位件放置于所述电连接层上,所述导电胶在加热过程中可以固化,经加热后使所述导电线或导电介质同所述P电极或所述N电极通过所述导电胶形成欧姆接触,实现导电线和导电介质与电池片的电连接。
[0052] 在P电极和N电极之间的绝缘层处丝网印刷上热塑性树脂或热固性树脂。
[0053] 所述导电线采用镀层工艺镀有焊锡、锡铅合金、锡铅银合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种,经加热后使导电线同P电极或N电极通过低熔点材料固定,使导电线和导电介质与电池片电连接。
[0054] 所述的加热固定过程在电池片正面使用加热垫;所述加热垫的加热温度为40~80℃。
[0055] 所述加热的方式为红外辐射、电阻丝加热、热风加热中的任一种,加热温度为150~500℃。
[0056] 所述层压的参数根据封装材料的硫化特性进行设定,所述封装材料为EVA,为145℃下层压16分钟。
[0057] 镀层工艺为热浸镀、电镀或化学镀中的任一种。
[0058] 本发明的实施包括以下技术效果:
[0059] 1、本发明提出一种使用无主栅双面状结构电连接层的技术来实现大尺寸背接触太阳电池的串联并制作相应的太阳能组件的方法。此技术不需要对IBC电池相邻的P或N发射极之间丝网印刷细银浆栅线,可以大幅度减少银浆的用量,从而降低IBC电池的制造成本并简化制造工艺流程。
[0060] 2、本发明所使用背接触太阳能电池无需主栅,大大降低银浆的使用量,使[0061] 背接触电池的制造成本明显降低;一是转化效率高,二是组装效率高,消[0062] 除了正面栅线电极的遮光损失,从而提高了电池效率;
[0063] 3、本发明中太阳能电池电极与电连接层多点分散式接触,减少电子收集距离,大幅度降低组件的串联电阻。还可实现电池的薄片化,串联使用的金属连接器件都在电池背面,不存在从正面到背面的连接可以使用更薄的硅片,从而降低成本;
[0064] 4、实用性更强,本发明的背接触太阳电池普遍适用于MWT、EWT和IBC等多种结构;
[0065] 5、耐隐裂,本发明技术生产的组件集成的光伏系统可以彻底避免因一块电池片发生隐裂并损失一定的电流而导致整个组串的电流将发生明显的降低的问题,由于此发明所提出的无主栅双面背排线技术实现了导电体与电池片之间的多点连接,可以提高整个系统对生产制造、运输、安装和使用过程中产生的隐裂和微裂的容忍度。
[0066] 副栅或者导电粒子的设置可以减少电子以及空穴的迁移距离,增强电池片收集电子的能力。汇流条电极凹凸形状的设置可以增大电极的接触面积,减小电阻。
[0067] 此技术不需要使用导电胶粘接工艺,从而节省导电胶的成本并避免了导电胶需要精确点胶等一系列技术问题。此技术可以实现导电体与电池片之间的焊接,可以大幅度提高组件的长期可靠性。此技术制备的组件中,IBC电池与导电体之间是多点连接,连接点分布更密集,可以达到几千甚至几万个,在硅片隐裂和微裂部位电流传导的路径更加优化,因此基于微裂造成的损失被大大减小,产品的质量提高。通常在光伏系统中,电池片发生隐裂后电池片上部分区域会与主栅发生脱离,此区域产生的电流将无法被收集。光伏系统都是采用串联的方式形成矩阵,具有明显的水桶效应,当一块电池片发生隐裂并损失一定的电流时整个组串的电流将发生明显的降低,从而导致整个组串的发电效率大幅度降低。使用该技术生产的组件集成的光伏系统可以彻底避免此类问题发生,由于此发明所提出的无主栅双面背排线技术实现了导电体与电池片之间的多点连接,使整个光伏系统对生产制造、运输、安装和使用过程中产生的隐裂和微裂痕具有极高的容忍性。可以用一个简单的例子来说明,传统技术生产的太阳能组件就像是普通的玻璃,一个点被撞碎了整块玻璃就粉碎了,而用无主栅双面背排线技术生产的组件则像是夹胶安全玻璃,一个点碎裂了外观上看起来不美观了,但是整个玻璃的遮风挡雨的功能还在。此技术突破了传统的电池组串工艺,使电池排布更自由,更紧密,采用上述技术的组件有望更小更轻,对下游项目开发来说,这就意味着安装中更小的占地面积,更低的屋顶承重要求和更低的人力成本。无主栅背排线技术可以解决低成本、高效率的背接触太阳电池的连接问题,通过使用铜线代替银主栅降低成本,实现背接触太阳电池真正的工业化规模生产,在提高效率的同时降低成本,为光伏系统提供效率更高、成本更低、稳定性更高、耐隐裂更出色的光伏组件,大大提升光伏系统与传统能源的竞争力。
[0068] 本发明所使用背接触太阳能电池整体结构与常规的背接触太阳能电池基本一致,但是在背接触太阳能电池完成银浆烧结和功率分档测试后在其发射区电极和基区电极之间的绝缘层处丝网印刷上热塑性或热固性的树脂。此树脂一方面可以起到分离绝缘发射区电极和基区电极的作用,一方面在层压过程中起到粘接背接触太阳能电池片和背板的作用。
[0069] 本发明使用的导电背板的另一个特定是具有定位标示,在导电背板的特定位置印刷有定位点。导电背板定位点的设计原理为定位点与背板上的金属线的相对位置精确固定,通过CCD技术可以很容易对背板上的定位点进行识别,通过识别定位点可以精准的将涂有导电胶的背接触太阳能电池片放置于导电背板的相应位置,使背接触电池片上发射区电极和基区电极于导电背板上对应的导电金属丝通过导电胶进行接触。

附图说明

[0070] 图1.点状背接触太阳能电池背面示意图
[0071] 图2.线型背接触太阳能电池背面示意图
[0072] 图3.导电线截面图(图3a,导电线截面图,图3b,两层导电线截面图,图3c,三层导电线截面图)
[0073] 图4.双面结构的电连接层截面示意图
[0074] 图5.太阳能电池背板中电连接层与电池片电极连接后的截面示意图
[0075] 图6.太阳能电池组件截面示意图
[0076] 图7.装上电池片的太阳能电池组件示意图
[0077] 1、为铜、铝或钢等金属材料,2、为与1不同的铝或钢等金属材料;3、为锡、锡铅、锡铋或锡铅银金属合金焊料;4、N型掺杂层;41、线型N电极;42、点状N电极;43、N汇流条电极;5、P型掺杂性;51、线型P电极;52、点状P电极;53、P汇流条电极;6、背接触电池的基体硅片;
7、正面导电线;8、背面导电线。9、导电介质;10、背板;11、前层材料;12、电连接层;13、封装材料。

具体实施方式

[0078] 下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明,需要指出的是,所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。
[0079] 实施例1
[0080] 参见图1、图3、图4、图5,本实施例所提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,所述背面接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层12和基层,所述电连接层12与基层之间通过粘接剂连接;所述电连接层12包括贯穿孔、导电线,所述导电线分别设置于电连接层12的正面和背面,背面导电线通过所述贯穿孔中的导电介质9连接到正面,所述电连接层12用于连接背接触电池片,所述电连接层为绝缘材料。所述背板的电连接层12上设置有定位件,便于电池片与电连接层12连接时的对准;所述电连接层12可以为压敏性绝缘材料,使导电线可以压入电连接层12内。
[0081] 参见图3,本实施例使用的所述导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝或铜包钢中的任一种,本实施例优银;所述导电线的横截面形状为圆形、方形或椭圆形中的任一种,本实施例优方形;所述导电线为具有三层结构的镀层导电线,包括最内层的导电线直径为0.8mm,中间层的铜层,厚度为0.2mm,最外层为镀锡层,厚度为0.3mm。所述导电线可以为弯曲的形状,例如锯齿形,这样可以增大导电线与电池片掺杂层之间的接触总面积,利于电子的收集。所述的导电线表面涂覆有导电胶;所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或几种的组合,本实施例优选铜;所述导电胶为低电阻率导电粘接胶,其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂;所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或几种的组合,本实施例优选针状;导电粒子的粒径为0.01μm~5μm,本实施例优选5μm。所述导电胶中的高分子粘接剂为单组份或双组份的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,本实施例优选环氧树脂,并可进行热固化或光固化,制备工艺简单。
[0082] 所述导电线上设置有副栅或者导电粒子,用于收集电子,所述副栅或者导电粒子与电极连接;所述贯穿孔的背面面积大于贯穿孔或贯穿槽的正面面积,可以是圆锥形;所述电连接层12为塑料;所述正面导电线上设有导电凸起;所述导电凸起结构的高度为250微米~400微米,本实施例优选250微米;所述导电凸起的形状选自圆柱体、圆锥体、平行六面体或棱柱中的任一种,本实施例优选圆锥体;所述导电凸起的设置利于导电性与电池片电极的紧密连接;所述电连接层12设置有汇流条电极,所述P汇流条电极和所述N汇流条电极设置于所述电连接层12两侧;所述汇流条电极的表面具有凹凸形状,可以增大汇流条电极的欧姆接触面积,减小电阻;所述汇流条的横截面为5mm×0.22mm。
[0083] 本实施例所提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,包括由上至下连接的前层材料11、封装材料13、太阳能电池层、背板10,其特征在于,所述太阳电池层包括若干个电池片,所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层5连接的点状P电极52和与N型掺杂层4连接的点状N电极42,所述电池片与背板上的电连接层12电连接,所述背板上可以分模块设置,每个电池片可以安装多块电池片,每个模块设置一个电连接层12用于安装电池片,多个模块之间通过电连接层12的汇流条电连接。也可以在背板上只设置一个电连接层12。
[0084] 所述P电极与所述N电极之间的绝缘层处设置有热塑性树脂或热固性树脂,所述树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,本实施例优选聚烯烃树脂,可防止电极之间的短路。
[0085] 参见图1,所述电池片为N型单晶硅基体硅,所述P电极为点状P电极52,所述N电极为点状N电极42,所述点状P电极52和所述点状N电极42设于硅基体的背面,点状P电极52和点状N电极42相互交替排列在硅基体的背面,点状P电极52上设有正电极接触点,点状N电极42上设有负电极接触点所述点状P电极52和所述点状N电极42的总个数为1000个~40000个,本实施例优选2080个;点状P电极52的直径为0.8mm,相邻点状P电极52之间的距离为
1.5mm。点状N电极42的直径为0.7mm,相邻点状N电极42之间的距离为1.5mm,点状P电极52连线与点状N电极42连线之间的中心距离为15mm,上述点状电极具体参数的设置在本实施例中方便连接,能较好的收集电流。电池转化效率为20.2%。
[0086] 一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法:
[0087] 如图4所示,在绝缘材料的电连接层12上冲压成型贯穿孔;将平行排列的若干导电线拉直绷紧,将导电线用粘接剂与电连接层12的正面粘接,在电连接层12的背面粘接与贯穿孔连接的导电线;在贯穿孔中填充导电介质9;
[0088] 本实施例使用的双面型背板宽幅651mm,长度662mm。每片背接触电池片对应的156×156mm面积内对应排列了150根导电线,其中75根与发射区接触点对应,设置于电连接层12的背面,剩余75根与基区接触点对应设置于电连接层12的正面。与发射区接触点对应的导电线和与基区接触点对应的导电线交叉排列。导电线为TU1无氧铜丝,横截面尺寸为0.5×0.25mm。使用聚氨酯胶黏剂将电连接层固定于背板的相应位置。如图5所示。
[0089] 使用丝网印刷在电池片上所有接触点位置上均匀涂覆导电胶,每个接触点上导电胶涂覆量为0.2mg。导电胶的高分子粘接剂使用温度固化的环氧树脂,其中的导电粒子为粒径0.3μm的片状银粉。将涂有导电胶的背接触电池根据背板的定位件进行定位放置于背板的左上角,然后将第二片背接触电池在水平面旋转180℃,在两片电池边缘对齐时,使第二片背接触电池上的发射区接触点正好处于与第一片背接触电池上的基区发生点正好处于同一条导电线上。依此类推形成如图5所示的串联结构。
[0090] 将铺设完成的如图5所示的串联电池串使用5×0.22mm横截面积的常规通用汇流条进行串联,制作出8串,每串4片,共32片背接触的电池片组。再在电池片上依次放置上层EVA和玻璃。将层叠后的模组送入层压机进行层压,层压参数根据EVA的硫化特性进行设定,通常为145℃下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行安装金属边框、安装接线盒并进行功率测试和外观检查,所述太阳能电池组件的受光面设置有有耐侯性好的含氟膜材料。如图6和图7所示。
[0091] 上述32片背接触组件的功率参数如下:
[0092] 开路电压  Uoc(V)22.08
[0093] 短路电流  Isc(A)9.28
[0094] 工作电压  Ump(V)17.24
[0095] 工作电流  Imp(A)9.10
[0096] 最大功率  Pmax(W)156.88
[0097] 填充因子  76.56%
[0098] 实施例2
[0099] 参见图2、图3、图4、图7,本实施例所提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,所述背面接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层12和基层,所述电连接层12与基层之间通过粘接剂连接;所述电连接层12包括贯穿槽、导电线,所述导电线分别设置于电连接层12的正面和背面,背面导电线通过所述贯穿槽中的导电介质9连接到正面,所述电连接层12用于连接背接触电池片,所述电连接层12为绝缘材料。所述背板的电连接层12上设置有定位件,便于电池片与电连接层12连接时的对准;所述电连接层12可以为压敏性绝缘材料,使导电线可以压入电连接层12内。
[0100] 参见图3,本实施例使用的所述导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝或铜包钢中的任一种,本实施例优银;所述导电线的横截面形状为圆形、方形或椭圆形中的任一种,本实施例优椭圆形;所述导电线为具有两层结构的镀层导电线,包括最内层的导电线直径为0.8mm,最外层为镀锡层,厚度为0.3mm。所述的导电线表面涂覆有导电胶;所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或几种的组合,本实施例优选银;所述导电胶为低电阻率导电粘接胶,其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂;所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或几种的组合,本实施例优选橄榄状;导电粒子的粒径为0.01μm~5μm,本实施例优选2μm。所述导电胶中的高分子粘接剂为单组份或双组份的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,本实施例优选聚氨酯树脂,并可进行热固化或光固化,制备工艺简单。
[0101] 所述导电线上设置有副栅或者导电粒子,用于收集电子,所述副栅或者导电粒子与电极连接;所述贯穿孔的背面面积大于贯穿孔或贯穿槽的正面面积,可以是圆锥形;所述电连接层12为塑料;所述电连接层12设置有汇流条电极,所述P汇流条电极和所述N汇流条电极设置于所述电连接层12两侧;所述汇流条电极的表面具有凹凸形状,可以增大汇流条电极的欧姆接触面积,减小电阻;所述汇流条的横截面为5mm×0.22mm。
[0102] 本实施例所提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,包括由上至下连接的前层材料11、封装材料13、太阳能电池层、背板10,其特征在于,所述太阳电池层包括若干个电池片,所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层5连接的线型P电极51和与N型掺杂层4连接的线型N电极41,所述电池片与背板上的电连接层12电连接,所述背板上可以分模块设置,每个电池片可以安装多块电池片,每个模块设置一个电连接层12用于安装电池片,多个模块之间通过电连接层12的汇流条电连接。也可以在背板上只设置一个电连接层12。
[0103] 所述P电极与所述N电极之间的绝缘层处设置有热塑性树脂或热固性树脂,所述树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,本实施例优选丙烯酸树脂,可防止电极之间的短路。
[0104] 参见图2,所述电池片为N型单晶硅基体硅,所述P电极为线型P电极51,所述N电极为线型N电极41,所述线型P电极51和所述线型N电极41设于硅基体的背面,线型P电极51和线型N电极41相互交替排列在硅基体的背面,相邻线型P电极51之间的距离为1.5mm;相邻线型N电极41之间的距离为1.5mm上述点状电极具体参数的设置在本实施例中方便连接,能较好的收集电流。电池转化效率为20.2%。
[0105] 一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法:
[0106] 制备电连接层12:在具有绝缘材料的电连接层12上刻蚀成型贯穿槽;将平行排列的若干导电线拉直绷紧,将导电线用粘接剂与电连接层12的正面粘接,在电连接层12的背面粘接与贯穿槽连接的导电线;在贯穿槽中填充导电介质9;
[0107] 本实施例使用的双面型导电背板宽幅986mm,长度1662mm。每片背接触电池片对应的156×156mm面积内对应排列了76根导电导电线,设置于电连接层12的正面以及反面,其中38根与线型P电极区对应,剩余38根与线型N电极对应,设置于电连接层12的背面。依次将38根154mm长的具有三层结构的直径为1.3mm的镀锡层的导电线拉直绷紧按照背接触太阳电池的背面图形粘接在所述电连接层12的正面;在贯穿槽中填充焊锡;再将38根298mm长的同类型的镀层导电线按照背接触太阳电池粘接在所述电连接层12的背面,并与所述贯穿槽中的焊锡电连接,贯穿槽串的长度为298mm,再将38根298mm长的同类型的镀层导电线按照背接触太阳电池的背面图形放置于所述电连接层12正面,以此类推,最后与太阳背板粘接,形成如图5所示的结构。与线型发射区对应的导电线和与线型基区对应的导电线交叉排列。
导电线横截面尺寸为0.7×0.2mm。使用聚丙烯酸胶黏剂将导电线固定于背板的相应位置。
[0108] 首先使用丝网印刷在电池片上所有接触区位置上均匀涂覆导电胶,每条线型接触区上导电胶涂覆量为25mg。导电胶的高分子粘接剂使用温度固化的聚氨酯树脂,其中的导电粒子为粒径0.5μm的镀金镍球。将涂有导电胶的第一片背接触电池根据背板的定位点进行定位放置于背板的左上角,然后将第二片背接触电池在水平面旋转180度,在两片电池边缘对齐时,使第二片背接触电池上的发射区接触区正好处于与第一片背接触电池上的基区发生点正好处于同一条导电线上。依此类推形成如图5所示的串联结构。
[0109] 将铺设完成的如图5所示的串联电池串使用4×0.25mm横截面积的常规通用汇流条进行串联,制作出6串,每串10片,共60片背接触的电池片组。再在电池片上依次放置上层EVA和玻璃。将层叠后的模组送入层压机进行层压,层压参数根据EVA的硫化特性进行设定,通常为145℃下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行安装金属边框、安装接线盒并进行功率测试和外观检查。所述太阳能电池组件的受光面设置有有耐侯性好的含氟膜材料。如图6和图7所示。
[0110] 上述60片背接触组件的功率参数如下:
[0111] 开路电压  Uoc(V)41.48
[0112] 短路电流  Isc(A)9.29
[0113] 工作电压  μmp(V)32.81
[0114] 工作电流  Imp(A)9.12
[0115] 最大功率  Pmax(W)299.23
[0116] 填充因子  77.65%
[0117] 实施例3
[0118] 参见图1、图3、图4、图5,本实施例所提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池背板,所述背面接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层12和基层,所述电连接层12与基层之间通过粘接剂连接;所述电连接层12包括贯穿孔、导电线,所述导电线分别设置于电连接层12的正面和背面,背面导电线通过所述贯穿孔中的导电介质9连接到正面,所述电连接层12用于连接背接触电池片,所述电连接层12为绝缘材料。所述背板的电连接层12上设置有定位件,便于电池片与电连接层12连接时的对准;所述电连接层12可以为压敏性绝缘材料,使导电线可以压入电连接层12内。
[0119] 参见图3,本实施例使用的所述导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝或铜包钢中的任一种,本实施例优铝或铜;所述导电线的横截面形状为圆形、方形或椭圆形中的任一种,本实施例优方形;所述导电线为具有三层结构的镀层导电线,包括最内层铜的导电线直径为0.8mm,中间层的铝层,厚度为0.2mm,最外层为镀锡层,厚度为0.3mm。所述的导电线表面涂覆有导电胶;所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或几种的组合,本实施例优选镀银镍;所述导电胶为低电阻率导电粘接胶,其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂;所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或几种的组合,本实施例优选片状;导电粒子的粒径为0.01μm~5μm,本实施例优选0.01μm。所述导电胶中的高分子粘接剂为单组份或双组份的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,本实施例优选环氧树脂,并可进行热固化或光固化,制备工艺简单。
[0120] 所述导电线上设置有副栅或者导电粒子,用于收集电子,所述副栅或者导电粒子与电极连接;所述贯穿孔的背面面积大于贯穿孔或贯穿槽的正面面积,可以是圆锥形;所述电连接层12为塑料;所述正面导电线上设有导电凸起;所述导电凸起结构的高度为250微米~400微米,本实施例优选400微米;所述导电凸起的形状选自圆柱体、圆锥体、平行六面体或棱柱中的任一种,本实施例优选圆锥体;所述导电凸起的设置利于导电性与电池片电极的紧密连接;所述电连接层12设置有汇流条电极,所述P汇流条电极和所述N汇流条电极设置于所述电连接层12两侧;所述汇流条电极的表面具有凹凸形状,可以增大汇流条电极的欧姆接触面积,减小电阻;所述汇流条的横截面为5mm×0.22mm。
[0121] 本实施例所提供的一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件,包括由上至下连接的前层材料11、封装材料13、太阳能电池层、背板10,其特征在于,所述太阳电池层包括若干个电池片,所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层5连接的点状P电极52和与N型掺杂层4连接的点状N电极42,所述电池片与背板上的电连接层12电连接,所述背板上可以分模块设置,每个电池片可以安装多块电池片,每个模块设置一个电连接层12用于安装电池片,多个模块之间通过电连接层12的汇流条电连接。也可以在背板上只设置一个电连接层12。
[0122] 所述P电极与所述N电极之间的绝缘层处设置有热塑性树脂或热固性树脂,所述树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种,本实施例优选聚烯烃树脂,可防止电极之间的短路。
[0123] 参见图1,所述电池片为N型单晶硅基体硅,所述P电极为点状P电极52,所述N电极为点状N电极42,所述点状P电极52和所述点状N电极42设于硅基体的背面,点状P电极52和点状N电极42相互交替排列在硅基体的背面,点状P电极52上设有正电极接触点,点状N电极42上设有负电极接触点所述点状P电极52和所述点状N电极42的总个数为1000个~40000个,本实施例优选2420个;点状P电极52的直径为0.8mm,相邻点状P电极52之间的距离为
1.5mm。点状N电极42的直径为0.7mm,相邻点状N电极42之间的距离为1.5mm,点状P电极52连线与点状N电极42连线之间的中心距离为15mm,上述点状电极具体参数的设置在本实施例中方便连接,能较好的收集电流。电池转化效率为20.2%。
[0124] 一种无主栅、高效率背接触太阳能电池组件的制备方法:
[0125] 如图4所示,在绝缘材料的电连接层12上冲压成型贯穿孔;将平行排列的若干导电线拉直绷紧,将导电线用粘接剂与电连接层12的正面粘接,在电连接层12的背面粘接与贯穿孔连接的导电线;在贯穿孔中填充导电介质9;
[0126] 本实施例使用的双面型背板宽幅651mm,长度662mm。每片背接触电池片对应的156×156mm面积内对应排列了160根导电导电线,其中80根与发射区接触点对应,设置于电连接层12的背面,剩余80根与基区接触点对应设置于电连接层12的正面。与发射区接触点对应的导电线和与基区接触点对应的导电线交叉排列。导电线为TU1无氧铜丝,横截面尺寸为0.5×0.25mm。使用聚氨酯胶黏剂将导电线固定于背板的相应位置。如图5所示。
[0127] 使用丝网印刷在电池片上所有接触点位置上均匀涂覆导电胶,每个接触点上导电胶涂覆量为0.2mg。导电胶的高分子粘接剂使用温度固化的环氧树脂,其中的导电粒子为粒径0.3μm的片状银粉。将涂有导电胶的背接触电池根据背板的定位件进行定位放置于背板的左上角,然后将第二片背接触电池在水平面旋转180℃,在两片电池边缘对齐时,使第二片背接触电池上的发射区接触点正好处于与第一片背接触电池上的基区发生点正好处于同一条导电线上。依此类推形成如图5所示的串联结构。
[0128] 将铺设完成的如图5所示的串联电池串使用5×0.22mm横截面积的常规通用汇流条进行串联,制作出8串,每串4片,共32片背接触的电池片组。再在电池片上依次放置上层EVA和玻璃。将层叠后的模组送入层压机进行层压,层压参数根据EVA的硫化特性进行设定,通常为145℃下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行安装金属边框、安装接线盒并进行功率测试和外观检查,所述太阳能电池组件的受光面设置有有耐侯性好的含氟膜材料。如图6和图7所示。
[0129] 上述32片背接触组件的功率参数如下:
[0130] 开路电压  Uoc(V)22.25
[0131] 短路电流  Isc(A)9.25
[0132] 工作电压  Ump(V)17.27
[0133] 工作电流  Imp(A)9.08
[0134] 最大功率  Pmax(W)156.78
[0135] 填充因子  76.18%
[0136] 由实施例1-3的实验参数可知,由本发明制备的背接触太阳电池背板所封装的太阳能电池组件可以获得很高的填充因子,从而提高组件的发电效率。能够有效防止P电极和N电极之间的短路、耐隐裂、高效率、高稳定性,同时具有制备工艺简单,成本大大降低的优点。
[0137] 最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。