太阳能电池背电极的制备方法、太阳能电池片和太阳能电池组件技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池背电极的制备方法，包括以下步骤：S10、将进料金属丝和/或金属粉采用电弧、等离子弧或燃烧火焰法加热至熔融，形成金属熔融液；S20、然后采用压缩气体将金属熔融液雾化形成金属粒子，并携带金属粒子运动，最终沉积到太阳能电池的铝背场表面，形成金属涂层，得到所述晶体硅太阳能电池背电极。本发明专利技术还提供了一种太阳能电池片和太阳能电池组件。采用本发明专利技术提供的制备方法制备太阳能电池背电极时，工艺迅速，形成的背电极厚度均匀、致密，边缘整齐，与铝背场粘合力高，与光伏焊带焊接性能好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种太阳能电池背电极的制备方法，包括以下步骤：S10、将进料金属丝和/或金属粉采用电弧、等离子弧或燃烧火焰法加热至熔融，形成金属熔融液；S20、然后采用压缩气体将金属熔融液雾化形成金属粒子，并携带金属粒子运动，最终沉积到太阳能电池的铝背场表面，形成金属涂层，得到所述晶体硅太阳能电池背电极。本专利技术还提供了一种太阳能电池片和太阳能电池组件。采用本专利技术提供的制备方法制备太阳能电池背电极时，工艺迅速，形成的背电极厚度均匀、致密，边缘整齐，与铝背场粘合力高，与光伏焊带焊接性能好。【专利说明】太阳能电池背电极的制备方法、太阳能电池片和太阳能电 池组件
本专利技术属于太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池背电极的制备方法、一种 太阳能电池片以及含有该太阳能电池片的太阳能电池组件。
技术介绍
目前成熟商业化生产的晶体硅太阳能电池以其工艺流程简单、转化效率高、便于 大规模生产等优点迅速发展起来，该类电池占据了光伏市场电池量的80%以上的份额。并 且，晶体硅太阳能电池有望成为未来电力供应的主要支柱。 目前商业的制作晶体硅太阳能电池电极的方法是金属化工艺，即采用丝网印刷的 方法在硅片的背光面印刷2~3条背银浆料，烘干，然后再在电池的背光面除印刷背银浆料 的区域之外印刷背铝浆料，烘干，再在电池的向光面印刷向光面银浆，然后过烧结炉一次烘 干烧结而成。该方案在背光面银浆区域烧结后形成背面电极，向光面银浆区域烧结后形成 正面电极，工艺简单成熟。但是，该方案的电极线所采用浆料均使用含银导电浆料，因此，其 材料成本相对较高。如何采用非银材料作为电池的导电电极，并保持良好的导电、附着、焊 接等性能，依旧是当前晶体娃太阳能电池电极研究的热点。 例如，CN102248243A提到一种用于焊料涂覆在工件上的方法和设备，具体是采用 一种焊丝在超声波所施加的超声振动作用下将熔融状态下的焊丝涂覆到太阳能电池上，该 方法得到的涂覆层与光伏焊带的焊接性能好，但涂覆层中有细小孔洞，层间厚度不均匀，边 缘不整齐，与电池片的粘接力也不大，并且涂覆实施的速度慢，制作效率低；CN102969406A 也采用超声波焊接方式，利用焊锡丝的精确供给装置，在带有超声波功能的且使温度在一 定范围中的焊接头上形成熔化的焊锡液，在太阳能电池硅片预留空出的位置处形成焊锡涂 层，该方案的涂覆部位为电池硅片预留位置，铝背场面积减少，对收集背光面的光生电流及 提高光电效率不利，降低电池性能，它还具有CN102248243A同样的缺陷。 CN102751359A公开了一种晶体硅太阳能电池串的制作方法，采用超声热锡焊技 术，采用光伏焊带直接将两相邻电池片的正面主栅线和背面铝浆料层或铜浆料层连接起 来；因为光伏焊带一般为镀锡铜带，在采用超声热焊时，铜带对超声有很强的削弱作用，并 且镀锡铜带的锡量很少，导致其焊接效果很不理想，降低电池片或组件的性能。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中采用丝网印刷法或焊接涂覆法制作太阳能电池电极 时存在的成本高、制作效率低、粘接力不好导致电池性能降低的技术问题，特提供一种成本 低、粘接力强、制作效率高，且对光电转化率有相对提升的一种太阳能电池背电极的制备方 法、太阳能电池片和采用该太阳能电池片的太阳能电池组件。 具体地，本专利技术的技术方案为： 一种太阳能电池背电极的制备方法，包括以下步骤： S10、将进料金属丝和/或金属粉采用电弧、等离子弧或燃烧火焰法加热至熔融，形成 金属烙融液； S20、然后采用压缩气体将金属熔融液雾化形成金属粒子，并携带金属粒子运动，最终 沉积到太阳能电池的铝背场表面，形成金属涂层，得到所述晶体硅太阳能电池背电极。 本专利技术还提供了一种太阳能电池片，包括硅片、位于硅片背面的铝背场、位于铝背 场上的背电极；所述背电极由本专利技术提供的制备方法制备得到。 最后，本专利技术提供了一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括依次层叠的 背板、密封胶层、电池片、密封胶层和透光层；其中，所述电池片为本专利技术提供的太阳能电池 片。 采用本专利技术提供的制备方法制备太阳能电池背电极时，不需预先加热电池片，同 时电极带通过电弧、等离子弧或燃烧火焰法先熔融并通过压缩气体雾化并沉积（即热喷涂 法）形成，相较于现有技术中的丝网印刷法或焊接涂覆法，其工艺过程非常迅速，且形成的 金属涂层（即电极层）厚度均匀、致密，边缘整齐，与铝背场粘合力高，与光伏焊带焊接性能 好；同时，铝背场的面积较传统银背电极太阳能电池有所增加，使得本专利技术提供的太阳能电 池片的光电转化效率也得到有效提升。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术提供的太阳能电池片的侧面示意图。 图2为本专利技术提供的太阳能电池的第一种实施方式的背光面俯视图。 图3为本专利技术提供的太阳能电池的第二种实施方式的背光面俯视图。 图中，1--背电极，2--铝背场，3--硅衬底。 【具体实施方式】 本专利技术提供了一种太阳能电池背电极的制备方法，包括以下步骤： S10、将进料金属丝和/或金属粉采用电弧、等离子弧或燃烧火焰法加热至熔融，形成 金属烙融液； S20、然后采用压缩气体将金属熔融液雾化形成金属粒子，并携带金属粒子运动，最终 沉积到太阳能电池的铝背场表面，形成金属涂层，得到所述晶体硅太阳能电池背电极。 采用本专利技术提供的制备方法制备太阳能电池背电极时，不需预先加热电池片，同 时电极带通过电弧、等离子弧或燃烧火焰法先熔融并通过压缩气体雾化并沉积（即热喷涂 法）形成。具体地，热喷涂技术即为：对电极用金属先采用电弧、等离子弧或燃烧火焰产生 热量进行加热熔化，然后用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们 喷向工件表面形成金属涂层的技术。喷涂材料(即雾化后的金属粒子)在飞行沉积的过程中 被冷却，喷涂施工中基体的热影响很小，受热温度不超过200°c，基体(即太阳能电池片的硅 衬底和铝背场整体）不会发生变形和性能变化，喷涂质量稳定，喷涂得到的涂层形状和厚度 容易控制。 作为本专利技术的一种优选实施方式，当进料金属采用金属丝时，将其加热至熔融的 方法优选为电弧法。采用电弧加热的温度可达500(Γ5500?，因此可快速熔融金属或合金， 同时压缩气体可使金属粒子的速度达到20(Γ300米/秒，因此该方法得到的金属涂层和铝 背场表面的结合强度高。同时，电弧法加热熔融金属时，还可同时双金属丝进料，喷涂效率 也高。作为本领域技术人员的公知常识，电弧法采用现有技术中常见的各种电弧喷涂设备 进行，例如可以采用电弧喷涂机，电弧喷涂设备上设有精细喷枪。即本专利技术中，采用电弧喷 涂设备上的喷枪对进料金属进行加热熔融，而后采用压缩气体把熔融金属雾化，并对雾化 的金属粒子加速使它们喷向太阳能电池的铝背场表面形成金属涂层，该金属涂层即形成太 阳能电池背电极。结合选择电弧喷涂精细喷枪嘴的直径，以及喷枪嘴与太阳能电池的铝 背场的距离，并调整太阳能电池的移动线速度，可在太阳能电池铝背场表面得到厚薄更均 匀、致密、边缘整齐的背电极带。优选情况下，所采用的喷枪嘴的直径为5(Γ?000μπι，喷枪 嘴与太阳能电池的铝背场的距离为2. (T50mm，太阳能电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池背电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将进料金属丝和/或金属粉采用电弧、等离子弧或燃烧火焰法加热至熔融，形成金属熔融液；S20、然后采用压缩气体将金属熔融液雾化形成金属粒子，并携带金属粒子运动，最终沉积到太阳能电池的铝背场表面，形成金属涂层，得到所述晶体硅太阳能电池背电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何龙，姜占锋，谭伟华，王胜亚，秦世嵘，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44