无主栅高效率背接触太阳能电池模块及组件制造技术

本实用新型专利技术涉及太阳能电池领域，特别涉及无主栅高效率背接触太阳能电池模块及组件。无主栅高效率背接触太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括电池片和电连接层，所述电池片的背光面具有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极，其特征在于：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；正面导电线与任一种电极电连接，背面导电线通过所述贯穿孔中的导电介质与另一电极电连接，所述电连接层为绝缘材料；所述模块受光面面积与电池片面积之比为1.05：1～100：1。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、高稳定性的太阳能电池组件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及太阳能电池领域，特别涉及无主栅高效率背接触太阳能电池模块及组件。无主栅高效率背接触太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括电池片和电连接层，所述电池片的背光面具有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极，其特征在于：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；正面导电线与任一种电极电连接，背面导电线通过所述贯穿孔中的导电介质与另一电极电连接，所述电连接层为绝缘材料；所述模块受光面面积与电池片面积之比为1.05：1～100：1。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、高稳定性的太阳能电池组件。【专利说明】无主栅高效率背接触太阳能电池模块及组件
本技术涉及太阳能电池领域，特别涉及无主栅高效率背接触太阳能电池模块 及组件。
技术介绍
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。 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。 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。 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Si0 2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。 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，当丝网印刷技术专利技术后，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。 但是，丝网印刷技术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。 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。 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。 专利W02011143341A2公开了一种背接触太阳能电池，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
无主栅高效率背接触太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括电池片和电连接层，所述电池片的背光面具有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极，其特征在于：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；正面导电线与任一种电极电连接，背面导电线则通过所述贯穿孔或贯穿槽中的导电介质与另一电极电连接，所述电连接层为绝缘材料；所述模块受光面面积与电池片面积之比为1.05：1～100：1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，夏文进，孙玉海，张育政，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32