一种背接触太阳能电池及太阳能电池组件制造技术

本发明专利技术公开了一种背接触太阳能电池，包括n型硅基体、p+掺杂区域、n+掺杂区域、钝化减反层、正电极细栅和负电极细栅，还包括正电极导电线和负电极导电线，正电极导电线设置在正电极细栅和负电极细栅上，正电极导电线与正电极细栅相接触部位设有导电材料，正电极导电线与负电极细栅相接触部位的正电极导电线上包裹有绝缘材料，负电极导电线设置在正电极细栅和负电极细栅上，负电极导电线与负电极细栅相接触部位设有导电材料，负电极导电线与正电极细栅相接触部位的负电极导电线上包裹有绝缘材料。该背接触太阳能电池能减少细栅电阻的影响，降低银浆的使用量，提高填充因子，减少背面金属对背面入射光的遮挡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池领域，具体涉及一种背接触太阳能电池及太阳能电池组件。
技术介绍
太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池，其正电极接触电极和负电极接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面，正面金属正电极接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所反射，造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7％左右，减少金属电极的正面覆盖可以直接提高的电池的能量转化效率。背接触太阳能电池是一种将正电极和负电极接触电极均放置在电池背面(非受光面)的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。背接触结构的太阳能电池是目前能工业化批量生产的晶硅太阳能电池中能量转化效率最高的一种电池，它的高转化效率，低的组件封装成本，一直深受人们所青睐。在以往的背接触太阳能电池制作工艺中，其金属化工艺大都采用流程较为复杂电镀来实现，该方法在降低背接触电池的串联电阻，提高电池的开路电压确实有出色的表现，但是该方法工艺复杂，排放的废弃物严重污染环境，且与目前工业化生产的主流金属化方法不相兼容，因此对于低成本的产业化推广难度较大。使用目前主流的丝网印刷技术进行背接触电池的金属化如果采用常规的主栅线设计时面临的两个主要问题是1.主栅线和相反电极细栅线之间以及主栅线和相反电极对应的掺杂区域之间的绝缘。2.为了减少主栅线和细栅线上的线电阻需要采用较宽的栅线，更多的浆料耗量带来成本的急剧上升。一般的解决绝缘的办法是在硅片上正电极主栅对应的区域印刷绝缘层浆料，只有正电极细栅线及周围部分p+区域不被遮挡。同样的，在负电极主栅对应的区域印刷绝缘层浆料，只有负电极细栅线及周围部分n+区域不被遮挡。绝缘层的厚度一般为10～30μm。由于印刷的方式以及绝缘浆料的特性限制了浆料的厚度以及硅片表面不平整带来的尖端效应，导致这种绝缘效果不够理想，局部区域会发生击穿从而导致电池片反向漏电流的增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种背接触太阳能电池，该背接触太阳能电池可实现导电线与细栅以及导电线与硅基体之间的绝缘，不需要在电池背面钝化减反射膜上设置特别的绝缘层。多条导电线替代主栅和焊带的设计减少了细栅电阻的影响，能大幅度降低银浆的使用量，提高填充因子，减少背面金属对背面入射光的遮挡。本专利技术的目的在于提供一种背接触太阳能电池组件，该背接触太阳能电池组件光电转换效率高。本专利技术的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种背接触太阳能电池，包括n型硅基体、p+掺杂区域、n+掺杂区域、钝化减反层、正电极细栅和负电极细栅，所述p+掺杂区域、n+掺杂区域交替排列分布在所述n型硅基体的背面，所述钝化减反层设置在所述p+掺杂区域和n+掺杂区域上，所述正电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述p+掺杂区域相连接，所述负电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述n+掺杂区域相连接，还包括正电极导电线和负电极导电线，所述正电极导电线设置在所述正电极细栅和负电极细栅上，所述正电极导电线与所述正电极细栅相接触部位设有导电材料，所述正电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的正电极导电线上包裹有绝缘材料，所述负电极导电线设置在所述正电极细栅和负电极细栅上，所述负电极导电线与所述负电极细栅相接触部位设有导电材料，所述负电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的负电极导电线上包裹有绝缘材料。本专利技术在正电极导电线上和负电极导电线上包裹绝缘层可以比较容易实现较好的绝缘效果，因为其包裹的绝缘层厚度可变化范围很大，轻易可以做到30μm及其以上的厚度，这样电池片的反向漏电流可以得到很好的控制。进一步的，本专利技术所述正电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的正电极导电线上包裹有绝缘材料，使所述正电极导电线与所述负电极细栅和所述n+掺杂区域绝缘，所述负电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的负电极导电线上包裹有绝缘材料，使所述负电极导电线与所述正电极细栅和所述p+掺杂区域绝缘。由于导电线上包裹的绝缘材料不仅使导电线与相反电极细栅线之间绝缘还使得导电线与相反电极细栅线所连接的掺杂区域绝缘。如此，不需要在电池背面钝化膜上印刷绝缘层或者制备绝缘性能优异的背面钝化膜。所以，本专利技术在n型硅基体的背面没有主栅线，细栅之间的连接通过导电线实现，导电线与相反电极细栅线及其所连接的掺杂区域部位上包裹有绝缘材料，与相同电极细栅相接触部位设有导电材料，减少了细栅线线电阻的影响能够大幅度的降低了银浆的使用量，提高了填充因子，减少了背面金属对背面入射光的遮挡。本专利技术所述绝缘材料优选为橡胶、树脂、虫胶、棉纱纸、麻、蚕丝或人造丝管，绝缘材料的厚度优选为2～300μm。作为本专利技术的一种优选的实施方式，所述p+掺杂区域、n+掺杂区域相互平行且交替排列分布在所述n型硅基体的背面，所述正电极细栅和所述负电极细栅也相互平行且交替排列分布在所述钝化减反层上，所述正电极导电线与所述正电极细栅和负电极细栅相垂直设置，所述负电极导电线也与所述正电极细栅和负电极细栅相垂直设置，且所述正电极导电线与所述负电极导电线相平行交替设置。这样设计，便于工业化生产以及与现有工艺相兼容。本专利技术所述正电极导电线和所述负电极导电线的横截面优选为圆形、椭圆形或长方形，其横截面积为0.01～4mm2。作为本专利技术的一种优选的实施方式，所述导电材料设置在所述正电极细栅和所述负电极细栅上，或设置在所述正电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的导电线上，以及设置在所述负电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的导电线上。当所述导电材料设置在所述正电极细栅和所述负电极细栅上时，可以在正电极细栅或负电极细栅上印刷导电胶或含锡合金浆料，导电胶可以为粘结剂包裹的导电颗粒，粘结剂可以为高分子材料例如：环氧树脂导电胶、酚醛树脂导电胶、聚氨酯导电胶、热塑性树脂导电胶和聚酰亚胺导电胶等，导电颗粒通常为银，金，铜或者合金金属颗粒等。所述导电材料优选为导电胶、锡或含锡合金。当所述导电材料设置在所述正电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的导电线上，以及设置在所述负电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的导电线上时，可以在导电线上局部包裹防氧化镀层材料或者导电胶，所述防氧化镀层材料可以是锡或者是含锡的合金，导电胶为粘结剂包裹的导电颗粒，粘结剂可以为高分子材料例如：环氧树脂导电胶、酚醛树脂导电胶、聚氨酯导电胶、热塑性树脂导电胶和聚酰亚胺导电胶等，导电颗粒通常为银，金，铜或者合金金属颗粒等。本专利技术还包括正电极接触点和负电极接触点，所述正电极接触点为多个并穿透所述钝化减反层与所述p+掺杂区域相接触，所述负电极接触点为多个并穿透所述钝化减反层与所述n+掺杂区域相接触，所述正电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述p+掺杂区域通过所述正电极接触点相连接，所述负电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述n+掺杂区域通过所述负电极接触点相连接。正电极接触点和负电极接触点可以通过丝网印刷或者电镀等方式实现金属细栅和硅基体p+掺杂区域和n+掺杂区域的接触。本专利技术所述正电极导电线和所述负电极导电线先设置在绝缘基板或薄膜上，然后将设置有正电极导电线和负电极导电线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背接触太阳能电池，包括n型硅基体、p+掺杂区域、n+掺杂区域、钝化减反层、正电极细栅和负电极细栅，所述p+掺杂区域、n+掺杂区域交替排列分布在所述n型硅基体的背面，所述钝化减反层设置在所述p+掺杂区域和n+掺杂区域上，所述正电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述p+掺杂区域相连接，所述负电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述n+掺杂区域相连接，其特征是还包括正电极导电线和负电极导电线，所述正电极导电线设置在所述正电极细栅和负电极细栅上，所述正电极导电线与所述正电极细栅相接触部位设有导电材料，所述正电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的正电极导电线上包裹有绝缘材料，所述负电极导电线设置在所述正电极细栅和负电极细栅上，所述负电极导电线与所述负电极细栅相接触部位设有导电材料，所述负电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的负电极导电线上包裹有绝缘材料。

【技术特征摘要】
1.一种背接触太阳能电池，包括n型硅基体、p+掺杂区域、n+掺杂区域、钝化减反层、正电极细栅和负电极细栅，所述p+掺杂区域、n+掺杂区域交替排列分布在所述n型硅基体的背面，所述钝化减反层设置在所述p+掺杂区域和n+掺杂区域上，所述正电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述p+掺杂区域相连接，所述负电极细栅设置在所述钝化减反层上且与所述n+掺杂区域相连接，其特征是还包括正电极导电线和负电极导电线，所述正电极导电线设置在所述正电极细栅和负电极细栅上，所述正电极导电线与所述正电极细栅相接触部位设有导电材料，所述正电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的正电极导电线上包裹有绝缘材料，所述负电极导电线设置在所述正电极细栅和负电极细栅上，所述负电极导电线与所述负电极细栅相接触部位设有导电材料，所述负电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的负电极导电线上包裹有绝缘材料。2.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其特征是：所述正电极导电线与所述负电极细栅相接触部位的正电极导电线上包裹有绝缘材料，使所述正电极导电线与所述负电极细栅和所述n+掺杂区域绝缘，所述负电极导电线与所述正电极细栅相接触部位的负电极导电线上包裹有绝缘材料，使所述负电极导电线与所述正电极细栅和所述p+掺杂区域绝缘。3.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其特征是：所述绝缘材料为橡胶、树脂、虫胶、棉纱纸、麻、蚕丝或人造丝管，绝缘材料的厚度为2～300μm。4.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池，其特征是：所述p+掺杂区域、n+掺杂区域相互平行且交替排列分布在所述n型硅基体的背面，所述正电极细栅和所述负电极细栅也相互平行且交替排列分布在所述钝...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋秀林，孙寿亮，黄卓，周艳方，单伟，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32