一种背接触太阳能电池组件及其系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种背接触太阳能电池组件及其系统。本实用新型专利技术的一种背接触太阳能电池组件，包括多块太阳能电池片，太阳能电池片的背表面的p+掺杂区域上设置p+电极，n+掺杂区域上设置n+电极，p+电极通过导电胶与p+焊带电连接，n+电极通过导电胶与n+焊带电连接，太阳能电池片与p+焊带和n+焊带之间设置有孔状绝缘层。其有益效果是：在焊带与电池金属电极之间设置孔状绝缘层，孔状绝缘层可以实现焊带与一种电极之间的电绝缘，同时又能透过具有流动性的导电胶，实现焊带与另一种极性的金属电极之间的电导通，无需额外设置绝缘层，就实现了焊带与正负电极之间的选择性电绝缘与电导通，极大简化了背接触太阳能电池组件的制作工艺。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及背接触太阳能电池
，具体涉及一种背接触太阳能电池组件及其系统。
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p+掺杂区域接触电极和n+掺杂区域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遮挡反射，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电池的能量转化效率。为此，行业内一直在开发能够减少或消除正面电极的新型电池技术。背接触电池，是一种将p+掺杂区域和n+掺杂区域均放置在电池背面(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。单体背接触太阳能电池并不能直接使用，必须将若干单体电池串并联连接和严密封装成组件后才能稳定输出电能。背接触电池的串接一直是制作组件中的难点。这是因为背接触电池用于焊接的正负电极均位于电池片的背表面，而且为了匹配p+/n+区的设置同时能均匀收集整面电池的电流，正负电极一般要互相交叉并相对均匀地排列，这就给焊接带来很大的挑战。对于常规电池，因为在电池的一面只有一种极性的电极，焊接相对简单，容错率也较高。但对于背接触电池，焊带下方会出现交替排列的正负电极，而一根焊带只能跟同一极性的电极焊接并与另一种极性的电极电绝缘，这就加大了焊接工作的难度。EP2660878A1公开了一种太阳能电池的电连接技术，其将导电线和绝缘线按照一定规则进行交替编织成织物网，将该织物网置于背接触电池背面，在电极处将导电线和电极做局部电导通处理，同一根导电线仅接触一种极性的电极，不需要接触的部分通过绝缘线绝缘。该技术的不足在于：1、织物网中导电线和绝缘线的编织规则需要和背表面电极图案完全对应，否则无法对准，这将导致两个问题：1)当需要变更背面电极图案时，还需要同时配套地变更织物网，在生产过程中需要将织物网和电极图案配套使用；2)背面电极的印刷精度一般为10-30um，这就要求在编织织物网中的导电线和绝缘线时，其精度也要达到同样的要求，这在实际操作中是较为困难的。2、在铺设织物网时，需要织物网中的导电线和背面电极精确对准，但织物网为柔性材质，局部的弓曲和变形就会导致其余位置的导电线无法和电极精确对准。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种工艺简单且易于实施、适合进行产业化推广、生产成本低的背接触太阳能电池组件及其系统。本技术提供的一种背接触太阳能电池组件，其技术方案为：一种背接触太阳能电池组件，包括由上至下依次连接的前层材料、封装材料、多块太阳能电池片、封装材料、背层材料，太阳能电池片的背表面为交替排列的p+掺杂区域和n+掺杂区域，p+掺杂区域上设置p+电极，n+掺杂区域上设置n+电极，太阳能电池片与p+焊带和n+焊带之间设置有孔状绝缘层，p+焊带通过透过孔状绝缘层的导电胶与p+电极电相连，而与n+电极之间通过孔状绝缘层电绝缘，n+焊带通过透过孔状绝缘层的导电胶与n+电极电相连，而与p+电极之间通过孔状绝缘层电绝缘；所述太阳能电池片的长度与厚度的比值为300～10000。其中，所述孔状绝缘层为孔状绝缘板。其中，所述孔状绝缘板的孔的目数为20-200目，孔状绝缘板的厚度为20-50um。其中，所述孔状绝缘层为孔状绝缘网。其中，所述孔状绝缘网由互相交叉的绝缘丝编制而成，孔状绝缘网的目数为20-200目，绝缘丝的直径为20-50um。其中，覆盖在p+电极上的导电胶的宽度大于p+电极的宽度，小于p+掺杂区域的宽度。其中，覆盖在n+电极上的导电胶的宽度大于n+电极的宽度，小于n+掺杂区域的宽度。其中，p+焊带和n+焊带为铜焊带或铝焊带，p+焊带和n+焊带的表面包裹有有机保焊膜。其中，p+焊带和n+焊带互相平行设置，并垂直于p+电极和n+电极。本技术还提供了一种太阳能电池系统，包括一个以上的太阳能电池组件，太阳能电池组件是上述的背接触太阳能电池组件。本技术还提供了一种背接触太阳能电池组件的制备方法，包括以下步骤：(1)、选择背表面交替排列有p+电极和n+电极的背接触太阳能电池；(2)、使用丝网印刷工艺在背接触太阳能电池背表面的p+电极和n+电极上印刷导电胶；(3)、在背接触太阳能电池的背表面上铺设孔状绝缘层；(4)、在步骤(3)处理后的背接触太阳能电池的背表面的孔状绝缘层上铺设p+焊带和n+焊带，p+焊带对准p+电极上的导电胶，n+焊带对准n+电极上的导电胶；(5)、依次按照前层材料、封装材料、步骤(4)处理后的背接触太阳能电池、封装材料和背层材料的顺序排列，经层压、固化后封装成电池组件。其中，步骤(2)中，导电胶由银粉、低分子溶剂及硅胶组成，导电胶的熔融温度在140-160℃。其中，步骤(2)中，导电胶由银粉、低分子溶剂及硅胶组成，导电胶的熔融温度在180-250℃；进行步骤(5)之前，先将背接触太阳能电池按照首尾连接的方式进行串联排布，然后使用热风法对焊带与导电胶接触区域进行定点加热，加热时对焊带进行加压以确保焊带和导电胶充分接触，加热温度为180-250℃，时间为1-5分钟，加热完成后焊带、导电胶与电极形成稳固的电导通。本技术的技术优点主要体现在：本技术的一种背接触太阳能电池组件，在焊带与电极之间设置孔状绝缘层，孔状绝缘层可以实现焊带与一种极性的电极之间的电绝缘，同时又能透过具有流动性的导电胶实现焊带与另一种极性的电极之间的电导通，无需额外设置绝缘层，就实现了焊带与正负电极之间的选择性电绝缘与电导通，极大简化了背接触太阳能电池组件的制作工艺；同时，孔状绝缘层和焊带互相独立设置，相比将两者编织在一起的技术，本技术极大地提高了本工艺的可操作性、兼容性和容错率。有机保焊膜具有防氧化、耐热冲击和耐湿性的作用，用以保护焊带表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等)；但在后续的高温中，有机保焊膜很容易被清除，如此方可使露出的干净焊带表面得以在极短时间内与导电胶和电极立即结合成为牢固的焊点。对于p+区域和n+区域相互交替排列在硅片背表面的背接触太阳能电池基体，通过丝网印刷金属浆料、烧结的方式形成与p+区域和n+区域相欧姆接触的金属栅线电极，接下来在金属栅线电极上选择性地印刷导电胶，再在背接触太阳能电池的背表面铺设孔状绝缘层，并在孔状绝缘层上铺设焊带，铺设焊带的位置与印刷导电胶的位置相对应，最后按照目前市场上主流的组件封装方式进行层压，层压的同时导电胶熔化，渗透过孔状绝缘层实现焊带与电池金属栅线电极之间的电导通。背接触太阳能电池组件的制备方法，相比将绝缘层和焊带编织在一起的技术，本技术极大地提高了本工艺的可操作性、兼容性和容错率，且工艺简单易于实施，适合进行产业化推广。附图说明图1为本技术实施例的一种背接触太阳能电池组件的制备方法步骤一中使用的电池片背表面剖面结构示意图。图2为本技术实施例的一种背接触太阳能电池组件的制备方法步骤二中印刷完导电胶之后的剖面结构示意图。图3a为本技术实施例1的一种背接触太阳能电池组件的制备方法步骤三中铺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背接触太阳能电池组件，包括由上至下依次设置的前层材料、封装材料、多块太阳能电池片、封装材料、背层材料，其特征在于：所述太阳能电池片的背表面为交替排列的p+掺杂区域和n+掺杂区域，p+掺杂区域上设置p+电极，n+掺杂区域上设置n+电极，所述太阳能电池片与p+焊带和n+焊带之间设置有孔状绝缘层，p+焊带通过透过孔状绝缘层的导电胶与p+电极电相连，而与n+电极之间通过孔状绝缘层电绝缘，n+焊带通过透过孔状绝缘层的导电胶与n+电极电相连，而与p+电极之间通过孔状绝缘层电绝缘；所述太阳能电池片的长度与厚度的比值为300～10000。

【技术特征摘要】
1.一种背接触太阳能电池组件，包括由上至下依次设置的前层材料、封装材料、多块太阳能电池片、封装材料、背层材料，其特征在于：所述太阳能电池片的背表面为交替排列的p+掺杂区域和n+掺杂区域，p+掺杂区域上设置p+电极，n+掺杂区域上设置n+电极，所述太阳能电池片与p+焊带和n+焊带之间设置有孔状绝缘层，p+焊带通过透过孔状绝缘层的导电胶与p+电极电相连，而与n+电极之间通过孔状绝缘层电绝缘，n+焊带通过透过孔状绝缘层的导电胶与n+电极电相连，而与p+电极之间通过孔状绝缘层电绝缘；所述太阳能电池片的长度与厚度的比值为300～10000。2.根据权利要求1所述的一种背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述孔状绝缘层为孔状绝缘板。3.根据权利要求2所述的一种背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述孔状绝缘板的孔的目数为20-200目，孔状绝缘板的厚度为20-50um。4.根据权利要求1所述的一种背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述孔状绝缘层为孔状绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，刘志锋，孙玉海，季根华，王建明，朱桂祥，刘勇，张育政，
申请(专利权)人：泰州中来光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32