一种双面太阳能电池及其背面电极制造技术

技术编号:30202181 阅读:13 留言:0更新日期:2021-09-29 08:59
本实用新型专利技术公开了一种双面太阳能电池及其背面电极,属于太阳能电池及其背面电极技术领域。本实用新型专利技术的双面太阳能电池的背面电极,其铝主栅由间隔分布的直通型铝主栅和环型铝主栅组成,银电极位于环型铝主栅内部并与铝主栅电性相连,所述银电极由银主体区及位于银主体区两端的银细主栅组成,银主体区的两侧与环型铝主栅电性相连,其两端通过银细主栅与直通型铝主栅电性相连。本实用新型专利技术通过对背银电极的结构进行优化设计,从而可以有效降低空白隔离区的长度和面积占比,同时满足双面电池对双面率及焊接可靠性的要求。双面率及焊接可靠性的要求。双面率及焊接可靠性的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种双面太阳能电池及其背面电极


[0001]本技术属于太阳能电池及其背面电极
,更具体地说,涉及一种双面太阳能电池及其背面电极。

技术介绍

[0002]双面太阳能电池由于仅需对现有的电池及组件生产线进行少量改动即可进行生产,且可以比单面电池组件产品增加5%

25%的系统发电收益等优势,使得双面电池技术逐步成为目前晶硅电池的主流技术,并已大规模推广应用。
[0003]背面电极的设计交织着双面电池的双面率、载流子收集、浆料耗量、组件焊接等因素的优化、约束和妥协。目前,MBB双面电池的背电极结构如图1所示,整个背面电极由均匀、平行分布的副栅和主栅构成,副栅和主栅之间垂直连接,构成所谓的H型图案。副栅往往用铝浆形成,采用铝副栅2代替单面电池的全覆盖铝层,且铝副栅2通过激光开槽与硅基体相连,实现基体区电流的收集,然后传输到主栅上;如图2所示,主栅区一般分为铝主栅区和银电极区,铝主栅区直接与铝副栅2相连接,汇集副栅收集的电流,然后再传输到银电极3上,实现电流导出。目前背电极图形设计一般采用6分段的银电极3,与银电极区域直接相连接的铝主栅1采用环型设计(即环型铝主栅102),连接两个银电极3之间的铝主栅采用直通设计(即直通型铝主栅101)。
[0004]由于铝的电阻率远大于银的电阻率,为满足电流传输以及背面双面率的需求,铝电极需要同正面电极一样,有更窄的电极宽度和更高的电极高度,即要求高宽比尽量大。但过高的铝电极设计会引起银电极3和铝主栅1之间存在15μm以上的高度差(如图3所示)。在MBB组件采用超细焊带时,这个高度差极易引起组件的虚焊等问题,从而影响组件良率和产品可靠性。目前,业内为了解决这个问题,主要通过背面电极的设计优化,即在背银电极和铝电极之间隔离1.5mm以上的间距,预留一个空白隔离区4,从而降低上述高度差的影响。同时,背银电极本身的长度和宽度也不能太小,以确保组件焊接的可靠性。
[0005]但背银电极和铝电极之间的上述间隔,即空白隔离区4将是背面载流子收集的空白区,目前6分段的图形设计,以不同间隔长度设计引起的这个收集空白区的面积占比约在1%

3%,从而影响电池的转换效率。因此,如何进一步提升PERC电池的转换效率同时确保组件的品质和可靠性,成为太阳能电池技术持续要解决的难点问题。
[0006]中国专利申请号为2017107571568的申请案公开了一种具有背面银栅线的双面PERC太阳电池的制作方法,该申请案通过在铝栅线上制作凹槽,并在凹槽中用银栅线替代原本的铝栅线,从而可以整体降低电阻率,提升电池填充因子的同时,降低了背面遮光面积。但背面电极采用银栅线的方式,会显著增加制造成本,从而导致其无法进行批量推广。

技术实现思路

[0007]1.要解决的问题
[0008]针对现有6分段MBB双面电池背电极结构存在的空白隔离区的面积较大,从而影响
载流子的收集效果及电池转换效率的问题,提供了一种双面太阳能电池及其背面电极。本技术通过对背银电极的结构进行优化设计,从而可以有效降低空白隔离区的长度和面积占比,同时满足双面电池对双面率及焊接可靠性的要求。
[0009]2.技术方案
[0010]为了解决上述问题,本技术所采用的技术方案如下:
[0011]本技术的一种双面太阳能电池的背面电极,其铝主栅由间隔分布的直通型铝主栅和环型铝主栅组成,银电极位于环型铝主栅内部并与铝主栅电性相连,所述银电极两端的空白隔离区的长度均为0.1

1.4mm。
[0012]更进一步的,所述银电极由银主体区及位于银主体区两端的银细主栅组成,银主体区的两侧与环型铝主栅电性相连,其两端通过银细主栅与直通型铝主栅电性相连。
[0013]更进一步的,所述的银细主栅包括位于银主体区中部的中心区银细主栅及位于中心区银细主栅两侧的边缘区银细主栅。
[0014]更进一步的,所述银细主栅的长度为1

2根铝副栅之间的间距,中心区银细主栅及边缘区银细主栅的宽度分别为0.05

0.1mm和0.02

0.08mm,两条边缘区银细主栅之间的间距与银主体区的宽度相一致。
[0015]更进一步的,所述银细主栅的长度为1.3mm,中心区银细主栅及边缘区银细主栅的宽度分别为0.07mm、0.04mm。
[0016]更进一步的,同一条铝主栅上银电极的分段数量为8

50个。
[0017]更进一步的,单个银电极的宽度为1.2

2.2mm,长度为1.5

5.5mm。
[0018]更进一步的,同一条铝主栅上银电极的分段数量为12个,且单个银电极的宽度为2.1mm,长度为2.7mm。
[0019]更进一步的,所述直通型铝主栅为工字型设计,环型铝主栅为长条型设计。
[0020]更进一步的,所述直通型铝主栅两头翼缘区的宽度大于银电极的宽度,该翼缘区与银电极搭接相连。
[0021]更进一步的,所述直通型铝主栅两头翼缘区的宽度为1.5

2.8mm,中间区域的宽度为0.5

1.2mm。
[0022]更进一步的,所述直通型铝主栅两头翼缘区的宽度为2.4mm,中间区域的宽度为1.0mm。
[0023]更进一步的,所述环型铝主栅的内环宽度小于银电极的宽度。
[0024]更进一步的,所述环型铝主栅的环型宽度为0.2

0.5mm,内环宽度为1

2.1mm。
[0025]更进一步的,所述环型铝主栅的环型宽度为0.4mm,内环宽度为1.9mm。
[0026]更进一步的,其铝副栅与铝主栅垂直且间隔分布,相邻铝副栅之间的间距为0.8

1.5mm,其宽度为60μm

200μm。
[0027]更进一步的,相邻铝副栅之间的间距为1.15mm,其宽度为120μm。
[0028]本技术的一种双面太阳能电池,采用上述背面电极。
[0029]3.有益效果
[0030]相比于现有技术,本技术的有益效果为:
[0031](1)本技术的一种双面太阳能电池的背面电极,通过背面电极的结构优化,尤其是通过对背银电极的结构进行优化设计,从而可以在确保有效电流导通的情况下,有效
提高背面电极对载流子的收集效果,并缩小空白隔离区的大小,在保证电池焊接可靠性的基础上,提高双面率及电池转换效率,为多银电极路线提供了可能。
[0032](2)本技术的一种双面太阳能电池的背面电极,具体的,通过在银电极处设定银细主栅的方式,提高了银铝之间空白区的电流收集效果,同时采用银细主栅取代铝主栅,可以使遮光面积降低1.0%,从而提高了双面电池的双面率。
[0033](3)本技术的一种双面太阳能电池的背面电极本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面太阳能电池的背面电极,其铝主栅(1)由间隔分布的直通型铝主栅(101)和环型铝主栅(102)组成,银电极(3)位于环型铝主栅(102)内部并与铝主栅(1)电性相连,其特征在于:所述银电极(3)两端的空白隔离区(4)的长度均为0.1

1.4mm。2.根据权利要求1所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:所述银电极(3)由银主体区(301)及位于银主体区(301)两端的银细主栅(302)组成,银主体区(301)的两侧与环型铝主栅(102)电性相连,其两端通过银细主栅(302)与直通型铝主栅(101)电性相连。3.根据权利要求2所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:所述的银细主栅(302)包括位于银主体区(301)中部的中心区银细主栅(3022)及位于中心区银细主栅(3022)两侧的边缘区银细主栅(3021)。4.根据权利要求3所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:所述银细主栅(302)的长度为1

2根铝副栅(2)之间的间距,中心区银细主栅(3022)及边缘区银细主栅(3021)的宽度分别为0.05

0.1mm和0.02

0.08mm,两条边缘区银细主栅(3021)之间的间距与银主体区(301)的宽度相一致。5.根据权利要求4所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:所述银细主栅(302)的长度为1.3mm,中心区银细主栅(3022)及边缘区银细主栅(3021)的宽度分别为0.07mm、0.04mm。6.根据权利要求1

5中任一项所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:同一条铝主栅(1)上银电极(3)的分段数量为8

50个。7.根据权利要求6所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:单个银电极(3)的宽度为1.2

2.2mm,长度为1.5

5.5mm。8.根据权利要求7所述的一种双面太阳能电池的背面电极,其特征在于:同一条铝主栅(1)上银...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄智徐冠群李红飞郑傲然徐涛张林翟绪锦谢泰宏
申请(专利权)人:通威太阳能金堂有限公司
类型:新型
国别省市:

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