一种叠瓦电池结构及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种叠瓦电池结构及制备方法，通过叠瓦电池生产时主栅位置也印刷副栅形成电流收集，切成电池单元后，在主栅位置印刷低温银浆，并在低温银浆两侧再次印刷胶体，固化后两相交叠的电池单元形成欧姆接触和良好的电性连接，并且胶体增强两电池单元的粘连性。通过该制备方法，既提升叠瓦组件的正品率，降低热斑和粘连性不强的风险，又可以提高组件的电性连接并降低银的用量、降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种叠瓦电池结构及制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能光伏
，具体涉及一种叠瓦电池结构及制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着光伏行业的不断发展，电池转换效率和组件的功率都在不断的提升。顺应市场的发展，叠瓦组件版型应运而生，其较高的功率密度，受到市场的欢迎。叠瓦组件是将电池片(母片)按照一定的方法切割成预设尺寸的电池单元，对电池单元经过重新串并联排版形成的组件。叠瓦组件通过不使用焊带的方式，在组件有限的空间内叠满电池单元，既降低了组件的线损又提高了组件的功率。
[0003]随着叠瓦组件的发展，一方面在追求更高的组件功率，另一方面在降低组件的成本。
[0004]参照图1和图2，切割后的每个电池单元正面(N面)和背面(P面)都含有一个较粗的主栅和若干细的副栅，副栅是用来收集电池在光生伏特效应下产生的电流，并汇流到主栅上。在叠瓦组件的生产过程中，两个电池单元边缘的主栅，一个电池单元正面(N面)和一个电池单元背面(P面)相互交叠，使用导电胶进行粘连。电池单元边缘的主栅到边缘的区域均会被交叠覆盖，不再起到作用。一般主栅本身的宽度为0.5mm，主栅边缘到电池单元的边缘最小距离为0.5mm，这样相互交叠，一共覆盖最小为1.5mm(一个主栅+两个主栅边缘到电池边缘)。
[0005]目前粘接两个电池单元的是导电胶，导电胶是使用胶体内的有机物将两电池单元上的金属主栅相粘连，并利用导电胶内的金属物(一般为银)降低有机物的电阻，提高电导性，最终两个电池单元形成电性连接，这种粘连方式仍然存在较高的线损，成为组件功率提升的阻碍。为了保证两个电池单元粘贴的质量，达到良好的粘力，导电胶均采用实现印刷，并且粘贴面宽度一般会超过主栅是宽度，即超过0.5mm，这样导电胶的成本会处于一个较高的成本比例。
[0006]现有制造工艺中，为了提高电池的利用率，两个相互交叠的电池单元交叠量正在慢慢减少，连接两个电池单元的导电胶用量的控制难度也正在日益变大。如果导电胶用量过小，电池间存在区域没有导电胶相互粘连，电池单元间的粘合力下降，导致组件可靠性变差；如果导电胶的用量过大，不仅成本会大幅度增加，而且在粘连过程中会存在溢胶的风险，导电胶从电池单元边缘溢出并和该电池单元的另一侧接触，形成电池单元自身导通，造成漏电，叠瓦组件也会出现热斑的风险，从而降低叠瓦组件的可靠性和正品率。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种叠瓦电池结构及制备方法，提高组件的电性连接的同时，降低银的用量、降低成本。
[0008]为达到上述目的，本专利技术所述一种叠瓦电池制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、在电池片的正面和背面分别印刷多组电池单元的正面副栅和背面副栅并
烧结，每个电池单元的副栅包括两根相互平行的纵向副栅和多根相互平行的横向副栅，横向副栅两端分别连接两根纵向副栅；
[0010]步骤2、沿着与纵向副栅平行的切割线，将电池片切割为多个电池单元；
[0011]步骤3、在电池单元上主栅位置的副栅上印刷呈虚线排布的主栅，主栅的宽度小于0.5mm；
[0012]步骤4、在主栅两侧印刷胶体；
[0013]步骤5、将多个电池单元相互交叠，然后在固化台上进行固化，印制主栅的低温银浆在此过程穿过正面钝化层和基底硅形成欧姆接触，实现电性连接；胶体将相邻的电池单元粘连在一起。
[0014]进一步的，步骤1中，副栅宽度为30μm
‑
50μm。
[0015]进一步的，步骤1中，正面副栅用高温银浆印刷，背面副栅用铝浆印刷。
[0016]进一步的，步骤3中，用低温银浆印刷主栅。
[0017]进一步的，步骤3中，主栅的虚实比为1：2。
[0018]进一步的，步骤4中，印刷胶体时所用的网版不接触低主栅。
[0019]进一步的，步骤4中，用网版和刮刀印刷胶体；
[0020]所述网版上开设有用于容置主栅区域中的低温银胶的多条镂空区域，镂空区域外侧设置有支架，所述镂空区域两侧各有一道透墨条，用于胶体的透墨印刷；
[0021]所述刮刀包括安装板和多个刀片，多个刀片依次间隔固定在安装板上，当刮刀工作时，刀片插入相邻的两个镂空区域边框之间，将网版上的胶体挤入透墨条中，使其印刷在电池单元上。
[0022]一种叠瓦电池结构，包括多个交叠设置的电池单元，所述电池单元包括自下至上依次设置的背面钝化层、P型基片、N型扩散层和正面钝化层，所述正面钝化层上印刷有两条纵向副栅和多根相互平行的横向副栅，横向副栅两端分别连接两根纵向副栅；所述背面钝化层上印制有背面副栅；所述第一片电池单元的背面副栅和与第二片电池单元的主栅位置的正面副栅对接，第二片电池单元的背面副栅与第三片电池单元主栅位置的正面副栅对接，以此类推，相邻的两个电池单元的接触处通过胶体固定连接。
[0023]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术所述的方法，电池单元两面的主栅在电池制造阶段不再印刷主栅，只印刷副栅形成电流收集，切成电池单元，叠瓦组件电池单元粘贴时，使用低温银浆替代导电胶，在原有电池单元主栅位置即印刷副栅的位置印刷虚实低温银浆两电池单元交叠固化后，低温银浆穿过电池单元表面的氮化硅等钝化层，与另一个电池基底形成欧姆接触，同时两电池单元间形成良好的电性连接。通过本方法，既提升叠瓦组件的正品率，降低热斑和粘连性不强的风险，又可以提高组件的电性连接并降低银的用量、降低成本。
[0025]进一步的，原有叠瓦组件的一次交叠印刷变为两次交叠印刷，叠瓦电池交叠第一次印刷的主栅为虚线，虚实比为1：2，节省银浆；第二次印刷为在低温银浆两侧再次印刷胶体，增强电池单元粘连性，两相交叠的电池单元形成欧姆接触和良好的电性连接。
[0026]进一步的，在低温银浆两侧印刷粘力强的胶体，粘力强的胶体在固化后，远胶体固化后粘力大于电池间粘力需求量，两电池单元之间的粘合力更大，增强两电池单元的粘连性。
[0027]本专利技术所述的叠瓦电池结构，将原实线主栅替换为虚线主栅和细副栅组合的形式，叠瓦组件电池单元间通过低温银浆形成良好的电性连接。既提升叠瓦组件的正品率，降低热斑和粘连性不强的风险，又可以提高组件的电性连接并降低银的用量、降低成本。
附图说明
[0028]图1为电池片示意图；
[0029]图2为电池单元示意图；
[0030]图3为现有工艺电池单元交叠宽度示意图；
[0031]图4为电池片印刷副栅示意图；
[0032]图5为电池正面主栅位置印刷副栅的切面结构图；
[0033]图6为本专利技术划片切割后的电池单元；
[0034]图7为印刷主栅后的电池单元；
[0035]图8为五片电池单元印刷网版俯视示意图；
[0036]图9为隐去正面镂空边框的五片电池单元印刷网版正面示意图；
[0037]图10为五片电池单元印刷网版正面示意图；
[0038]图11为刮刀正面示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠瓦电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在电池片(1)的正面和背面分别印刷多组电池单元(2)的正面副栅(4)和背面副栅(9)并烧结，每个电池单元(2)的副栅包括两根相互平行的纵向副栅和多根相互平行的横向副栅，横向副栅两端分别连接两根纵向副栅；步骤2、沿着与纵向副栅平行的切割线，将电池片(1)切割为多个电池单元(2)；步骤3、在电池单元(2)上主栅位置的副栅上印刷呈虚线排布的主栅(3)，主栅(3)的宽度小于0.5mm；步骤4、在主栅(3)两侧印刷胶体(19)；步骤5、将多个电池单元(2)相互交叠，然后在固化台上进行固化，印制主栅的低温银浆(18)在此过程穿过正面钝化层(8)和基底硅形成欧姆接触，实现电性连接；胶体(19)将相邻的电池单元(2)粘连在一起。2.根据权利要求1所述的一种叠瓦电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，副栅宽度为30μm
‑
50μm。3.根据权利要求1所述的一种叠瓦电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，正面副栅(4)用高温银浆印刷，背面副栅(9)用铝浆印刷。4.根据权利要求1所述的一种叠瓦电池制备方法，其特征在于，所述步骤3中，用低温银浆印刷主栅(3)。5.根据权利要求1所述的一种叠瓦电池制备方法，其特征在于，所述步骤3中，主栅(3)的虚实比为1：2。6.根据权利要求1所述的一种叠瓦电池制...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱纹哲，彭文博，田鸿翔，李晓磊，高虎，虞祥瑞，赵东明，肖平，施悦，葛恒，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：