一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法技术

本发明专利技术涉及光伏组件制备方法技术领域，具体公开了一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法，在异质结电池组件制造端，提供一种降低异质结电池切割损失和提升电池片排布空间利用率的方法，进而提升异质结电池组件的光电转换效率，并通过封装材料光谱特性的选型设计，降低紫外线对导电传输层的影响，同时采用无酸一体化复合背板，消除组件背面的电化学腐蚀隐患，保证组件效率的长期可靠性。保证组件效率的长期可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏组件制备方法
，更具体的说是涉及一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法。

技术介绍

[0002]异质结晶硅电池由于采用了非晶硅钝化技术，该非晶硅膜层对温度很敏感，常规的晶硅电池串焊温度一般在200℃以上，容易破坏非晶硅膜层，异质结电池虽然普遍采用200℃以下的低温焊接技术，但为了降低电流的损耗，一般采用电池片二分切技术，降低电池片串联电阻的功率损耗，这样在电池切割面就形成局部区域无钝化，缺陷悬挂键较多，电池效率损失相对较大。并且由于焊带与异质结电池片直接接触，电池片排布无法实现紧密排布，需留有一定的电池片间隙，间隙一般为1.6mm～2mm，缓解焊带与异质结电池片边缘接触区域应力集中的现象。同时异质结电池的导电传输层对紫外光比较敏感，容易产生光老化，水汽的入侵在酸性条件下容易加速电池主栅线发生电化学反应。
[0003]本专利技术的目的在于，在异质结电池的组件制造环节，提供一种降低异质结电池切割损失和提升电池片排布空间利用率的方法，进而提升异质结电池组件的光电转换效率，并通过封装材料光谱特性的选型设计，降低紫外线对导电传输层的影响，同时采用无酸复合背板，消除组件背面的电化学腐蚀隐患，保证组件效率的长期可靠性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法，包括以下步骤：步骤S1.采用激光低损伤切割技术，将晶硅异质结电池沿着垂直于主栅线的方向，平均分成两个子电池；步骤S2.对所述子电池的切割面进行钝化处理，具体为：将所述切割面浸入到纳米二氧化硅溶液0.5s～2s，浸入深度0.7mm～1.5mm，然后采用红外灯对所述切割面进行照射，时间为5s～8s,控制照射温度在160℃～180℃范围内，得到异质结子电池；步骤S3.在对所述异质结子电池进行串焊前，首先在垂直于主栅方向的异质结子电池边缘2mm～4mm位置喷涂透明快固型硅胶；步骤S4.制备电池串：放置焊带，进行串焊，电池片间距控制在0.3mm～0.6mm；步骤S5.将封装材料敷设到前玻璃表面；步骤S6.将所述电池串按放置在所述封装材料表面；步骤S7.在所述电池串上敷设一体化复合背板；步骤S8.经过层压、装框、接线盒安装，制备得到电池组件。
[0006]可选的，所述封装材料为紫外截止波长大于等于350nm的POE或EPE封装材料。
[0007]可选的，所述封装材料为具有光谱转换功能的POE或EPE封装材料。
[0008]可选的，所述POE或EPE封装材料具有将波长300nm～400nm的紫外光转换成波长400nm～500nm可见光的特性。
[0009]可选的，所述一体化复合背板包括三层，内层为硅胶胶膜材料，中间层为PET材料，外层为氟膜或氟涂层，三层材料共挤形成。
[0010]可选的，所述纳米二氧化硅溶液是以粒径10nm～50nm的二氧化硅粉体为基体物质，以去离子水为分散介质，制备得到，所述纳米二氧化硅溶液中固含量20%～50%。
[0011]与现有技术相比，该专利技术方案为综合技术实现组件高转换效率和效率的可靠性，现有技术中，多集中在某一方面，如集中解决高转化效率问题或集中技术解决效率可靠性问题。本专利技术采用纳米硅钝化电池片的切割面，并在切割后的电池片边缘2mm～4mm处喷涂透明快固型硅胶，同时采用一体化背板设计，背板内层与电池接触的材料选用硅胶胶膜材料，实现无酸效果。具体的有益效果在于：本专利技术可以同时实现异质结电池组件的高光电转换效率和组件效率的长期可靠性。与现有技术相比，本专利技术具有工艺可靠、技术综合、更加安全等优点。
具体实施方式
[0012]本专利技术提供了一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法。
[0013]下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0014]实施例一：本专利技术实施例一提供了一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法，具体步骤如下：S1.采用激光低损伤切割技术，将晶硅异质结电池沿着垂直于主栅线的方向，平均分成2个子电池；S2.切割后的子电池的切割面进行钝化处理；钝化过程为：钝化处理的操作：电池切割面浸入到纳米二氧化硅溶液0.5s的时间，电池片浸入深度0.7mm，然后采用红外灯对电池切割面进行照射，照射时间5s,控制红外灯的功率使得照射时间内，电池片切割位置的温度控制在160℃左右；S3.完成切割面钝化的异质结电池进行低温串焊操作，首先在垂直于主栅方向的电池片边缘2mm～4mm位置喷涂透明快固型硅胶；这样在相邻电池的边缘，主栅上的金属焊带与电池片边缘位置区域无直接接触，而是中间有一层硅胶作为缓冲设计，减少金属互联在电池边缘造成的应力集中问题。
[0015]S4.放置焊带，进行低温串焊，电池片间距控制在0.3mm～0.6mm，制备电池串；S5.将紫外截止波长大于等于350nm的POE或EPE封装材料敷设到前玻璃表面；由于紫外线容易被异质结晶硅电池的透明导电层和非晶硅膜层吸收，从而影响透明导电层和非晶硅膜层的自身性能，降低异质结电池的电流输出。
[0016]S6.将电池串按相应位置放置在POE或EPE封装材料表面；S7.在电池串上面敷设一体化复合背板，一体化复合背板的内层为硅胶胶膜材料，
中间层为PET材料，外层为氟膜或氟涂层。三层材料共挤形成；S8.经过层压、装框、接线盒安装，制备出完整的高转换效率晶硅异质结电池组件。
[0017]为了进一步优化该实施例，在步骤S2中，纳米二氧化硅溶液的制备以粒径10nm～50nm的二氧化硅粉体为基体物质，以去离子水为分散介质，制备纳米二氧化硅溶液，溶液中固含量20%
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50%。纳米二氧化硅溶液也可以采用酸性或碱性介质作为分散介质，但是无论是酸性还是碱性介质均容易对光伏电池表面的细栅线及膜层造成破坏。
[0018]实施例二：本专利技术实施例二提供了一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法，具体步骤如下：S1.采用激光低损伤切割技术，将晶硅异质结电池沿着垂直于主栅线的方向，平均分成2个子电池；S2.切割后的子电池的切割面进行钝化处理；钝化过程为：钝化处理的操作：电池切割面浸入到纳米二氧化硅溶液2s的时间，电池片浸入深度1.5mm，然后采用红外灯对电池切割面进行照射，照射时间8s,控制红外灯的功率使得照射时间内，电池片切割位置的温度控制在180℃左右；S3.完成切割面钝化的异质结电池进行低温串焊操作，首先在垂直于主栅方向的电池片边缘2mm～4mm位置喷涂透明快固型硅胶；S4.放置焊带，进行低温串焊，电池片间距控制在0.3mm～0.6mm，制备电池串；S5.将具有光谱转换功能的POE或EPE封装材料敷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采用激光低损伤切割技术，将晶硅异质结电池沿着垂直于主栅线的方向，平均分成两个子电池；S2.对所述子电池的切割面进行钝化处理，具体为：将所述切割面浸入到纳米二氧化硅溶液0.5s～2s，浸入深度0.7mm～1.5mm，然后采用红外灯对所述切割面进行照射，时间为5s～8s,控制照射温度在160℃～180℃范围内，得到异质结子电池；S3.在对所述异质结子电池进行串焊前，首先在垂直于主栅方向的异质结子电池边缘2mm～4mm位置喷涂透明快固型硅胶；S4.制备电池串：放置焊带，进行串焊，电池片间距控制在0.3mm～0.6mm；S5.将封装材料敷设到前玻璃表面；S6.将所述电池串按放置在所述封装材料表面；S7.在所述电池串上敷设一体化复合背板；S8.经过层压、装框、接线盒安装，制备得到电池组件。2.根据权利要求1所述的高转换效率异质结晶硅电池组件制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炯，于波，史金超，邢少辉，张向前，王帆，冯天顺，麻超，陈志军，
申请(专利权)人：英利能源发展天津有限公司，
类型：发明
国别省市：