專利名稱：一種背接觸太陽能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背接觸太陽能電池組件，屬于太陽電池領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。目前，在所有的太陽能電池中，晶體硅太陽能電池是得到大范圍商業(yè)推廣的太陽能電池之一，這是由于硅材料在地殼中有著極為豐富的儲量，同時硅太陽能電池相比其他類型的太陽能電池，有著優(yōu)異的電學(xué)性能和機械性能。因此，晶體硅太陽電池在光伏領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。目前，背接觸太陽能電池組件(MWT太陽電池)受到了大家的廣泛關(guān)注，其優(yōu)點在于由于其正面沒有主柵線，正極和負(fù)極的焊接點都在電池片的背面，減少了電池片的遮光，提高了電池片的轉(zhuǎn)換效率，同時在制作太陽能組件時，可以減少焊帶對電池片的遮光影響，同時，采用新的封裝方式可以降低電池片的串聯(lián)電阻，減小電池片的功率損失，因而，背接觸太陽電池越來越受到行業(yè)的關(guān)注并逐步開始產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。目前，背接觸太陽能電池組件中的電池片之間的互聯(lián)方式主要有兩種一是精度要求較高的導(dǎo)電膜，二是成本較低的傳統(tǒng)焊帶。其中，導(dǎo)電膜對使用精度要求很高，且成本較高，在大量的工業(yè)成產(chǎn)中還沒有被廣泛采用。因此，傳統(tǒng)的焊帶連接仍然是主要連接方式。現(xiàn)有的焊帶(導(dǎo)流件)連接方式一般是指狀焊帶，參見附圖2所示(電池片參見圖I所示)，在電池片互聯(lián)時，將電池片的背電極8組成的背電極列4 (或孔金屬電極9組成的孔金屬電極列5)通過導(dǎo)流件6導(dǎo)出，相鄰電池片的孔金屬電極列(或背電極列)也通過導(dǎo)流件6導(dǎo)出，最終通過匯流件7連接在一起。在組件制造過程中，先進行單個電池片上導(dǎo)流件的單焊，再進行電池片之間的串焊，將匯流件連接上去，從而完成互聯(lián)工序。然而，上述連接方式焊接繁瑣，尤其是串焊匯流件的步驟，需要手工操作，無法實現(xiàn)自動化，影響了生產(chǎn)效率；此外，匯流處會影響電池互聯(lián)時的電流匹配與匯集，以致影響電性能；而且匯流件也增加了生產(chǎn)成本。針對上述問題，美國專利US8093675B2公開了一種光電轉(zhuǎn)換單元、光電轉(zhuǎn)換單元組件和光電轉(zhuǎn)換模組(PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, PHOTOELECTRIC CONVERSIONELEMENT ASSEMBLY AND PHOTOELECTRIC CONVERSION MODULE)，其電池片上的背電極列和孔金屬電極列通過電池片的中心軸構(gòu)成軸對稱，因而其在連接時，可以先將相鄰電池片以其中心點為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)180度，然后將電池片的背電極列(或孔金屬電極列)與相鄰電池片的孔金屬電極列(或背電極列)通過直線型的導(dǎo)電件連接。然而，上述結(jié)構(gòu)的電池組件存在如下問題(I)由于電池片上的背電極列和孔金屬電極列通過電池片的中心軸構(gòu)成軸對稱，這種特殊的電極結(jié)構(gòu)對電極的位置、大小以及正負(fù)電極間的間距有嚴(yán)格要求，不易優(yōu)化；此外，對于孔金屬電極而言，由于需要滿足軸對 稱的分布要求，必然導(dǎo)致孔金屬電極不能均勻地分布在背面，從而影響了載流子的傳輸路徑的均勻性，進而影響組件的電性能；(2)由于電池片互聯(lián)時需要旋轉(zhuǎn)180度才能實現(xiàn)焊接，因而增加了額外工序，導(dǎo)致了潛在碎片可能性，同時由于需要旋轉(zhuǎn)電池片，也無法實現(xiàn)組件焊接的自動化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種背接觸太陽能電池組件。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種背接觸太陽能電池組件，包括串聯(lián)且相鄰的第一電池片、第二電池片和第三電池片，每個電池片的背面設(shè)有至少I組背電極列和至少I組孔金屬電極列；每個電池片上的背電極列的數(shù)量和孔金屬電極列的數(shù)量相同；且相鄰電池片的電極排布結(jié)構(gòu)相同；
所述第一電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第二電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件以折線或曲線的方式連接；
所述第二電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第三電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件以折線或曲線的方式連接。 上文中，所述每個電池片上的背電極列的數(shù)量和孔金屬電極列的數(shù)量相同。因而在電池片互聯(lián)時，第一電池片上的孔金屬電極列與第二電池片上的背電極列一一對應(yīng)連接。所述背電極列是由若干個背電極組成的，所述孔金屬電極列是由若干個孔金屬電極組成的；對于P型硅片而言，孔金屬電極就是負(fù)電極，背電極就是正電極。所述相鄰電池片的電極排布結(jié)構(gòu)相同，即電池組件中的每個電池片的電極排布都是相同的，從而保證在硅片的生產(chǎn)工序中，只要生產(chǎn)同一款式即可，大大方便了流水線生產(chǎn)。優(yōu)選的技術(shù)方案，每個電極列上的導(dǎo)流件以最短距離經(jīng)過其上的各個電極。即當(dāng)所述電池片上的背電極列或孔金屬電極列中的電極呈直線排布時，設(shè)于電極列上的導(dǎo)流件也呈直線結(jié)構(gòu)；當(dāng)電極列中的電極呈非直線排布時，其上的導(dǎo)流件則以曲線或折線連接各個電極。上文中，背電極列和孔金屬電極列可以是平行的直線或不相交的曲線，每列背電極列或孔金屬電極列包含有至少兩個電極。所述導(dǎo)流件可以由一根或多根直線導(dǎo)電條通過折彎、扭曲、拼接等方式制成一個整體；此外，根據(jù)需求，還可以通過在局部區(qū)域厚度增加、反復(fù)折彎、扭曲，改變截面積等方法加工處理。導(dǎo)流件局部區(qū)域厚度增加可以通過多條導(dǎo)流件(如導(dǎo)電條)疊焊等方式實現(xiàn)。導(dǎo)流件折彎可以通過特定夾具通過彎折、壓合等步驟實現(xiàn)。導(dǎo)流件扭曲可以通過特定模具扭壓等方式實現(xiàn)。導(dǎo)流件局部區(qū)域截面積改變可以通過特殊工裝沖壓等方式實現(xiàn)。所述導(dǎo)流件為現(xiàn)有技術(shù)，采用質(zhì)地柔韌、易折彎或拉伸的導(dǎo)電金屬條?？梢耘c銀等電池電極材料形成良好電性連接。本發(fā)明的背接觸太陽能電池片可以是金屬穿透式(Metallization WrapThrough, MWT)背接觸太陽電池片，也可以是金屬環(huán)繞式(Metallization Wrap Around,MWA)背接觸太陽電池片，或射極穿透式(Emitter Wrap Through, EWT)背接觸太陽電池片。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電池片上的孔金屬電極均勻分布于電池片的背面。從而盡可能地提高載流子傳輸路徑的均勻性，進而提高組件的電性能。
優(yōu)選的技術(shù)方案，連接第一電池片的孔金屬電極列和第二電池片上的背電極列所用的導(dǎo)流件為一體結(jié)構(gòu)。即為一根完整的導(dǎo)流件(如焊帶)。更優(yōu)選的，相鄰電池片之間所用的導(dǎo)流件均為一體結(jié)構(gòu)，即均采用一根一根的導(dǎo)流件實現(xiàn)互聯(lián)，這樣既方便了導(dǎo)流件的批量制備，又可以實現(xiàn)組件的自動化焊接。優(yōu)選的技術(shù)方案，第一電池片的孔金屬電極列和第二電池片上的背電極列之間通過2個折彎結(jié)構(gòu)實現(xiàn)連接。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述各個導(dǎo)流件的結(jié)構(gòu)和尺寸都是相同的。這樣更利于導(dǎo)流件的批量生產(chǎn)，且有利于實現(xiàn)組件的自動化焊接。優(yōu)選的技術(shù)方案，相鄰電池片之間以最短距離的導(dǎo)流件實現(xiàn)連接。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電池片的背面孔金屬電極的一端與孔內(nèi)電極電連接，另一端形成焊接區(qū)。即導(dǎo)流件(如焊帶)可以在連接時不與通孔接觸，即焊接不過點，防止通孔受應(yīng)力而發(fā)生碎裂。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點
I.本發(fā)明的設(shè)計了一種背接觸太陽能電池組件，其在電池片互聯(lián)過程中通過導(dǎo)流件以折線或曲線的方式連接，省略了傳統(tǒng)的背接觸電池互聯(lián)時采用的匯流件，不僅省去了串焊步驟，大大減少了焊接工作量，而且還提高了組件的電性能和總功率，具有意想不到的技術(shù)效果。2.本發(fā)明可以事先將匯流條做成一定的形狀，與待連接的電池片配合，這樣即可實現(xiàn)直接連接，而不需特定的匯流條中轉(zhuǎn)，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，有利于未來的自動焊接機的應(yīng)用。3.本發(fā)明可以將孔金屬電極均勻分布于電池片的背面，從而盡最大可能地提高了載流子傳輸路徑的均勻性，進而提高組件的電性能。4.本發(fā)明的相鄰電池片的電極排布結(jié)構(gòu)相同，因而在焊接時無需旋轉(zhuǎn)，既方便了焊接，降低了碎片率，同時又方便了電池片的批量生產(chǎn)，便于工業(yè)化應(yīng)用。


圖I是背接觸太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意 圖2是背景技術(shù)中的電池片互聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例一中電池片互聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明實施例二中電池片互聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實施例三中電池片的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明實施例三中電池片互聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明實施例四中電池片的結(jié)構(gòu)示意 圖8是本發(fā)明實施例四中電池片互聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、第一電池片；2、第二電池片；3、第三電池片；4、背電極列；5、孔金屬電極列；6、導(dǎo)流件；7、匯流件；8、背電極；9、孔金屬電極。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一
參見圖1、3所示，一種背接觸太陽能電池組件，包括串聯(lián)且相鄰的第一電池片I、第二電池片2和第三電池片3，各電池片上設(shè)有3組背電極列4和3組孔金屬電極列5 ;每個電池片上的背電極列的數(shù)量和孔金屬電極列的數(shù)量相同；且相鄰電池片上的電極排布結(jié)構(gòu)相同，即組件中的每個電池片的電極排布結(jié)構(gòu)均是相同的；
所述第一電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第二電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件6以折線的方式連接；
所述第二電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第三電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件以折線的方式連接。上文中，所述背接觸太陽能電池采用P型硅基底，其背面設(shè)有3組背電極列4和3組孔金屬電極列5 ;每組背電極列具有4個背電極8，每組孔金屬電極列具有3個孔金屬電極9 ;如附圖I所示；在孔金屬電極的周圍還形成有絕緣區(qū)域，來防止孔金屬電極與周圍的背電場電性導(dǎo)通。 本實施例將導(dǎo)流件折彎，并使用特定夾具沖壓，使之成為“Z”型，導(dǎo)流件為一體結(jié)構(gòu)，如為一根完整的焊帶。經(jīng)過實際測試，改造后的焊帶導(dǎo)電性能沒有改變。為提高生產(chǎn)效率，也可以使用自動焊接機完成焊接工序。實現(xiàn)電池片互聯(lián)。
對實施例一的背接觸太陽能電池組件進行電性能測試，并與現(xiàn)有的電池組件(即附圖2所示的互聯(lián)方式獲得的電池組件)作對比，結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種背接觸太陽能電池組件，包括串聯(lián)且相鄰的第一電池片(I)、第二電池片(2)和第三電池片(3)，每個電池片的背面設(shè)有至少I組背電極列(4)和至少I組孔金屬電極列(5);其特征在于每個電池片上的背電極列的數(shù)量和孔金屬電極列的數(shù)量相同；且相鄰電池片的電極排布結(jié)構(gòu)相同； 所述第一電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第二電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件(6)以折線或曲線的方式連接； 所述第二電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第三電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件以折線或曲線的方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于每個電極列上的導(dǎo)流件以最短距離經(jīng)過其上的各個電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于所述電池片上的孔金屬電極均勻分布于電池片的背面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于連接第一電池片的孔金屬電極列和第二電池片上的背電極列所用的導(dǎo)流件為一體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于第一電池片的孔金屬電極列和第二電池片上的背電極列之間通過2個折彎結(jié)構(gòu)實現(xiàn)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于所述各個導(dǎo)流件的結(jié)構(gòu)和尺寸都是相同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于相鄰電池片之間以最短距離的導(dǎo)流件實現(xiàn)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背接觸太陽能電池組件，其特征在于所述電池片的背面孔 金屬電極的一端與孔內(nèi)電極電連接，另一端形成焊接區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種背接觸太陽能電池組件，包括串聯(lián)且相鄰的第一電池片、第二電池片和第三電池片，每個電池片的背面設(shè)有至少1組背電極列和至少1組孔金屬電極列；每個電池片上的背電極列的數(shù)量和孔金屬電極列的數(shù)量相同；且相鄰電池片的電極排布結(jié)構(gòu)相同；所述第一電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第二電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件以折線或曲線的方式連接；所述第二電池片的孔金屬電極列與其鄰近的第三電池片上的背電極列直接通過導(dǎo)流件以折線或曲線的方式連接。本發(fā)明省略了傳統(tǒng)的背接觸電池互聯(lián)時采用的匯流件，不僅省去了串焊步驟，大大減少了焊接工作量，而且還提高了組件的電性能和總功率，具有意想不到的技術(shù)效果。
文檔編號H01L31/05GK102723380SQ20121018861
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者王栩生, 章靈軍, 蔣林, 龍維緒 申請人:蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司, 阿特斯(中國)投資有限公司