用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶及組件的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的制備方法，包括如下步驟：(1)得到背接觸太陽(yáng)能電池片；(2)在背接觸太陽(yáng)能電池片背面的第二電極列上設(shè)置壓花焊帶；(3)在背接觸太陽(yáng)能電池片背面相對(duì)于第一電極的位置設(shè)置壓花焊帶；(4)加熱使其絕緣粘接層熔化并交聯(lián)固化，同時(shí)進(jìn)行加壓處理，使壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第二電極一一對(duì)應(yīng)電連接；(5)在壓花焊帶上焊接涂錫銅帶，將背接觸太陽(yáng)能電池片串連起來(lái)；(6)層疊、層壓封裝，即可得到背接觸太陽(yáng)能電池組件。本發(fā)明采用的斷續(xù)結(jié)構(gòu)（分段）的壓花焊帶，不僅使焊帶和第二電極相連，共同構(gòu)成新的第二導(dǎo)電電極，而且實(shí)現(xiàn)了與電池背場(chǎng)的絕緣隔離。
【專利說(shuō)明】用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶及組件的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶及組件的制備方法，屬于太陽(yáng)電池領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]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(yáng)能無(wú)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(yáng)能電池中，晶體硅太陽(yáng)能電池是得到大范圍商業(yè)推廣的太陽(yáng)能電池之一，這是由于硅材料在地殼中有著極為豐富的儲(chǔ)量，同時(shí)硅太陽(yáng)能電池相比其他類型的太陽(yáng)能電池，有著優(yōu)異的電學(xué)性能和機(jī)械性能。因此，晶體硅太陽(yáng)電池在光伏領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。高效化是目前晶體硅太陽(yáng)電池的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)改進(jìn)表面織構(gòu)化、選擇性發(fā)射結(jié)、前表面和背表面的鈍化，激光埋柵等技術(shù)來(lái)提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率，但由于其需要特殊的設(shè)備和復(fù)雜的工藝流程，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受到制約。
[0003]目前，背接觸太陽(yáng)能電池組件(MWT太陽(yáng)電池)受到了大家的廣泛關(guān)注，其優(yōu)點(diǎn)在于:由于其正面沒(méi)有主柵線，正極和負(fù)極都在電池片的背面，減少了電池片的遮光，提高了電池片的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)由于正極和負(fù)極均在背面，在制作組件時(shí)，可以減少焊帶對(duì)電池片的遮光影響，同時(shí)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。
[0004]傳統(tǒng)的背接觸太陽(yáng)能電池片的制備方法為:制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕、清洗、鍍膜、打孔、印刷、燒結(jié)。這些步驟完成之后，在電池片背面形成正電極、負(fù)電極和背電場(chǎng)。對(duì)于常規(guī)的P型硅片而言，背接觸電池片的正電極聯(lián)同電池的鋁背場(chǎng)構(gòu)成電池的正極，通過(guò)激光打的孔洞引到電池背面負(fù)電極構(gòu)成電池負(fù)極。這樣在電池片互聯(lián)時(shí)，要把第一片電池負(fù)電極和第二片電池正電極進(jìn)行連接，因而不可避免電池的正電極和負(fù)電極出現(xiàn)短路現(xiàn)象。
[0005]現(xiàn)有的方法一般有2種，一是使用與背接觸太陽(yáng)電池背面電極結(jié)構(gòu)相配的導(dǎo)電背板，導(dǎo)電背板和電池連接還需要導(dǎo)電膠，此外，EVA還需預(yù)先開(kāi)孔處理，因而整個(gè)制作過(guò)程不僅工藝繁瑣，而且需要專門對(duì)應(yīng)的EVA打孔設(shè)備和導(dǎo)電膠的印刷設(shè)備；此外，導(dǎo)電背板本身的制備工藝導(dǎo)致其價(jià)格比較高，因此這種方法制作的組件價(jià)格較高，不利于商業(yè)化的推廣。第二種方法是通過(guò)在背接觸太陽(yáng)能電池上添加絕緣墊片或者印刷絕緣膠，然后直接進(jìn)行焊接普通的焊帶(如涂錫銅帶)，并使用常規(guī)太陽(yáng)能背板進(jìn)行封裝；這種方法的制作成本相對(duì)較低，絕緣墊片需要預(yù)先開(kāi)孔，涂錫銅帶需要折彎處理，焊接時(shí)需要精確對(duì)位，工藝也比較復(fù)雜。印刷絕緣膠是一種相對(duì)較好的制作工藝，但是對(duì)于印刷質(zhì)量控制要求較高，控制不好極易造成局部漏電現(xiàn)象，另外絕緣膠的固化控制也很重要，因此有待進(jìn)一步的優(yōu)化和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是提供一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶及組件的制備方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶，包括層疊設(shè)置的銅箔層和絕緣粘結(jié)層，所述銅箔層上設(shè)有壓花結(jié)構(gòu)。[0008]上述技術(shù)方案中，所述絕緣粘結(jié)層選自聚酰胺樹(shù)脂層、環(huán)氧樹(shù)脂層和聚丙烯樹(shù)脂層中的一種。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述銅箔層的厚度為5?15微米；所述絕緣粘結(jié)層的厚度為10?30微米。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述壓花結(jié)構(gòu)呈圓錐形、圓臺(tái)形或金字塔形。
[0011]本發(fā)明同時(shí)請(qǐng)求保護(hù)一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的制備方法，包括如下步驟:
(1)將硅片進(jìn)行打孔、印刷、燒結(jié)，在硅片背面形成第一電極、第二電極和背電場(chǎng)；所述第一電極和第二電極的極性相反，所述第一電極和背電場(chǎng)的極性相同；所述第二電極并列設(shè)置，形成至少2列第二電極列；得到背接觸太陽(yáng)能電池片；
(2)在上述背接觸太陽(yáng)能電池片背面的第二電極列上設(shè)置壓花焊帶；使壓花焊帶的絕緣粘結(jié)層緊貼電池片背面；
所述壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)為斷續(xù)結(jié)構(gòu)，其與第二電極列上的第二電極一一對(duì)應(yīng)；壓花焊帶的數(shù)量與第二電極列的列數(shù)相同；
(3)在上述背接觸太陽(yáng)能電池片背面相對(duì)于第一電極的位置設(shè)置壓花焊帶；使壓花焊帶的絕緣粘結(jié)層緊貼電池片背面；
所述壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)為斷續(xù)結(jié)構(gòu)或連續(xù)結(jié)構(gòu)；
(4)對(duì)設(shè)置壓花焊帶的電池片進(jìn)行加熱，使其絕緣粘接層熔化并交聯(lián)固化，同時(shí)進(jìn)行加壓處理，使步驟(2)中的壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第二電極一一對(duì)應(yīng)電連接；使步驟(3)中的壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第一電極電連接；
(5)在壓花焊帶上焊接涂錫銅帶，將背接觸太陽(yáng)能電池片串連起來(lái)；
(6)層疊、層壓封裝，即可得到背接觸太陽(yáng)能電池組件。
[0012]上文中，步驟(2)和步驟(3)中的壓花焊帶的至少一端沿其長(zhǎng)度方向延伸至電池片的端部。
[0013]所述第一電極和第二電極是相對(duì)的，例如當(dāng)?shù)谝浑姌O為正極時(shí)，第二電極為負(fù)極，反之亦然。
[0014]所述步驟(I)中，一般是將硅片進(jìn)行制絨、制結(jié)、設(shè)置減反射膜、打孔、印刷電極、燒結(jié)等常規(guī)工藝處理；這些工藝步驟的順序可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。
[0015]第一電極可以是銀電極、銀鋁合金電極中的一種。
[0016]步驟(4)中，未壓花部分的銅箔不與電極接觸。對(duì)于背接觸電池來(lái)說(shuō)，壓花結(jié)構(gòu)設(shè)置在與硅基體導(dǎo)電類型不同的電極區(qū)域，通常是分段的，壓花結(jié)構(gòu)的設(shè)置保證了第二電極和銅箔層充分接觸，同時(shí)粘結(jié)層的設(shè)置也避免了銅箔與硅基體接觸形成短路，因此不需要對(duì)傳統(tǒng)工藝的絕緣層進(jìn)行再加工，簡(jiǎn)化了工藝流程。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述步驟(4)中的加熱溫度為10(T20(TC，加壓處理的壓力為I?2MPa。
[0018]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶，該焊帶可以實(shí)現(xiàn)電池片背面正負(fù)電極的絕緣隔離，與現(xiàn)有的涂錫焊帶相比，不僅便于焊接，而且節(jié)約材料，降低了生產(chǎn)成本，具有良好的可操作性、實(shí)用性。
[0019]2.本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種背接觸太陽(yáng)能電池組件的制備方法，采用的斷續(xù)結(jié)構(gòu)(分段)的壓花焊帶，不僅使焊帶和第二電極相連，共同構(gòu)成新的第二導(dǎo)電電極，而且實(shí)現(xiàn)了與電池背場(chǎng)的絕緣隔尚。
[0020]3.本發(fā)明采用的連續(xù)結(jié)構(gòu)的壓花焊帶(或采用斷續(xù)結(jié)構(gòu))，使焊帶直接和鋁背場(chǎng)相連，一起構(gòu)成第一導(dǎo)電電極，這樣既滿足了對(duì)電池鋁背場(chǎng)的鈍化減反射要求，同時(shí)解決了不易焊接問(wèn)題。
[0021]4.本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且成本較低，具有良好的可操作性、實(shí)用性，適于工業(yè)化應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例三中第二電極處的組件剖視圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例三中第一電極處的組件剖視圖。
[0023]1、玻璃；2、EVA層；3、背接觸太陽(yáng)能電池片；4、鋁背場(chǎng)；5、導(dǎo)電電極；6、絕緣粘接層；7、銅箔層；8、涂錫銅帶；9、背板；10、壓花結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一
參見(jiàn)圖1所示，一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶，包括層疊設(shè)置的銅箔層7和絕緣粘結(jié)層6，所述銅箔層上設(shè)有壓花結(jié)構(gòu)10。
[0025]所述的壓花結(jié)構(gòu)采用連續(xù)壓花結(jié)構(gòu)，其可以直接與鋁背場(chǎng)接觸，壓花紋為圓錐形。
[0026]所述銅箔層的厚度為15微米。所述絕緣粘結(jié)層為環(huán)氧樹(shù)脂層，厚度為20微米。
[0027]實(shí)施例二
參見(jiàn)圖2所示，一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶，包括層疊設(shè)置的銅箔層7和絕緣粘結(jié)層6，所述銅箔層上設(shè)有壓花結(jié)構(gòu)10。
[0028]所述的壓花結(jié)構(gòu)采用分段壓花，即斷續(xù)結(jié)構(gòu)，壓花紋為圓錐形。壓花結(jié)構(gòu)設(shè)置在電極區(qū)域，銅箔層只和電極接觸，通過(guò)絕緣粘結(jié)層實(shí)現(xiàn)絕緣隔離。
[0029]所述壓花銅箔的銅箔厚度為12微米。所述絕緣粘結(jié)層為環(huán)氧樹(shù)脂層，厚度為25微米。
[0030]實(shí)施例三
一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的制備方法，包括如下步驟:
(1)將硅片進(jìn)行打孔、印刷、燒結(jié)，在硅片背面形成第一電極、第二電極和背電場(chǎng)；所述第一電極和第二電極的極性相反，所述第一電極和背電場(chǎng)的極性相同；所述第二電極并列設(shè)置，形成至少2列第二電極列；得到背接觸太陽(yáng)能電池片；
(2)在上述背接觸太陽(yáng)能電池片背面的第二電極列上設(shè)置壓花焊帶；使壓花焊帶的絕緣粘結(jié)層緊貼電池片背面； 所述壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)為斷續(xù)結(jié)構(gòu)，其與第二電極列上的第二電極一一對(duì)應(yīng)；壓花焊帶的數(shù)量與第二電極列的列數(shù)相同；
(3)在上述背接觸太陽(yáng)能電池片背面相對(duì)于第一電極的位置設(shè)置壓花焊帶；使壓花焊帶的絕緣粘結(jié)層緊貼電池片背面；
所述壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)為連續(xù)結(jié)構(gòu)；
(4)對(duì)設(shè)置壓花焊帶的電池片在180度下進(jìn)行加熱，使其絕緣粘接層熔化并交聯(lián)固化，同時(shí)在1.3MPa下進(jìn)行加壓處理，使步驟⑵中的壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第二電極一一對(duì)應(yīng)電連接；使步驟(3)中的壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第一電極電連接；交聯(lián)固化后，沒(méi)有壓花部分的絕緣粘接層的厚度為10微米；
(5)在壓花焊帶上焊接涂錫銅帶，將背接觸太陽(yáng)能電池片串連起來(lái)；
(6)層疊、層壓封裝，即可得到背接觸太陽(yáng)能電池組件。
[0031]參見(jiàn)圖3?4所示，電池組件從上到下依次包括玻璃1、EVA層2、背接觸太陽(yáng)能電池片3、鋁背場(chǎng)4、導(dǎo)電電極5、絕緣粘接層6、銅箔層7、涂錫銅帶8、和背板9。
【權(quán)利要求】
1.一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的壓花焊帶，其特征在于:包括層疊設(shè)置的銅箔層和絕緣粘結(jié)層，所述銅箔層上設(shè)有壓花結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓花焊帶，其特征在于:所述絕緣粘結(jié)層選自聚酰胺樹(shù)脂層、環(huán)氧樹(shù)脂層和聚丙烯樹(shù)脂層中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓花焊帶，其特征在于:所述銅箔層的厚度為5~15微米；所述絕緣粘結(jié)層的厚度為10-30微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓花焊帶，其特征在于:所述壓花結(jié)構(gòu)呈圓錐形、圓臺(tái)形或金字塔形。
5.一種用于背接觸太陽(yáng)能電池組件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將硅片進(jìn)行打孔、印刷、燒結(jié)，在硅片背面形成第一電極、第二電極和背電場(chǎng)；所述第一電極和第二電極的極性相反，所述第一電極和背電場(chǎng)的極性相同；所述第二電極并列設(shè)置，形成至少2列第二電極列；得到背接觸太陽(yáng)能電池片； (2)在上述背接觸太陽(yáng)能電池片背面的第二電極列上設(shè)置如權(quán)利要求1所述的壓花焊帶；使壓花焊帶的絕緣粘結(jié)層緊貼電池片背面； 所述壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)為斷續(xù)結(jié)構(gòu)，其與第二電極列上的第二電極一一對(duì)應(yīng)；壓花焊帶的數(shù)量與第二電極列的列數(shù)相同； (3)在上述背接觸太陽(yáng)能電池片背面相對(duì)于第一電極的位置設(shè)置如權(quán)利要求1所述的壓花焊帶；使壓花焊帶的絕緣粘結(jié)層緊貼電池片背面； 所述壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)為斷續(xù)結(jié)構(gòu)或連續(xù)結(jié)構(gòu)； (4)對(duì)設(shè)置壓花焊帶的電池片進(jìn)行加熱，使其絕緣粘接層熔化并交聯(lián)固化，同時(shí)進(jìn)行加壓處理，使步驟(2)中的壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第二電極一一對(duì)應(yīng)電連接；使步驟(3)中的壓花焊帶的壓花結(jié)構(gòu)處的銅箔刺破熔化的絕緣粘接層后與電池片的第一電極電連接；(未壓花部分的銅箔不與電極接觸) (5)在壓花焊帶上焊接涂錫銅帶，將背接觸太陽(yáng)能電池片串連起來(lái)； (6)層疊、層壓封裝，即可得到背接觸太陽(yáng)能電池組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中的加熱溫度為100-200?，加壓處理的壓力為I~2MPa。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK103646981SQ201310721046
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉寶信, 肖俊峰, 王栩生, 章靈軍 申請(qǐng)人:蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司