本發(fā)明屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種疊片太陽電池及其制備方法，尤其涉及一種采用噴墨打印法制備嵌套式疊片太陽電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來，太陽光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，很多國(guó)家開始逐漸開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。光伏領(lǐng)跑者計(jì)劃的創(chuàng)建提高了光伏市場(chǎng)的門檻，領(lǐng)跑者計(jì)劃的不斷升級(jí)要求電池及組件技術(shù)的進(jìn)一步提升。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)將常規(guī)電池切割成多小片后串焊，制成組件可以有效降低電池串的傳輸電流，從而降低電池串聯(lián)電阻損耗，可以將現(xiàn)有的60片組件功率提高2～6w。在上述組件的制備基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步降低組件生產(chǎn)成本，疊片電池組件應(yīng)運(yùn)而生。

當(dāng)前使用的太陽能電池印刷圖形主要是由縱橫式的主柵線、細(xì)柵線和邊框線組成的。隨著疊片太陽電池組件技術(shù)方案的出現(xiàn)，太陽電池的電極印刷圖形由原來的主柵在中間更換為主柵電極偏移至電池片邊緣，并使上下電極位置錯(cuò)位偏移，通過導(dǎo)電膠將切割好的電池小片上下電極疊片粘接形成接觸。

但是現(xiàn)有技術(shù)制備疊片太陽電池普遍存在著銀漿使用量大、串聯(lián)接觸電阻損耗大等問題，這制約了疊片太陽電池的進(jìn)一步應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高組串可靠性的嵌套式疊片太陽電池及其制備方法。本發(fā)明的方法可噴墨打印高可靠性的疊片電池電極，降低疊片電池的電極制備銀漿耗量，同時(shí)提升疊片粘結(jié)可靠性和降低組串的串聯(lián)電阻?？捎行Ы档吞栯姵仉姌O制備的銀漿耗量，保證疊片電池的組串可靠性的同時(shí)降低串聯(lián)電阻，降低組件封裝損失。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種嵌套式疊片太陽電池，所述太陽電池由至少一個(gè)疊片太陽電池模塊組成，每個(gè)太陽電池模塊均包括硅片，所述硅片的正面包含陷光絨面、擴(kuò)散發(fā)射極、鈍化減反射膜、正面電極基礎(chǔ)層和正面電極柵線，所述硅片的背面包含背面電極基礎(chǔ)層、背面電極和鋁背場(chǎng)，所述正面電極柵線包括主柵和細(xì)柵，所述背面電極基礎(chǔ)層位于所述硅片的背面，所述背面電極位于所述背面電極基礎(chǔ)層上，所述正面電極基礎(chǔ)層位于所述硅片的正面，所述正面電極柵線位于所述正面電極基礎(chǔ)層上，且當(dāng)疊片太陽電池模塊的個(gè)數(shù)為一個(gè)時(shí)，所述疊片太陽電池模塊即為嵌套式疊片太陽電池；當(dāng)疊片太陽電池模塊的個(gè)數(shù)為至少兩個(gè)時(shí)，一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極實(shí)現(xiàn)嵌套連接組串。

本發(fā)明中，所述“嵌套連接組串”指：相鄰太陽電池模塊的背面電極和主柵是配合連接的。更具體地指：“一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷與相鄰的疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的凹陷和突起是依次配合連接，使一個(gè)疊片太陽電池的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的正面電極基礎(chǔ)層接觸，且同時(shí)地，一個(gè)疊片太陽電池的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的背面電極基礎(chǔ)層接觸。

本發(fā)明中，一個(gè)疊片太陽電池可以包含n(n為大于等于1的整數(shù))個(gè)疊片太陽電池模塊。

優(yōu)選地，疊片太陽電池模塊模塊的數(shù)量為1個(gè)～30個(gè)，例如為1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)、10個(gè)、11個(gè)、12個(gè)、13個(gè)、14個(gè)、15個(gè)、16個(gè)、17個(gè)、18個(gè)、19個(gè)、20個(gè)、21個(gè)、22個(gè)、23個(gè)、24個(gè)、25個(gè)、26個(gè)、27個(gè)、28個(gè)、29個(gè)或30個(gè)等。

本發(fā)明中，制備嵌套式疊片太陽電池時(shí)的疊片和組串過程為現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)公開的方法對(duì)至少兩個(gè)疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片和組串。

本發(fā)明中，背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷構(gòu)成的波形(命名為第一波形)可以是方形波、鋸齒波、正弦波和余弦波等中的任意一種或至少兩種的組合，但并不限于上述列舉的波形，其他的本領(lǐng)域常見波形也可用于本發(fā)明。

本發(fā)明中，主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷構(gòu)成的波形(命名為第二波形)可以是方形波、鋸齒波、梯形波、正弦波和余弦波等中的任意一種或至少兩種的組合，但并不限于上述列舉的波形，其他的本領(lǐng)域常見波形也可用于本發(fā)明。

本發(fā)明中，必須保證當(dāng)相鄰的疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片和組串制備疊片太陽電池時(shí)，位于背面電極基礎(chǔ)層上的背面電極與位于正面電極基礎(chǔ)層上的主柵配合，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極與相鄰的疊片太陽電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層發(fā)生接觸，且一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵與相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極基礎(chǔ)層發(fā)生接觸。

優(yōu)選地，背面電極基礎(chǔ)層和背面電極的厚度獨(dú)立地為1μm～500μm，例如為1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、35μm、50μm、60μm、80μm、100μm、120μm、135μm、150μm、165μm、180μm、200μm、225μm、245μm、280μm、310μm、350μm、375μm、400μm、450μm或500μm等。

優(yōu)選地，背面電極的寬度為100μm～3000μm，例如為100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1100μm、1200μm、1300μm、1400μm、1500μm、1600μm、1700μm、1800μm、1900μm、2000μm、2200μm、2400μm、2600μm、2800μm或3000μm等。

本發(fā)明中，背面電極的寬度可以從平行主柵電極方向側(cè)視圖中直觀地看到(參見圖2中標(biāo)號(hào)6所示的一個(gè)背面電極沿水平方向的距離)。

優(yōu)選地，背面電極的長(zhǎng)度為0.1mm～100mm，例如為0.1mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、7.5mm、10mm、15mm、18mm、22mm、26mm、30mm、35mm、40mm、42.5mm、45mm、50mm、60mm、65mm、70mm、80mm、85mm、90mm或100mm等。

本發(fā)明中，背面電極的長(zhǎng)度可以從垂直主柵電極方向側(cè)視圖中直觀地看到(參見圖3中標(biāo)號(hào)12所示的突起處的一個(gè)背面電極沿水平方向的距離)。

本發(fā)明中，背面電極為至少兩根，且間斷設(shè)置。

本發(fā)明中，背面電極的個(gè)數(shù)例如為2根、3根、5根、6根、7根、8根、10根、12根、14根、15根、17根、18根、20根、22根、30根、40根、50根、60根、65根、70根、76根、80根、90根、100根或150根等，優(yōu)選為2根～100根。

優(yōu)選地，間斷設(shè)置的背面電極的相鄰間距為0.1mm～100mm，例如為0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3.5mm、4mm、5mm、7.5mm、10mm、13mm、18mm、22mm、26mm、30mm、35mm、40mm、42.5mm、45mm、50mm、60mm、65mm、70mm、80mm、85mm、90mm或100mm等。

優(yōu)選地，所述正面電極基礎(chǔ)層和主柵的厚度獨(dú)立地為1μm～500μm，例如為1μm、10μm、20μm、30μm、50μm、60μm、85μm、100μm、120μm、140μm、185μm、200μm、215μm、230μm、245μm、265μm、280μm、310μm、330μm、350μm、380μm、410μm、440μm或500μm等。

優(yōu)選地，主柵的厚度為5μm～40μm，例如為5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、34μm、37μm或40μm等。

優(yōu)選地，主柵的寬度為100μm～3000μm，例如為100μm、200μm、350μm、500μm、600μm、700μm、800μm、1000μm、1250μm、1500μm、1800μm、2000μm、2300μm、2600μm、2800μm或3000μm等。

本發(fā)明中，主柵的寬度可以從平行主柵電極方向側(cè)視圖中直觀地看到(參見圖2中標(biāo)號(hào)4所示的一個(gè)主柵沿水平方向的距離)。

優(yōu)選地，主柵的長(zhǎng)度為0.1mm～100mm，例如為0.1mm～100mm，例如為0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、4mm、5mm、8mm、10mm、13mm、18mm、22mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、60mm、65mm、70mm、80mm、85mm、90mm或100mm等。

本發(fā)明中，主柵的長(zhǎng)度可以從垂直主柵電極方向側(cè)視圖中直觀地看到(參見圖3中標(biāo)號(hào)10所示的突起處的一個(gè)主柵沿水平方向的距離)。

本發(fā)明中，所述主柵為至少兩根，且間斷設(shè)置。

本發(fā)明中，主柵的個(gè)數(shù)例如為2根、4根、5根、6根、8根、10根、13根、15根、16根、18根、20根、22根、23根、25根、27根、28根、30根、35根、40根、45根、50根、60根、70根、75根、80根、90根或100根等，優(yōu)選為2根～30根。

優(yōu)選地，所述間斷設(shè)置的主柵的相鄰間距為0.1mm～100mm，例如為0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3.5mm、4mm、5mm、7.5mm、10mm、13mm、18mm、22mm、26mm、30mm、35mm、40mm、42.5mm、45mm、50mm、60mm、65mm、70mm、80mm、85mm、90mm或100mm等。

優(yōu)選地，所述細(xì)柵的厚度為5μm～40μm，例如為5μm、10μm、15μm、18μm、20μm、22.5μm、25μm、30μm、33μm、35μm、37.5μm或40μm等。

作為本發(fā)明所述嵌套式疊片太陽電池的優(yōu)選技術(shù)方案，疊片太陽電池模塊中，主柵位于疊片太陽電池模塊的邊緣。

優(yōu)選地，疊片太陽電池模塊中，背面電極位于疊片太陽電池模塊中與主柵相對(duì)的另一邊緣。

本發(fā)明中，可以一次制備得到無需切割的疊片太陽電池模塊，該疊片太陽電池模塊只包含一個(gè)主柵和一個(gè)背面電極，主柵位于硅片的正面一側(cè)邊緣，背面電極位于硅片的背面與主柵相對(duì)的一側(cè)邊緣。

本發(fā)明中，還可以同時(shí)制備得到需要切割的多個(gè)疊片太陽電池模塊的太陽電池片，且在相鄰兩個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極邊緣與正面主柵邊緣之間留有間距切割區(qū)域。

優(yōu)選地，所述切割區(qū)域的寬度為50μm～3000μm，例如為50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1500μm、2000μm、2500μm或3000μm等。

預(yù)留此切割區(qū)域的目的是使切割之后不對(duì)主柵和背面電極造成破壞，且保證一個(gè)疊片太陽電池模塊中，主柵和背面電極位于相對(duì)的兩側(cè)邊緣。

作為本發(fā)明所述疊片太陽電池的優(yōu)選技術(shù)方案，所述疊片電池中，相鄰的兩個(gè)疊片太陽電池模塊滿足以下關(guān)系：記這兩個(gè)疊片太陽電池模塊為第一太陽電池模塊和第二太陽電池模塊，則第一太陽電池模塊中，主柵的長(zhǎng)度＝相鄰主柵的間距＝背面電極的長(zhǎng)度＝相鄰背面電極的間距；第二太陽電池模塊中，主柵的長(zhǎng)度＝相鄰主柵的間距＝背面電極的長(zhǎng)度＝相鄰背面電極的間距；而且，第一太陽電池模塊中主柵的長(zhǎng)度＝第二太陽電池模塊中相鄰背面電極的間距。

在此優(yōu)選技術(shù)方案中，可以更大限度的提高疊片太陽電池的粘結(jié)強(qiáng)度、可靠性和穩(wěn)定性，更有利于降低串聯(lián)電阻，提高疊片太陽電池電極串聯(lián)粘接的接觸面積，降低疊片串接的串聯(lián)電阻損耗。

第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的嵌套式疊片太陽電池的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)制備至少一個(gè)疊片太陽電池模塊，每個(gè)太陽電池模塊中均包含至少兩個(gè)背面電極和至少兩個(gè)主柵，所述至少兩個(gè)背面電極間斷設(shè)置在背面電極基礎(chǔ)層上，并在背面電極基礎(chǔ)層上形成突起和凹陷；所述至少兩個(gè)主柵設(shè)置在正面電極基礎(chǔ)層上，并在正面電極基礎(chǔ)層上形成突起和凹陷；

(2)當(dāng)所述疊片太陽電池模塊的個(gè)數(shù)為一個(gè)時(shí)，該疊片太陽電池模塊即為嵌套式疊片太陽電池；

當(dāng)所述疊片太陽電池模塊的個(gè)數(shù)為至少兩個(gè)時(shí)，將至少兩個(gè)疊片太陽電池模塊疊片并組串粘接到一起，形成嵌套式疊片太陽電池組串，且滿足下述條件：一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極實(shí)現(xiàn)嵌套連接組串；

其中，所述嵌套連接組串為：一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷與相鄰的疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的凹陷和突起是依次配合連接，使一個(gè)疊片太陽電池的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的正面電極基礎(chǔ)層接觸，且一個(gè)疊片太陽電池的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的背面電極基礎(chǔ)層接觸。

本發(fā)明中，采用太陽電池模塊進(jìn)行疊片和組串的操作可參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，例如用導(dǎo)電膠進(jìn)行粘結(jié)，以兩個(gè)疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片和組串制備嵌套式疊片太陽電池為例進(jìn)行說明(參見圖3)：這兩個(gè)疊片太陽電池模塊通過一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極與另一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵進(jìn)行嵌套結(jié)合的。

作為本發(fā)明所述方法的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(1)制備疊片太陽電池的方法包括如下步驟(流程圖參見圖4)：

(a)對(duì)硅片的正面制絨，擴(kuò)散制備發(fā)射極，刻蝕以去除擴(kuò)散后的硅片的邊緣和背面的發(fā)射極，然后在硅片的正面鍍鈍化減反射膜；

(b)在步驟(a)得到的產(chǎn)品的背面制備n(n為大于等于1的整數(shù))個(gè)太陽電池模塊的背面電極基礎(chǔ)層(圖4(1))；

(c)在步驟(b)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上制備至少兩個(gè)背面電極，所述至少兩個(gè)背面電極間斷設(shè)置，所述背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成突起和凹陷(圖4(2))；

(d)在步驟(c)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上除背面電極的空白處制備鋁背場(chǎng)(圖4(3))；

(e)步驟(d)得到的產(chǎn)品鍍有鈍化減反射膜的一面制備n(n為大于等于1的整數(shù))個(gè)太陽電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層和細(xì)柵(圖4(4))；

(f)在步驟(e)得到的產(chǎn)品的正面電極基礎(chǔ)層上制備至少兩個(gè)主柵，其中，所述主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成突起和凹陷，燒結(jié)，形成一個(gè)疊片太陽電池(圖4(5))。

本發(fā)明中，由于圖4(平行主柵電極方向側(cè)視圖)，因而無法直觀地看到至少兩個(gè)背面電極形成的突起和凹陷，也無法直觀地看到至少兩個(gè)主柵形成的突起和凹陷。

優(yōu)選地，步驟(a)所述硅片為多晶、單晶或類單晶硅片，優(yōu)選為電阻率1ω·cm～10ω·cm的硅片；

優(yōu)選地，制備步驟(b)所述至少一個(gè)疊片太陽電池模塊的個(gè)數(shù)為1個(gè)～30個(gè)。

優(yōu)選地，制備步驟(b)所述背面電極基礎(chǔ)層采用的方法為：噴墨打印背面電極基礎(chǔ)層并烘干。

優(yōu)選地，步驟(b)中，噴墨打印的電極基礎(chǔ)層的厚度獨(dú)立地為1μm～500μm。

優(yōu)選地，制備步驟(c)所述背面電極采用的方法為：噴墨打印背面電極并烘干。

優(yōu)選地，步驟(c)中，噴墨打印的背面電極的厚度獨(dú)立地為1μm～500μm。

優(yōu)選地，制備步驟(d)所述鋁背場(chǎng)采用的方法為：絲網(wǎng)印刷法。

優(yōu)選地，制備步驟(e)所述至少一個(gè)疊片太陽電池模塊的個(gè)數(shù)為1個(gè)～30個(gè)。

優(yōu)選地，制備步驟(e)所述正面電極基礎(chǔ)層和細(xì)柵采用的方法為：噴墨打印正面電極基礎(chǔ)層和細(xì)柵，烘干。

優(yōu)選地，步驟(e)中，噴墨打印的正面電極基礎(chǔ)層的厚度獨(dú)立地為1μm～500μm。

優(yōu)選地，制備步驟(f)所述主柵采用的方法為：噴墨打印主柵并烘干。

優(yōu)選地，步驟(f)中，噴墨打印主柵的厚度獨(dú)立地為1μm～500μm。

作為本發(fā)明所述方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法還包括在步驟(f)之后，步驟(2)之前進(jìn)行步驟(g)：將步驟(f)得到的疊片太陽電池沿相鄰疊片太陽電池模塊的邊緣(一個(gè)疊片太陽電池的主柵位于的邊緣與另一個(gè)疊片太陽電池的背面電極位于的邊緣相接處)進(jìn)行切割，得到單獨(dú)的疊片太陽電池模塊，以備疊片和組串粘接得到嵌套式疊片太陽電池組串。

切割方式可以是激光切割。舉例說明，首先采用本發(fā)明所述方法制備得到常規(guī)尺寸的太陽電池，然后切割成4個(gè)太陽電池模塊，切割印刷圖形參見圖1a-圖1c。

切割得到的太陽電池模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本發(fā)明中，步驟(2)組合時(shí)要達(dá)到限定的條件，需要適應(yīng)性的調(diào)整步驟(1)制備過程中的參數(shù)控制，只有步驟(1)制備得到的至少兩個(gè)疊片太陽電池模塊中的主柵和背面電極的分布滿足合適的條件時(shí)(也就是本發(fā)明所述的能夠滿足嵌套連接組串的條件)，才能保證步驟(2)組合時(shí)達(dá)到限定要求。

作為本發(fā)明所述方法的優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法包括如下步驟：

(1)制備疊片太陽電池模塊，每個(gè)模塊中均含有至少兩個(gè)間斷設(shè)置在背面電極基礎(chǔ)層上的背面電極和至少兩個(gè)間斷設(shè)置在正面電極基礎(chǔ)層上的主柵，記主柵所處位置(即主柵和正面電極基礎(chǔ)層形成的突起位置)為奇數(shù)位點(diǎn)，相應(yīng)的相鄰主柵之間的位置(即相鄰主柵和正面電極基礎(chǔ)層形成的凹陷位置)為偶數(shù)位點(diǎn)，則背面電極所處位置(即背面電極和背面電極基礎(chǔ)層形成的突起位置)在偶數(shù)位點(diǎn)，相應(yīng)的相鄰背面電極之間的位置(即背面電極和背面電極基礎(chǔ)層形成的凹陷位置)在奇數(shù)位點(diǎn)，背面電極的長(zhǎng)度為0.1mm～100mm，背面電極的相鄰間距為0.1mm～100mm，背面電極的厚度為1μm～500μm；主柵的長(zhǎng)度為0.1mm～100mm，主柵的相鄰間距為0.1mm～100mm，主柵的厚度為1μm～500μm，而且，背面電極的相鄰間距＝主柵的長(zhǎng)度，背面電極的長(zhǎng)度＝主柵的相鄰間距，背面電極的厚度＝主柵的厚度。

(2)將步驟(1)制備得到疊片太陽電池沿一個(gè)疊片太陽電池模塊邊緣的主柵電極與位于相鄰的疊片太陽電池模塊邊緣的背面電極的相接處切割得到m(m為大于等于2的整數(shù))個(gè)獨(dú)立的疊片太陽電池模塊。

(3)將步驟(2)制備得到的m(m為大于等于2的整數(shù))個(gè)疊片太陽電池模塊中的至少兩個(gè)疊片太陽電池模塊進(jìn)行組合，組合時(shí)一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極進(jìn)行嵌套連接，則可以保證，一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極和主柵與相鄰的疊片太陽電池模塊的主柵和背面電極是依次配合連接的，保證一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電池在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起與相鄰的疊片太陽電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層完全接觸，且一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起與相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極基礎(chǔ)層完全接觸，這種完全接觸的方式增加了接觸面積和粘結(jié)可靠性，更有利于降低接觸電阻，降低耗漿量。

此優(yōu)選技術(shù)方案中，制備在相鄰的太陽電池組件中能夠嵌套連接的背面電極和主柵的方法的優(yōu)選方案為：

采用數(shù)字化噴墨打印技術(shù)，結(jié)合錯(cuò)位打印方式，制備太陽電池模塊。錯(cuò)位間隔方式為：定義太陽電池模塊中主柵所處位置(即突起位置)為奇數(shù)位點(diǎn)，相應(yīng)的相鄰主柵之間的位置(即凹陷位置)為偶數(shù)位點(diǎn)，則打印主柵的位置在奇數(shù)位點(diǎn)，而打印背面電極的位置在偶數(shù)位點(diǎn)，背面電極的相鄰間距為0.1mm～100mm。

本發(fā)明中，通過數(shù)字化噴墨打印技術(shù)升級(jí)，在相鄰的太陽電池模塊中能夠嵌套連接的背面電極和主柵的制備可通過控制噴頭在不同區(qū)域的噴墨量和步進(jìn)速率一步形成。

與行業(yè)內(nèi)常規(guī)產(chǎn)品的印刷電極制作太陽電池技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明通過將主柵偏移到嵌套式疊片太陽電池的邊緣，并使構(gòu)成嵌套式疊片太陽電池中相鄰太陽電池模塊的主柵和背面電極形成嵌套結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步疊片并組串粘接得到嵌套式疊片太陽電池。通過對(duì)主柵和背面電極的錯(cuò)位和噴墨打印設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)更低的柵線線寬以實(shí)現(xiàn)高寬比的提升和銀漿的節(jié)省，進(jìn)一步采用疊瓦方式串聯(lián)，可以有效降低組件的焊帶使用，并節(jié)省太陽電池組件中電池的間距，在常規(guī)60片組件版型中節(jié)省的空間可以增加每個(gè)電池串的電池小片數(shù)量，進(jìn)一步提高組件的功率，降低生產(chǎn)成本。

(2)本發(fā)明充分利用噴墨打印技術(shù)在太陽電池電極制備的結(jié)構(gòu)多元化控制優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用噴墨打印在疊片電池的正反兩面制備可以形成嵌套結(jié)構(gòu)的太陽電池電極(包括主柵和背面電極)，降低了疊片太陽電池制備的銀漿耗量，同時(shí)提高疊片在電池電極串聯(lián)粘接時(shí)的接觸面積和粘接可靠性(明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的通過導(dǎo)電膠串接的可靠性)，降低了接觸電阻。

(3)本發(fā)明中嵌套結(jié)構(gòu)的高低錯(cuò)落電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以降低主柵銀漿耗量以及焊帶的使用，降低印刷成本和疊片太陽電池的制作成本。

附圖說明

圖1a-圖1c是太陽電池片的切割印刷圖形，其中圖1a為背面電極的切割印刷圖形，其中a為背面電極；圖1b為鋁背場(chǎng)的切割印刷圖形，其中，b為鋁背場(chǎng)；圖1c為主柵和細(xì)柵的切割印刷圖形，其中，c為主柵，d為細(xì)柵。

圖2是切割得到的疊片太陽電池模塊的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖(平行主柵電極方向側(cè)視圖)，其中，1為硅片；2為發(fā)射極；3為正面電極基礎(chǔ)層；4為正面間斷電極；5為背面電極基礎(chǔ)層；6為背面間斷電極；7為鈍化減反射膜；8為鋁背場(chǎng)。

圖3是以兩個(gè)疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片并組串粘接制備嵌套式疊片太陽電池的粘接方式示意圖(垂直主柵電極方向側(cè)視圖)，其中，9為硅片；10為正面電極與正面電極基礎(chǔ)層形成的突起部分；11為相鄰正面電極與正面電極基礎(chǔ)層形成的凹陷部分；12為背面電極與背面電極基礎(chǔ)層形成的突起部分；13為相鄰背面電極與背面電極基礎(chǔ)層形成的凹陷部分；14為電極嵌套方式。

圖4是噴墨打印制備具有嵌套電極的疊片太陽電池模塊的流程圖(平行主柵電極方向側(cè)視圖)；(1)背面電極基礎(chǔ)層打印，(2)背面間斷電極打印，(3)背面鋁背場(chǎng)印刷，(4)正面電極基礎(chǔ)層及細(xì)柵打印，(5)正面主柵間斷電極打印。

圖5是以兩個(gè)具有鋸齒波形嵌套電極的疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片并組串粘接制備嵌套式疊片太陽電池的粘接方式示意圖(垂直主柵電極方向側(cè)視圖)，其中，15為硅片；16為鋸齒波形電極部分；17為與正面鋸齒波形嵌套的鋸齒波形電極部分；18為上下電極嵌套方式。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

一種嵌套式疊片太陽電池，所述疊片太陽電池包含5個(gè)疊片太陽電池模塊，所述疊片太陽電池模塊包括硅片，所述硅片的正面包含陷光絨面、擴(kuò)散發(fā)射極、鈍化減反射膜、正面電極基礎(chǔ)層和正面電極柵線，所述硅片的背面包含背面電極基礎(chǔ)層、背面電極和鋁背場(chǎng)，所述正面電極柵線包括主柵和細(xì)柵，所述背面電極基礎(chǔ)層位于所述硅片的背面，所述背面電極位于所述背面電極基礎(chǔ)層上，所述鋁背場(chǎng)位于背面電極基礎(chǔ)層上除背面電極的空白處，所述正面電極基礎(chǔ)層位于所述硅片的正面，所述正面電極柵線位于所述正面電極基礎(chǔ)層上，一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極嵌套連接，使一個(gè)疊片太陽電池的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的正面電極基礎(chǔ)層接觸，且一個(gè)疊片太陽電池的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的背面電極基礎(chǔ)層接觸；

所述背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷構(gòu)成的波形為方形波，所述主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷形成的波形為也為方形波。

本實(shí)施例的太陽電池模塊的結(jié)構(gòu)參見圖3。

制備方法：

一種采用噴墨打印制備嵌套式疊片太陽電池的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)以156mmp型多晶硅片為基體材料，對(duì)該多晶硅片進(jìn)行制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕去psg及邊結(jié)和背結(jié)并在擴(kuò)散面鍍膜，然后在多晶鍍膜后的硅片的背面噴墨打印5個(gè)疊片電池模塊的的背面電極基礎(chǔ)層，并烘干；

(2)在步驟(1)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上制備至少兩個(gè)間斷的10μm厚的背面電極并烘干，背面電極之間的間隔距離為5mm，背面電極的長(zhǎng)度為5mm，背面電極的寬度為1.2mm；

(3)在步驟(2)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上除背面電極的空白處絲網(wǎng)印刷鋁背場(chǎng)，并烘干；

(4)在步驟(3)得到的產(chǎn)品的鍍膜面噴墨打印5個(gè)疊片電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層和細(xì)柵，細(xì)柵的厚度為20μm，并烘干；

(5)在步驟(4)得到的產(chǎn)品的正面電極基礎(chǔ)層上噴墨打印至少兩個(gè)主柵，兩個(gè)主柵的長(zhǎng)度為5mm，主柵之間的相鄰間距為5mm，主柵的寬度為1mm，主柵的厚度為10μm，并燒結(jié)形成接觸，得到一個(gè)太陽電池片；

(6)在步驟(5)得到的太陽電池片沿正面主柵電極邊緣切割得到5個(gè)疊片太陽電池模塊；

(7)將疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片并組串粘接，得到嵌套式疊片太陽電池，疊片時(shí)，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池的背面電極發(fā)生嵌套，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的正面電極基礎(chǔ)層接觸，且一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的背面電極基礎(chǔ)層接觸。

該實(shí)例中，正面和背面銀漿綜合耗量相比于對(duì)比例1平均降低約35％，使用導(dǎo)電膠串聯(lián)粘接強(qiáng)度高，上下電極粘接可靠性達(dá)到組串要求，疊片剝離力度平均提高約30％。

實(shí)施例2

一種嵌套式疊片太陽電池，所述疊片太陽電池包含4個(gè)疊片太陽電池模塊，所述疊片太陽電池模塊包括硅片，所述硅片的正面包含陷光絨面、擴(kuò)散發(fā)射極、鈍化減反射膜、正面電極基礎(chǔ)層和正面電極柵線，所述硅片的背面包含背面電極基礎(chǔ)層、背面電極和鋁背場(chǎng)，所述正面電極柵線包括主柵和細(xì)柵，所述背面電極基礎(chǔ)層位于所述硅片的背面，所述背面電極位于所述背面電極基礎(chǔ)層上，所述鋁背場(chǎng)位于背面電極基礎(chǔ)層上除背面電極的空白處，所述正面電極基礎(chǔ)層位于所述硅片的正面，所述正面電極柵線位于所述正面電極基礎(chǔ)層上，一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極嵌套連接，使一個(gè)疊片太陽電池的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的正面電極基礎(chǔ)層接觸，且一個(gè)疊片太陽電池的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的背面電極基礎(chǔ)層接觸；

所述背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷構(gòu)成的波形為鋸齒波，所述主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷形成的波形為也為鋸齒波。

本實(shí)施例的太陽電池模塊的結(jié)構(gòu)參見圖5。

制備方法：

一種采用噴墨打印制備嵌套式疊片太陽電池的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)以156mmp型多晶硅片為基體材料，對(duì)該多晶硅片進(jìn)行制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕去psg及邊結(jié)和背結(jié)并在擴(kuò)散面鍍膜，然后在多晶鍍膜后的硅片的背面噴墨打印4個(gè)疊片電池模塊的背面電極基礎(chǔ)層，背面電極基礎(chǔ)層厚度為10μm，并烘干；

(2)在步驟(1)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上制備至少兩個(gè)波峰為10μm高的鋸齒波狀背面電極并烘干；

(3)在步驟(2)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上除背面電極的空白處絲網(wǎng)印刷鋁背場(chǎng)，并烘干；

(4)在步驟(3)得到的產(chǎn)品的鍍膜面噴墨打印4個(gè)疊片電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層和細(xì)柵，正面電極基礎(chǔ)層的厚度為10μm，細(xì)柵的厚度為20μm，并烘干；

(5)在步驟(4)得到的產(chǎn)品的正面電極基礎(chǔ)層上噴墨打印至少兩個(gè)波峰為10μm高的鋸齒波狀主柵，并燒結(jié)形成接觸，得到一個(gè)太陽電池片；

(6)在步驟(5)得到的太陽電池片沿正面主柵電極邊緣切割得到4個(gè)疊片電池模塊；

(7)將疊片太陽電池模塊進(jìn)行疊片并組串粘接，得到嵌套式疊片太陽電池，疊片時(shí)，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池的背面電極發(fā)生嵌套，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的正面電極基礎(chǔ)層接觸，且一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池的背面電極基礎(chǔ)層接觸。

該實(shí)例中，正面和背面銀漿綜合耗量相比于對(duì)比例1平均降低約20％，使用導(dǎo)電膠串聯(lián)粘接強(qiáng)度高，上下電極粘接可靠性達(dá)到組串要求，疊片剝離力度平均提高約50％。

實(shí)施例3

除以下區(qū)別特征外，其他內(nèi)容與實(shí)施例2相同，區(qū)別特征為：

所述背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷構(gòu)成的波形為正弦波，所述主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷形成的波形為余弦波，且一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極嵌套連接，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層接觸，一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極基礎(chǔ)層接觸。

該實(shí)例中，正面和背面銀漿綜合耗量相比于對(duì)比例1平均降低約22％，使用導(dǎo)電膠串聯(lián)粘接強(qiáng)度高，上下電極粘接可靠性達(dá)到組串要求，疊片剝離力度平均提高約45％。

實(shí)施例4

除以下區(qū)別特征外，其他內(nèi)容與實(shí)施例2相同，區(qū)別特征為：

所述背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷構(gòu)成的波形為余弦波，所述主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和凹陷形成的波形為正弦波，且一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極嵌套連接，使一個(gè)疊片太陽電池模塊的背面電極在背面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池模塊的正面電極基礎(chǔ)層接觸，一個(gè)疊片太陽電池模塊的主柵在正面電極基礎(chǔ)層上形成的突起和相鄰的疊片太陽電池模塊的背面電極基礎(chǔ)層接觸。

該實(shí)例中，正面和背面銀漿綜合耗量相比于對(duì)比例1平均降低約22％，使用導(dǎo)電膠串聯(lián)粘接強(qiáng)度高，上下電極粘接可靠性達(dá)到組串要求，疊片剝離力度平均提高約45％。

對(duì)比例1

一種常規(guī)疊片太陽電池，所述太陽電池模塊包括硅片，所述硅片的正面包含陷光絨面、擴(kuò)散發(fā)射極、鈍化減反射膜和正面電極柵線，所述硅片的背面包含背面電極和鋁背場(chǎng)，所述正面電極柵線包括主柵和細(xì)柵，所述背面電極位于所述硅片的背面，所述鋁背場(chǎng)位于背面電極上除背面電極的空白處，所述正面電極位于所述硅片的正面，其特征在于，所述疊片太陽電池的相鄰太陽電池模塊的主柵和背面電極表面直接通過導(dǎo)電膠粘接；

制備方法：

一種采用常規(guī)疊片太陽電池的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)以156mmp型多晶硅片為基體材料，對(duì)該多晶硅片鍍膜，然后在多晶鍍膜后的硅片的背面絲網(wǎng)印刷四個(gè)疊片電池模塊的背面電極，背面電極的厚度為20μm，背面電極的寬度為1mm，并烘干；

(2)在步驟(1)得到的產(chǎn)品的背面電極基礎(chǔ)層上除背面電極的空白處絲網(wǎng)印刷鋁背場(chǎng)，并烘干；

(3)在步驟(2)得到的產(chǎn)品的鍍膜鍍膜面絲網(wǎng)印刷四個(gè)疊片電池模塊的正面電極和細(xì)柵，細(xì)柵的厚度為20μm，主柵線厚度20μm，主柵寬度為0.85mm，細(xì)柵寬度為40μm并燒結(jié)形成接觸，得到一個(gè)疊片太陽電池；

(4)步驟(3)制備的太陽電池相鄰兩個(gè)太陽電池模塊的正面主柵電極與背面電極之間切割得到4個(gè)太陽電池模塊；

(5)將太陽電池模塊疊片，得到疊片太陽電池組串，疊片時(shí)，使主柵和背面電極相對(duì)應(yīng)通過導(dǎo)電膠粘接并烘干。

該實(shí)例中，正面銀漿平均耗量為100mg和背面銀漿平均耗量為103mg，粘接剝離力平均為1n。

申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。