一種太陽能電池背電極用金屬絲及制備方法、背電極及制備方法、太陽能電池片及電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池背電極用金屬絲及制備方 法、背電極及制備方法、太陽能電池片及電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前成熟商業(yè)化生產(chǎn)的晶體硅太陽能電池以其工藝流程簡單，轉(zhuǎn)化效率高，便于 大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)迅速發(fā)展起來，該類電池占據(jù)了光伏市場電池量的80%以上的份額。太 陽能電池有望成為未來電力供應(yīng)的主要支柱。目前商業(yè)的制作晶體硅太陽能電池電極的方 法是金屬化工藝，即采用絲網(wǎng)印刷的方法在硅片的背光面印刷2-3條背銀漿料，烘干，而后 再在電池的整個(gè)背光面（除印刷背銀漿料的區(qū)域）印刷背鋁漿料，烘干，再在電池的向光面 印刷向光面銀漿，然后過燒結(jié)爐一次烘干燒結(jié)而成。該方案在背光面銀漿區(qū)域燒結(jié)后形成 背面電極，向光面銀漿區(qū)域燒結(jié)后形成正面電極，工藝簡單成熟。但是，該方案的正背面的 電極線均使用含銀的導(dǎo)電漿料，因此，材料成本相對(duì)較高。如何采用非銀材料作為電池的導(dǎo) 電電極，并保持良好的導(dǎo)電、附著、焊接等性能，依舊是當(dāng)前晶體硅太陽電池電極研究的熱 點(diǎn)。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的太陽能電池的導(dǎo)電電極漿料為銀漿，成本高、焊接強(qiáng)度差的 技術(shù)問題，提供一種成本低、焊接強(qiáng)度好的非銀材料的太陽能電池背電極用金屬絲及制備 方法、背電極及制備方法、太陽能電池片及電池組件。
[0005] 本發(fā)明提供了一種太陽能電池背電極用金屬絲，該金屬絲包括金屬和釬劑；所述 釬劑包括反應(yīng)劑、反應(yīng)助劑和潤濕助劑；所述反應(yīng)劑為211(：1 2、511(：12和0(1(：12中的至少一種； 所述反應(yīng)助劑為NaF和/或KF;所述潤濕助劑為NH4C1和/或NH4Br。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池背電極用金屬絲的制備方法，該方法為將金屬原 料放入真空爐中冶煉，霧化成細(xì)粉，然后與釬劑粉末混合，壓制成型，真空燒結(jié)成復(fù)合錠，將 復(fù)合錠擠壓和拉拔后得到金屬絲。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池背電極的制備方法，采用釬焊的方法將金屬絲涂 覆于鋁背場表面即得到背電極；所述金屬絲為本發(fā)明所述的金屬絲。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池背電極，所述背電極為上述方法制備得到。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池片，包括硅片、位于硅片背面的背電場、位于背電 場上的背電極及位于硅片正面的正電極，所述背電極為本發(fā)明所述的太陽能電池背電極。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括依次層疊的背 板、密封膠層、電池片、密封膠層和透光層，所述電池片為本發(fā)明所述的太陽能電池片。
[0011] 本發(fā)明的太陽能電池用金屬絲，將釬劑均勻的混合在金屬中，因此，在焊接的過程 中，對(duì)于氧化鋁膜的去除更為有利。不需要使用超聲波焊接等較為昂貴的設(shè)備，普通的焊接 設(shè)備即可以完成焊接，且焊接強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明提供了一種太陽能電池背電極用金屬絲，該金屬絲包括金屬和釬劑；所述 釬劑包括反應(yīng)劑、反應(yīng)助劑和潤濕助劑；所述反應(yīng)劑為211(：1 2、511(：12和0(1(：12中的至少一種； 所述反應(yīng)助劑為NaF和/或KF;所述潤濕助劑為NH4C1和/或NH4Br。
[0014] 本發(fā)明提供了一種太陽能電池背電極用金屬絲，鋁和氧化鋁的熱膨脹系數(shù)不一 致，因而有微觀的縫隙，重金屬氯化物通過氧化鋁膜微觀上的縫隙或薄弱環(huán)節(jié)滲入，與內(nèi)部 的鋁接觸反應(yīng)（ZnCl2+Al-Zn+AlCl3，SnCl2+Al-Sn+AlCl3，CdCl2+Al-Cd+AlCl3)，生成的 A1C13極易揮發(fā)，可以沖破氧化鋁膜，重金屬被還原析出，沉積在鋁表面，促進(jìn)潤濕性能。在 釬焊的溫度下，熔化的釬劑呈電離狀態(tài)，其中陰離子r，與釬劑一同從微觀的縫隙中滲入， 熔融的釬劑與鋁形成了腐蝕與被腐蝕的電化學(xué)結(jié)構(gòu)。F>A1C13 -AHV3的形成，有效的降低 了熔化釬劑中鋁的電極電位，加速了鋁的電化學(xué)腐蝕，增強(qiáng)了氧化鋁膜的去除作用。再加入 NH4C1和/或NH4Br來降低釬劑的熔點(diǎn)并增加對(duì)釬劑對(duì)電池片背鋁層的潤濕性。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所提供的金屬絲，為了進(jìn)一步提高金屬絲的焊接效果，優(yōu)選地，以所述 金屬絲的總重量為基準(zhǔn)，所述釬劑的含量為12_26wt%，所述金屬的含量為74-88wt%。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所提供的金屬絲，為了進(jìn)一步提高金屬絲的焊接效果，優(yōu)選地，以 所述反應(yīng)劑的總重量為基準(zhǔn)，所述反應(yīng)助劑的含量為1. 5-3wt%，所述潤濕助劑的含量為 8-30wt%〇
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所提供的金屬絲，所述金屬?zèng)]有特別的限制，可以為本領(lǐng)域常用的各 種金屬，優(yōu)選為錫合金，所述錫合金為Sn-Pb、Sn-Zn、Sn-Bi、Sn-In、Sn-Pb-Zn、Sn-Ag、Sn-Cu、 Sn-Ag-Cu、Sn-Ag-Bi、Sn-Zn-Bi、Sn-Zn-Ag、Sn-Zn-In、Sn-In-Bi中的至少一種。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明所提供的金屬絲，優(yōu)選地，所述金屬絲的直徑為0. 8-1. 4mm。
[0019] 本發(fā)明還提供了上述所述的太陽能電池背電極用金屬絲的制備方法，該方法為將 金屬原料放入真空爐中冶煉，霧化成細(xì)粉，然后與釬劑粉末混合，壓制成型，真空燒結(jié)成復(fù) 合錠，將復(fù)合錠擠壓和拉拔后得到金屬絲。
[0020] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池背電極的制備方法，采用釬焊的方法將金屬絲涂 覆于鋁背場表面即得到背電極；所述金屬絲為本發(fā)明所述的金屬絲。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽能電池背電極的制備方法，優(yōu)選地，所述釬焊的方法為 將所述金屬絲放置在加熱套管內(nèi)，所述加熱套管對(duì)所述金屬絲進(jìn)行加熱熔融后滴加到鋁背 場表面，然后使用電烙鐵焊頭將熔融金屬絲再次加熱涂覆，在所述鋁背場表面形成背電極。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽能電池背電極的制備方法，優(yōu)選地，所述鋁背場的溫度 為100-150°C，所述加熱套管的加熱溫度為200-450°C。根據(jù)不同的金屬絲，加熱套管的最 佳的焊接溫度不同。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的金屬絲來確定加熱溫度。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽能電池背電極的制備方法，為了更方便熔融的金屬絲滴 加到鋁背場的表面，優(yōu)選地，所述加熱套管與所述鋁背場表面形成的夾角為30-60°，進(jìn)一 步優(yōu)選為45°。工作時(shí)，可以在加熱套管的另一側(cè)給予加熱套管一定的壓力，將熔化的焊錫 絲推出加熱套管，滴加于電池片的鋁背場上。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽能電池背電極的制備方法，優(yōu)選地，所述電烙鐵焊頭 具有面向所述鋁背場表面的斜面，所述斜面的最前端與所述鋁背場表面的垂直距離為 0. 1-0. 2mm，所述加熱套管最低端與所述鋁背場表面的垂直距離為0. 1-0. 5mm，所述加熱套 管的最低端與所述電烙鐵焊頭最前端的水平距離為10_30mm。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽能電池背電極的制備方法，優(yōu)選地，所述斜面與所述鋁 背場表面形成的夾角為25-35°。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明所提供的太陽能電池背電極的制備方法，所述鋁背場可以位于焊接平 臺(tái)之上，所述鋁背場和焊接平臺(tái)之間采用彈性支撐，如耐高溫的膠帶，耐高溫膠帶的厚度在 1. 0-1. 5_之間，一般在1. 3_左右為