太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽能電池組件，其包括多個長條狀的IBC單元，每個IBC單元包括：形成于第一導(dǎo)電類型襯底背面的第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域；形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的第一副電極和第二副電極，第一副電極和第二副電極相互平行間隔設(shè)置；連接所有第一副電極的第一主電極和連接所有第二副電極的第二主電極，所有IBC單元沿著第一副電極的長度方向排列，一IBC單元的第二主電極接近相鄰IBC單元的第一主電極，每個IBC單元的寬度為15mm?30mm。由于采用了寬度較窄的IBC單元，因此電極的厚度可以減小，由此減少了金屬原料的用量。
【專利說明】
太陽能電池組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽能電池組件，特別是涉及一種背接觸式的太陽能電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]背接觸電池因其電極均設(shè)置于太陽能晶片的背面而具有較高的效率，近年來也頗為受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。為了達(dá)到不同的需求，太陽能電池組件中太陽能電池片的連接方式也是多種多樣的。對于采用背接觸電池的太陽能電池組件而言，比較常見的是這種:
[0003]在制作背接觸電池時，采用光刻形成掩膜的方式在太陽能晶片的背面上與N型摻雜區(qū)域相對應(yīng)的位置形成第一細(xì)柵，與P型摻雜區(qū)域相對應(yīng)的位置形成第二細(xì)柵，第一細(xì)柵平行于第二細(xì)柵，以及形成連接所有第一細(xì)柵的第一主柵和連接所有第二細(xì)柵的第二主柵，第一主柵垂直于第一細(xì)柵。同時為了方便背接觸電池與相鄰背接觸電池之間的連接，第一主柵和第二主柵上還需形成焊點(diǎn)(一般為圓形)，以供焊帶連接之用。而且，為了形成組件時連接上的方便和穩(wěn)定，有些組件中金屬的厚度甚至達(dá)到40μπι，這無疑大大增加了金屬的用量。
[0004]現(xiàn)有的太陽能電池組件的連接上存在以下問題:I)因?yàn)楹更c(diǎn)的存在，金屬漿料的用量比較大，為了改善導(dǎo)電性需要用到銀漿，由此提高了成本;2)依然是金屬漿料的成本問題，所有的主柵和細(xì)柵以及焊點(diǎn)是采用絲網(wǎng)印刷一次形成的，所用漿料也是同一種漿料，若焊點(diǎn)需要采用銀漿，那么所有主柵和細(xì)柵也必將是銀漿，由此成本較高;3)常用的太陽能晶片的規(guī)格為156mm，采用主柵相互平行的串聯(lián)方式時為了降低金屬上的損耗，金屬要么采用較貴的銀要么就增加金屬的厚度，兩種方式的成本都很高;采用主柵共線的串聯(lián)方式時，相鄰兩片太陽能電池片的對準(zhǔn)精度要求非常高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中背接觸電池相互連接時對準(zhǔn)精度要求高、背接觸電池中金屬用量較多的缺陷，提供一種太陽能電池組件，每個IBC(Interdigitated back contact，交互交叉的背面接觸)單元的寬度在15mm-30mm之間，能夠減少金屬的用量，并且提高組件的開壓。
[0006]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0007]一種太陽能電池組件，其特點(diǎn)在于，其包括多個長條狀的IBC單元，每個IBC單元包括:
[0008]第一導(dǎo)電類型襯底；
[0009]形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的相互平行間隔的第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域；
[0010]形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的第一副電極和第二副電極，該第一副電極位于與該第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域相應(yīng)的位置，該第二副電極位于與該第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域相應(yīng)的位置，第一副電極和第二副電極相互平行間隔設(shè)置，該第一副電極的長度方向?yàn)镮BC單元的寬度方向；
[0011]連接所有第一副電極的第一主電極和連接所有第二副電極的第二主電極，該第一主電極垂直于第一副電極，該第一主電極和該第二主電極相互平行，
[0012]在該太陽能電池中，所有IBC單元沿著該第一副電極的長度方向排列，一IBC單元的第二主電極接近相鄰IBC單元的第一主電極，其中一 IBC單元的第二主電極通過導(dǎo)電條與相鄰IBC單元的第一主電極相連，
[0013]其中，每個IBC單元的寬度為15mm-30mm。
[0014]在該太陽能電池組件中，每個IBC單元的寬度在15mm-30mm之間，那么第一副電極的長度必將小于30mm，對于長度小于30mm的招電極來說，即使厚度只有Ιμπι，電極上的損耗也不會太多。因此本實(shí)用新型的太陽能電池組件中可以采用較薄的鋁(厚度例如1μπι-5μπι)作為電極材料，既能獲得相對較高的轉(zhuǎn)換效率和填充因子，又能大為減少金屬原料的用量。
[0015]再者，本實(shí)用新型的IBC單元可以這樣制得，在現(xiàn)有的156mm的太陽能晶片上摻雜相互間隔的兩種不同摻雜區(qū)域，之后金屬化得到IBC電池，隨后采用激光切割的方式得到寬度為15mm-30mm的IBC單元。相比156mm的IBC電池而言，一旦整個晶片中有某一點(diǎn)有缺陷(多為正負(fù)極短路)，那么整個電池就報廢了。但是如果將156mm的IBC電池切割成本實(shí)用新型的IBC單元，那么就可以將156mm的IBC電池中有缺陷的那部分舍棄，其余的IBC單元依然可以正常使用。
[0016]另外，由于每個IBC單元的寬度為15mm-30mm，相較現(xiàn)有的156mm的IBC電池而言，第一副電極和第二副電極的長度減小了，那么第一副電極和第二副電極的寬度也可以相應(yīng)減小，由此可以減小金屬的用量。
[0017]優(yōu)選地，相鄰IBC單元之間形成縫隙，該縫隙中填充有絕緣條。
[0018]優(yōu)選地，對于相鄰的一對IBC單元來說，該導(dǎo)電條連接于一 IBC單元的第二主電極的一側(cè)不與該IBC單元的第一副電極接觸，該導(dǎo)電條連接于相鄰IBC單元的第一主電極的一側(cè)不與該相鄰IBC單元的第二副電極接觸。
[0019]優(yōu)選地，該導(dǎo)電條的長度與該第一主電極或該第二主電極的長度相同。
[0020]優(yōu)選地，該導(dǎo)電條是柔性的。這樣，即使是不是非常平整的放置表面，該太陽能電池組件依然可以被使用。
[0021 ]優(yōu)選地，該第一副電極和該第二副電極為鋁或銀。
[0022]優(yōu)選地，該第一主電極和該第二主電極為鋁或銀。
[0023]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)例。
[0024]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:
[0025]1、由于采用了寬度較窄的IBC單元，因此電極的厚度可以減小，由此減少了金屬原料的用量。通過模擬實(shí)驗(yàn)知曉，即使電極采用厚度Iym的鋁，太陽能電池組件的效率依然可以達(dá)到21%，填充因子81.7%。
[0026]2、相比現(xiàn)有的156mm的太陽能電池而言(開壓Voc)，采用3-6片本實(shí)用新型所述的IBC單元組合而得到的太陽能電池組件的開壓即為Voc的3倍-6倍。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的太陽能電池組件的示意圖。
[0028]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的太陽能電池組件中絕緣條設(shè)置示意圖。
[0029]圖3為采用20_長的鋁的方案中太陽能電池的填充因子-厚度曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0031]實(shí)施例1
[0032]參考圖1-圖2，本實(shí)施例所述的太陽能電池組件包括多個長條狀的IBC單元，每個IBC單元包括:
[0033]第一導(dǎo)電類型襯底I;
[0034]形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的相互平行間隔的第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域；
[0035]形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的第一副電極21和第二副電極31，該第一副電極位于與該第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域相應(yīng)的位置，該第二副電極位于與該第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域相應(yīng)的位置，第一副電極和第二副電極相互平行間隔設(shè)置，該第一副電極的長度方向?yàn)镮BC單元的寬度方向；
[0036]連接所有第一副電極21的第一主電極22和連接所有第二副電極31的第二主電極32，該第一主電極22垂直于第一副電極21，該第一主電極22和該第二主電極32相互平行，
[0037]在該太陽能電池中，所有IBC單元沿著該第一副電極的長度方向排列，一IBC單元的第二主電極接近相鄰IBC單元的第一主電極，其中一 IBC單元的第二主電極通過柔性的導(dǎo)電條4與相鄰IBC單元的第一主電極相連，其中，每個IBC單元的寬度為25mm，該第一副電極和該第二副電極的長度均為20mm。
[0038]實(shí)施例2
[0039]實(shí)施例2的基本原理與實(shí)施例1相同，不同之處在于:
[0040]參考圖2，相鄰IBC單元之間形成縫隙，該縫隙中填充有絕緣條5，以強(qiáng)化太陽能電池組件的組合穩(wěn)定性。在圖2中，為了清楚描述導(dǎo)電條和絕緣條與一對相鄰IBC單元之間的位置關(guān)系，僅示出局部導(dǎo)電條4和局部絕緣條5，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)兩者的長度。
[0041 ]效果實(shí)施例
[0042]參考圖3，曲線a表示理想情況下的填充因子-厚度曲線，即無串聯(lián)電阻損耗的情況；曲線b表示考慮串聯(lián)電阻損失的情況。從圖3中可以看出，當(dāng)金屬長度(第一副電極和第二副電極的長度)為20mm時，即使較薄的鋁也能得到較高的填充因子。相比現(xiàn)有電鍍40μπι厚的金屬的情況而言，本實(shí)用新型的方案可以極大減少金屬的用量，而且還可以采用鋁作為電極材料，這就使得成本大為降低。
[0043]在本實(shí)用新型所述的太陽能電池組件中，由于采用了寬度較窄的IBC單元，因此電極的厚度可以減小，由此減少了金屬原料的用量。通過模擬實(shí)驗(yàn)知曉，即使電極采用厚度?μm的鋁，太陽能電池組件的效率依然可以達(dá)到21%，填充因子81.7%。
[0044]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能電池組件，其特征在于，其包括多個長條狀的IBC單元，每個IBC單元包括: 第一導(dǎo)電類型襯底； 形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的相互平行間隔的第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域和第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域； 形成于該第一導(dǎo)電類型襯底背面的第一副電極和第二副電極，該第一副電極位于與該第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域相應(yīng)的位置，該第二副電極位于與該第二導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域相應(yīng)的位置，第一副電極和第二副電極相互平行間隔設(shè)置，該第一副電極的長度方向?yàn)镮BC單元的寬度方向； 連接所有第一副電極的第一主電極和連接所有第二副電極的第二主電極，該第一主電極垂直于第一副電極，該第一主電極和該第二主電極相互平行， 在該太陽能電池組件中，所有IBC單元沿著該第一副電極的長度方向排列，一IBC單元的第二主電極接近相鄰IBC單元的第一主電極，其中一 IBC單元的第二主電極通過導(dǎo)電條與相鄰IBC單元的第一主電極相連， 其中，每個113(]單元的寬度為15臟-301111]1。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，相鄰IBC單元之間形成縫隙，該縫隙中填充有絕緣條。3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，對于相鄰的一對IBC單元來說，該導(dǎo)電條連接于一 IBC單元的第二主電極的一側(cè)不與該IBC單元的第一副電極接觸，該導(dǎo)電條連接于相鄰IBC單元的第一主電極的一側(cè)不與該相鄰IBC單元的第二副電極接觸。4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，該導(dǎo)電條的長度與該第一主電極或該第二主電極的長度相同。5.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，該導(dǎo)電條是柔性的。6.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，該第一副電極和該第二副電極為鋁或銀。7.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，該第一主電極和該第二主電極為鋁或銀。
【文檔編號】H01L31/042GK205542817SQ201620161150
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】金光耀, 王懿喆, 洪俊華, 陳炯
【申請人】上海凱世通半導(dǎo)體股份有限公司