專利名稱：一種太陽能電池片的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一種太陽能電池片的連接方法。
背景技術(shù)：
一般制作太陽能電池片通常以P型硅片為襯底，將硅片受光面制成N型，利用銀漿 涂層和防反射涂層形成一個(gè)集電極，將硅片的背面，即背光面沉積一層鋁膜，制備P+，形成 鋁背場(chǎng)，然后制備2 3根銀漿制備的背電極，背電極寬度為10微米至200微米。然后采用 厚為0. 05 0. 3mm,寬為1 3mm的銅質(zhì)導(dǎo)線與電池片通過焊接的方式進(jìn)行連接得到電池 串。由于背電極采用造價(jià)貴的銀漿成分，同時(shí)為了便于焊接導(dǎo)線必須使用銅質(zhì)導(dǎo)線，成本 高。而且現(xiàn)有的焊接方法是人工采用電烙鐵，錫絲為助焊劑，將電池片的受光面電極焊接到 另一個(gè)電池片的背面電極上，不僅成本高，焊接速度慢，焊接質(zhì)量不均勻，且工作環(huán)境差，對(duì) 環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低的太陽能電池片的連接方法。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種速度焊接快，焊接牢固的帶鋁金屬層 的太陽能電池片的連接方法。本發(fā)明的涉及的一種成本低的太陽能電池片的連接方法技術(shù)方案主要依靠廉價(jià) 的鋁金屬導(dǎo)線代替昂貴的銀、銅等材料導(dǎo)線完成的，同時(shí)取消了電池片背面銀漿制備的背 電極，具體為
一種太陽能電池片的連接方法，包括電池片，其中電池片背面無銀漿制備的背電極， 去除太陽能電池片的部分背面氧化層，露出鋁金屬層，鋁金屬層通過金屬導(dǎo)線與另一個(gè)電 池片的受光面電極連接，金屬導(dǎo)線以超聲波焊接方式分別壓制在太陽能電池片的鋁金屬層 和受光面電極上。由于太陽能電池片背面的鋁背場(chǎng)表面由于被氧化，所以在進(jìn)行超聲波焊 接前須先去除太陽能電池片的部分背面氧化層。鋁金屬層作為太陽能電池片的背面電極。一種太陽能電池片的連接方法，其中所述的金屬導(dǎo)線可以是金、銀、銅或鋁的任 一種材料制成的?！N太陽能電池片的連接方法，其中所述的金屬導(dǎo)線是鋁質(zhì)導(dǎo)線。一種太陽能電池片的連接方法，其中用噴砂的方法去除太陽能電池片的背面氧 化層。噴砂是指采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需要處理的太 陽能電池片背面，由于噴料對(duì)電池片背面的沖擊和切削作用，從而使電池片背面的氧化層 去除得到鋁金屬層。噴料可以為銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂的任意一種，
一種太陽能電池片的連接方法，其中用毛刷去除太陽能電池片的背面氧化層。采用毛 刷將電池片氧化層刮除。一種太陽能電池片的連接方法，其中用化學(xué)刻蝕方法去除太陽能電池片的背面 氧化層。化學(xué)刻蝕液可以為酸溶液或堿溶液，酸溶液可以為HF酸，堿溶液可以為NaOH水溶液。其原理是采用化學(xué)刻蝕液與背面氧化層反應(yīng)，從而去除氧化層得到鋁金屬層。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種速度焊接快，焊接牢固的帶鋁金屬層 的太陽能電池片的連接方法。該速度焊接快，焊接牢固的連接方法主要采用了超聲波焊接 技術(shù)，具體如下
一種太陽能電池片的連接方法，其中在超聲波焊接條件下進(jìn)行加熱，加熱溫度范圍在 300-800°C。加熱可以增強(qiáng)超聲波焊接的效果。一種太陽能電池片的連接方法，其中超聲波的頻率范圍在10KHZ -100 KHZ。本發(fā)明所采用的焊接技術(shù)為超聲波焊接，它是通過焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)， 由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大，因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于鋁導(dǎo)熱性差，一時(shí)還 不能及時(shí)散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使太陽能電池片的鋁金屬層與鋁質(zhì)導(dǎo)線的接觸面迅速熔化， 加上一定壓力后，使鋁金屬層與鋁質(zhì)導(dǎo)線融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾 秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，從而實(shí)現(xiàn)太陽能電 池片與鋁質(zhì)導(dǎo)線的連接得到電池串。目前超聲波焊接被廣泛運(yùn)用于塑膠制品之間的粘結(jié)、塑膠制品與金屬配件的粘結(jié) 及其它非塑膠材料之間的粘結(jié)，同時(shí)超聲波焊接技術(shù)在半導(dǎo)體以及非晶體硅薄膜電池領(lǐng)域 中也盡進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。本發(fā)明將超聲波焊接技術(shù)首次應(yīng)用與晶體硅太陽能電池片的連 接。超聲波焊接速度快，不需任何助焊劑，焊接強(qiáng)度高、密封性好，相比于傳統(tǒng)的電池片焊接 工藝，成本更低，焊接過程中不會(huì)產(chǎn)生火花，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染且不會(huì)損傷工件；同時(shí)超 聲波焊接過程穩(wěn)定，所有焊接參數(shù)均可通過軟件系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障很容易 進(jìn)行排除和維護(hù)。本發(fā)明提供的太陽能電池片的連接方法，背面無銀漿制備的背電極，而是通過去 除太陽能電池片的部分背面氧化層，露出鋁金屬層，采用超聲波焊接將鋁質(zhì)導(dǎo)線壓制在太 陽能電池片的鋁金屬層上，從而達(dá)到降低成本的目的。另外，現(xiàn)有的電池片一般有2 3根銀漿制備的背電極，寬度為10微米至200微米， 本發(fā)明因背面無銀漿制備的背電極，鋁背場(chǎng)的面積增加，因?yàn)殇X背場(chǎng)可以減少少數(shù)載流子 在背面復(fù)合的概率，所以增加了鋁背場(chǎng)的面積，可以提高鋁背場(chǎng)的效果。超聲波焊接技術(shù)對(duì)焊接快的技術(shù)貢獻(xiàn)體現(xiàn)在鋁金屬導(dǎo)線在代替昂貴的銀、銅等 材料導(dǎo)線進(jìn)行電池片連接的時(shí)候，采用常規(guī)的電加熱方式進(jìn)行鋁金屬焊接速度慢，這樣會(huì) 影響生產(chǎn)效率，本發(fā)明采用特定的超聲波頻率為30KHZ和加熱溫度，可以相對(duì)獲得良好快 速焊接效果。超聲波焊接技術(shù)對(duì)焊接牢固的技術(shù)貢獻(xiàn)體現(xiàn)在采用常規(guī)的電烙鐵方式的人工焊 接進(jìn)行鋁金屬焊接不能精確控制，這樣會(huì)影響焊接質(zhì)量，本發(fā)明采用特定的超聲波頻率為 30KHZ和加熱溫度，可以相對(duì)獲得良好的焊接質(zhì)量。表1不同技術(shù)方案的實(shí)施效果比較
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池片的連接方法，包括電池片，其特征在于電池片背面無銀漿制備 的背電極(5)，去除太陽能電池片的部分背面氧化層(2)，露出鋁金屬層(1)，鋁金屬層(1) 通過金屬導(dǎo)線(3)與另一個(gè)電池片的受光面電極(4)連接，金屬導(dǎo)線(3)以超聲波焊接方式 分別壓制在太陽能電池片的鋁金屬層(1)和受光面電極(4)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于所述的金屬導(dǎo)線 (3)可以是金、銀、銅或鋁的任一種材料制成的。
3.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于所述的金屬導(dǎo)線 (3)是鋁質(zhì)導(dǎo)線。
4.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于采用噴砂方法去 除太陽能電池片的背面氧化層(2 )。
5.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于采用毛刷去除太 陽能電池片的背面氧化層(2)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于采用化學(xué)刻蝕方 法去除太陽能電池片的背面氧化層(2 )。
7.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于在超聲波焊接條 件下進(jìn)行加熱，加熱溫度范圍在300-800°C。
8.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片的連接方法，其特征在于超聲波的頻率范 圍在 10KHZ -100 KHZ。
全文摘要
本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一種太陽能電池片的連接方法；本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低的太陽能電池片的連接方法，包括電池片，其特征在于電池片背面無銀漿制備的背電極，去除太陽能電池片的部分背面氧化層，露出鋁金屬層，鋁金屬層通過金屬導(dǎo)線與另一個(gè)電池片的受光面電極連接，金屬導(dǎo)線以超聲波焊接方式分別壓制在太陽能電池片的鋁金屬層和受光面電極上；本發(fā)明背面無銀漿制備的背電極，而是通過去除太陽能電池片的部分背面氧化層，露出鋁金屬層，采用超聲波焊接將鋁質(zhì)導(dǎo)線壓制在太陽能電池片的鋁金屬層上，從而達(dá)到降低成本的目的。
文檔編號(hào)B23K20/24GK102122681SQ20101058981
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者中野研吾 申請(qǐng)人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司