太陽能電池片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太陽能電池片及其制備方法，電池片的正面設(shè)置有接觸電極，垂直于該接觸電極電性連接有用于匯集光生載流子的導(dǎo)電絲，所述導(dǎo)電絲的直徑為10-200微米。本發(fā)明提供的太陽能電池片，采用導(dǎo)線絲來匯集電池片正面接觸電極的光生載流子，由于導(dǎo)電絲極細(xì)，從而降低了電池片光的遮擋損失；而且由于導(dǎo)線絲的使用，電池片的互連電阻損失也得到了降低；并且減少了貴金屬的使用。
【專利說明】太陽能電池片及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種太陽能電池片及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的晶體硅光伏電池，具有正反兩面的金屬化電極結(jié)構(gòu)，這些金屬化的上下電 極，對(duì)于光生載流的收集和傳導(dǎo)起著關(guān)鍵性的作用，是光伏電池的主要結(jié)構(gòu)之一，同時(shí)位于 正面的金屬化電極也對(duì)光伏電池的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生一定的影響，主要是對(duì)于光的遮擋損失， 由此造成的功率損失在5% -9%左右。在形成組件的封裝過程中，正面的匯流電極還需要 和互連焊帶焊接，從而將小的電池片串接成更大功率的電池串，才能組裝成具有一定功率 的光伏組件。但在匯流帶的焊接過程中，只是光伏焊帶的疊加覆蓋，同時(shí)相應(yīng)的降低了一定 的串聯(lián)電阻，但是由于光伏焊帶的存在，光伏組件的光線遮擋損失并沒有得到解決，這一問 題目前仍然是限制光伏產(chǎn)品輸出功率提升的主要因素之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種在保證降低互連電阻 損失的同時(shí)還能夠降低光遮擋損失的太陽能電池片及其制備方法。
[0004] 一種太陽能電池片，電池片的正面設(shè)置有接觸電極，垂直于該接觸電極電性連接 有用于匯集光生載流子的導(dǎo)電絲，所述導(dǎo)電絲的直徑為10-200微米。
[0005] 進(jìn)一步地，如上所述的太陽能電池片，所述導(dǎo)電絲為銅絲、銀絲、銅銀合金絲、鍍銀 銅絲、鍍鎳銅絲中的一種，其導(dǎo)電性不低于純銅導(dǎo)電率的20%
[0006] 進(jìn)一步地，如上所述的太陽能電池片，所述導(dǎo)電絲通過導(dǎo)電膠與接觸電極電性連 接。
[0007] 進(jìn)一步地，如上所述的太陽能電池片，所述接觸電極為由接觸漿料通過燒制制備 的連續(xù)線條行列、間斷線條陣列、間斷線條點(diǎn)陣、環(huán)形陣列或矩形陣列中一種。
[0008] -種太陽能電池片的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)、選取多晶多單晶電池，經(jīng)過制絨、擴(kuò)散、清洗、去結(jié)、鍍膜、背面印刷工序后，制 成電池片；
[0010] (2)、在電池片的正面沉積接觸漿料來制備接觸電極：將接觸漿料沉積在電池片的 正面，然后在300-900°C的連續(xù)鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中完成燒結(jié)，使接觸漿料燒穿過電池片表面的減 反層與下層的電池發(fā)射極以形成歐姆接觸，制備成具有完整電學(xué)性能的電池片；
[0011] (3)、通過導(dǎo)電膠將導(dǎo)電絲垂直粘貼在接觸電極上，然后將電池片放入溫度為 100-500°C度的燒結(jié)爐中固化燒結(jié)，最終形成具有電學(xué)和機(jī)械特性的電池片。
[0012] 進(jìn)一步地，如上所述的太陽能電池片的制備方法，步驟3中導(dǎo)電絲與接觸電極的 電性連接包括以下方式：
[0013] 在導(dǎo)電絲表面連續(xù)均勻涂覆導(dǎo)電膠，然后將涂覆了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電絲垂直粘貼在接 觸電極上；或
[0014] 在導(dǎo)電絲表面分段均勻地涂覆地導(dǎo)電膠，然后將覆了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電絲垂直粘貼在 接觸電極上；或
[0015] 電池片正面垂直于接觸電極沉積導(dǎo)電膠，然后將導(dǎo)電絲粘結(jié)于導(dǎo)電膠上。
[0016] 本發(fā)明提供的太陽能電池片，采用導(dǎo)線絲來匯集電池片正面接觸電極的光生載流 子，由于導(dǎo)線絲極細(xì)，從而降低了電池片光的遮擋損失；而且由于導(dǎo)線絲的使用，電池片的 互連電阻損失也得到了降低；并且減少了貴金屬的使用。因此，本發(fā)明提供的太陽能電池片 制備工藝，具有更便捷的操作性，且工藝過程更穩(wěn)定，工藝窗口也更加寬廣，更適合于目前 的標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明電池片結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0018] 圖2為本發(fā)明電池片結(jié)構(gòu)示意圖二。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020] 圖1為本發(fā)明電池片結(jié)構(gòu)示意圖一，如圖1所示，本發(fā)明提供的太陽能電池片，包 括：在電池片1的正面設(shè)置有接觸電極2,垂直于該接觸電極2電性連接有用于匯集光生載 流子的導(dǎo)電絲3,所述導(dǎo)電絲3的直徑為10-200微米。所述導(dǎo)電絲為金屬或合金或有鍍層 的金屬絲中的一種，具體可以為銅絲、銀絲、銅銀合金絲、鍍銀銅絲、鍍鎳銅絲中的一種，其 導(dǎo)電性不低于純銅導(dǎo)電率的20%。
[0021] 本發(fā)明提供的太陽能電池片，采用導(dǎo)線絲來匯集電池片正面接觸電極的光生載流 子，由于導(dǎo)線絲極細(xì)，對(duì)光的遮擋損失可以忽略不計(jì)，從而降低了電池片光的遮擋損失；而 且由于導(dǎo)線絲的使用，電池片的互連電阻損失也得到了降低；并且減少了貴金屬的使用。因 此，本發(fā)明提供的太陽能電池片制備工藝，具有更便捷的操作性，且工藝過程更穩(wěn)定，工藝 窗口也更加寬廣，更適合于目前的標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0022] 進(jìn)一步都，如上所述的太陽能電池片，所述導(dǎo)電絲3通過導(dǎo)電膠與接觸電極2電性 連接。
[0023] 具體地，所述導(dǎo)電膠其原料按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括：導(dǎo)電相30% -80%、金屬及 非金屬氧化物1% -10%、有機(jī)載體5% -30%、有機(jī)粘結(jié)劑和添加劑10-30%。
[0024] 所述導(dǎo)電相為銀粉、銅粉、鍍銀銅粉、金粉、鈀粉、鎳粉和其他導(dǎo)電性能優(yōu)良或具有 有利特性的的金屬粉末的一種或多種混合物。所述金屬和非金屬氧化物的混合物，其中，金 屬選自鉛、鉍、鈣、鎂、鋅、鉬、鉭、銠、鎳、鉻、鈀中的至少3種；所述非金屬氧化物為三氧化二 硼、五氧化二磷、五氧化二礬、三氧化碲等氧化物中的至少2種混合而成；所述有機(jī)粘劑劑 選自乙基纖維素、丙烯酸樹脂、硝基纖維素、酚醛樹脂或它們的混合物；所述有機(jī)載體選自 松油醇、卡必醇、二乙二醇乙醚及它們的混合物；所述添加劑包括表面活性劑、觸變劑、消泡 齊?、分散劑、燒結(jié)抑制劑、氧化抑制劑和膨脹抑制劑。上述材料通過專用設(shè)備充分混合和均 勻攪拌后制成本發(fā)明所述導(dǎo)電膠，本配比制成的導(dǎo)電膠，可在100-500°C下具有較強(qiáng)的粘結(jié) 性，能夠有效地粘結(jié)互連電極和電池片表面，并保持優(yōu)良的導(dǎo)電性能。
[0025] 所述接觸電極為由接觸漿料通過燒制制備的連續(xù)線條行列、間斷線條陣列、間斷 線條點(diǎn)陣、環(huán)形陣列或矩形陣列中一種。圖2為間斷線條陣列的電池片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 本發(fā)明還提供一種太陽能電池片的制備方法，包括以下步驟：
[0027] (1)、選取多晶多單晶電池，經(jīng)過制絨、擴(kuò)散、清洗、去結(jié)、鍍膜、背面印刷工序后，制 成電池片；
[0028] (2)、在電池片的正面沉積接觸漿料來制備接觸電極；接觸漿料在300-900°C的連 續(xù)鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中完成燒結(jié)，使接觸漿料燒穿過電池片表面的減反層與下層的電池發(fā)射極形 成歐姆接觸，制備成具有完整電學(xué)性能的電池片；
[0029] (3)、通過導(dǎo)電膠將導(dǎo)電絲垂直粘貼在接觸電極上，然后將電池片放入溫度為 150°C度的燒結(jié)爐中固化燒結(jié)，最終形成具有電學(xué)和機(jī)械特性的電池片；其中，導(dǎo)電絲與接 觸電極的電性連接包括以下方式：
[0030] 在導(dǎo)電絲表面連續(xù)均勻涂覆導(dǎo)電膠，然后將涂覆了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電絲垂直粘貼在接 觸電極上；或
[0031] 在導(dǎo)電絲表面分段均勻地涂覆地導(dǎo)電膠，然后將覆了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電絲垂直粘貼在 接觸電極上；或
[0032] 在用絲網(wǎng)印刷的方式在電池片正面垂直于接觸電極沉積導(dǎo)電膠，然后將導(dǎo)電絲粘 結(jié)于導(dǎo)電膠上。
[0033] 實(shí)施例一：
[0034] 步驟1，制備電池片；
[0035] 選取多晶156mm的標(biāo)準(zhǔn)多晶電池，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的制絨、擴(kuò)散、清洗、去結(jié)、鍍膜、背面 印刷工序準(zhǔn)備用于本發(fā)明技術(shù)的電池片。
[0036] 步驟2，沉積接觸電極漿料：
[0037] 用絲網(wǎng)印刷的方法，步驟1中所制電池正面沉積如圖1中所示接觸漿料，并在 300-900度的連續(xù)鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中完成燒結(jié)。
[0038] 步驟3,預(yù)制互連電極：
[0039] 在導(dǎo)電絲表面連續(xù)均勻地涂覆地導(dǎo)電膠，并將其粘結(jié)于電池片表面。
[0040] 步驟4,燒結(jié)；
[0041] 將上述電池片放入溫度為150°C度的燒結(jié)爐中固化燒結(jié)，形成具有完整電學(xué)和機(jī) 械特性的電池片。
[0042] 實(shí)施例二：
[0043] 步驟1，制備電池片；
[0044] 選取156mm的標(biāo)準(zhǔn)多晶或單晶電池，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的制絨、擴(kuò)散、清洗、去結(jié)、鍍膜、背 面印刷工序準(zhǔn)備用于本發(fā)明技術(shù)的電池片。
[0045] 步驟2，沉積接觸電極漿料：
[0046] 用絲網(wǎng)印刷的方法，步驟1中所制電池正面沉積如圖2中所示接觸漿料，并在 300°C _900°C度的連續(xù)鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中完成燒結(jié)。
[0047] 步驟3,預(yù)制互連電極：
[0048] 在導(dǎo)電絲表面分段均勻地涂覆地導(dǎo)電膠，并粘結(jié)于電池片表面。
[0049] 步驟4,燒結(jié)；
[0050] 將上述電池片放入溫度為150°C度的燒結(jié)爐中固化燒結(jié)，形成具有完整電學(xué)和機(jī) 械特性的電池片。
[0051] 實(shí)施例三：
[0052] 步驟1，制備電池片；
[0053] 選取多晶156mm的標(biāo)準(zhǔn)多晶電池，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的制絨、擴(kuò)散、清洗、去結(jié)、鍍膜、背面 印刷工序準(zhǔn)備用于本發(fā)明技術(shù)的電池片。
[0054] 步驟2，沉積接觸電極漿料：
[0055] 用絲網(wǎng)印刷的方法，步驟1中所制電池正面沉積如圖1中所示接觸漿料，并在 300°C _900°C度的連續(xù)鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中完成燒結(jié)。
[0056] 步驟3,沉積導(dǎo)電膠：
[0057] 在步驟2中所制電池片表面用絲網(wǎng)印刷的方法沉積導(dǎo)電膠。
[0058] 步驟4,粘結(jié)導(dǎo)電絲
[0059] 將導(dǎo)電絲粘結(jié)于導(dǎo)電膠上。
[0060] 步驟5,燒結(jié)固化；
[0061] 將上述電池片放入溫度為150度的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中固化燒結(jié)，形成具有完整電學(xué)和 機(jī)械特性的電池片。
[0062] 補(bǔ)充資料
[0063] 本發(fā)明中所用測試儀為電池生產(chǎn)線上標(biāo)準(zhǔn)的德國BURGER測試儀，測試數(shù)據(jù)如下：
[0064] 表一
[0065]

【權(quán)利要求】
1. 一種太陽能電池片，其特征在于，電池片的正面設(shè)置有接觸電極，垂直于該接觸電極 電性連接有用于匯集光生載流子的導(dǎo)電絲，所述導(dǎo)電絲的直徑為10-200微米。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片，其特征在于，所述導(dǎo)電絲為銅絲、銀絲、銅銀 合金絲、鍍銀銅絲、鍍鎳銅絲中的一種，其導(dǎo)電性不低于純銅導(dǎo)電率的20%
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片，其特征在于，所述導(dǎo)電絲通過導(dǎo)電膠與接觸 電極電性連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片，其特征在于，所述接觸電極為由接觸漿料通 過燒制制備的連續(xù)線條行列、間斷線條陣列、間斷線條點(diǎn)陣、環(huán)形陣列或矩形陣列中一種。
5. -種太陽能電池片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 、選取多晶多單晶電池，經(jīng)過制絨、擴(kuò)散、清洗、去結(jié)、鍍膜、背面印刷工序后，制成電 池片； (2) 、在電池片的正面沉積接觸漿料來制備接觸電極：將接觸漿料沉積在電池片的正 面，然后在300-900°C的連續(xù)鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐中完成燒結(jié)，使接觸漿料燒穿過電池片表面的減反 層與下層的電池發(fā)射極以形成歐姆接觸，制備成具有完整電學(xué)性能的電池片； (3) 、通過導(dǎo)電膠將導(dǎo)電絲垂直粘貼在接觸電極上，然后將電池片放入溫度為 100-500°C度的燒結(jié)爐中固化燒結(jié)，最終形成具有電學(xué)和機(jī)械特性的電池片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能電池片的制備方法，其特征在于，步驟3中導(dǎo)電絲與接 觸電極的電性連接包括以下方式： 在導(dǎo)電絲表面連續(xù)均勻涂覆導(dǎo)電膠，然后將涂覆了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電絲垂直粘貼在接觸電 極上；或 在導(dǎo)電絲表面分段均勻地涂覆地導(dǎo)電膠，然后將覆了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電絲垂直粘貼在接觸 電極上；或 電池片正面垂直于接觸電極沉積導(dǎo)電膠，然后將導(dǎo)電絲粘結(jié)于導(dǎo)電膠上。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK104319303SQ201410587680
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】云飛 申請(qǐng)人:云飛, 武宇濤