無主柵高效率背接觸太陽能電池背板及組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及無主柵、高效率背接觸太陽能電池背板及組件。其特征在于：所述背接觸太陽能電池背板由上至下依次為電連接層和基層，所述電連接層與基層之間通過粘接劑連接；所述電連接層包括兩組以上指狀電極，各組所述指狀電極成叉指狀交替排列，所述電連接層用于連接背接觸電池片；所述電連接層與所述基層的厚度比為1∶1～1∶60。其有益效果是：效率高，耐隱裂，消除了正面柵線電極的遮光損失，從而提高了電池效率；可實現(xiàn)電池的薄片化，從而降低成本；實用性更強，本實用新型的背接觸太陽電池背板普遍適用于MWT、EWT和IBC等多種結(jié)構(gòu)。
【專利說明】無主柵高效率背接觸太陽能電池背板及組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及無主柵高效率背接觸太陽能電池背板 及組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人類社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對能源的需求與 日俱增。傳統(tǒng)的化石能源屬于不可再生能源已經(jīng)很難繼續(xù)滿足社會發(fā)展的需求，因此全球 各國近年來對新能源和可再生源的研究和利用日趨火熱。其中太陽能發(fā)電技術(shù)具有將太陽 光直接轉(zhuǎn)化為電力、使用簡單、環(huán)保無污染、能源利用率高等優(yōu)勢尤其受到普遍的重視。太 陽能發(fā)電是使用大面積的P-N結(jié)二極管在陽光照射的情況下產(chǎn)生光生載流子發(fā)電。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，占主導(dǎo)地位并大規(guī)模商業(yè)化的晶體硅太陽電池，其發(fā)射區(qū)和發(fā)射區(qū) 電極均位于電池正面（向光面），即主柵、輔柵線均位于電池正面。由于太陽能級硅材料電 子擴散距離較短，發(fā)射區(qū)位于電池正面有利于提高載流子的收集效率。但由于電池正面的 柵線阻擋了部分陽光（約為8%)，從而使太陽能電池的有效受光面積降低并由此而損失了 一部分電流。另外在電池片串聯(lián)時，需要用鍍錫銅帶從一塊電池的正面焊接到另一塊電池 的背面，如果使用較厚的鍍錫銅帶會由于其過于堅硬而導(dǎo)致電池片的碎裂，但若用細(xì)寬的 鍍錫銅帶又會遮蔽過多的光線。因此，無論使用何種鍍錫焊帶都會產(chǎn)生串聯(lián)電阻帶來的能 量損耗和光學(xué)損耗，同時不利于電池片的薄片化。為了解決上述技術(shù)問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員 將正面電極轉(zhuǎn)移到電池背面，開發(fā)出背接觸太陽能電池，背接觸太陽電池是指電池的發(fā)射 區(qū)電極和基區(qū)電極均位于電池背面的一種太陽電池。背接觸電池有很多優(yōu)點：①效率高，由 于完全消除了正面柵線電極的遮光損失，從而提高了電池效率。②可實現(xiàn)電池的薄片化，串 聯(lián)使用的金屬連接器件都在電池背面，不存在從正面到背面的連接可以使用更薄的硅片， 從而降低成本。③更美觀，電池的正面顏色均勻，滿足了消費者的審美要求。
[0004] 背接觸太陽電池包括MWT、EWT和IBC等多種結(jié)構(gòu)。背接觸太陽電池大規(guī)模商業(yè) 化生產(chǎn)的關(guān)鍵是在于如何高效低成本的將背接觸太陽電池串聯(lián)起來并制作成太陽能組件。 MWT組件通常的制備方法是使用復(fù)合導(dǎo)電背板，在導(dǎo)電背板上施加導(dǎo)電膠，在封裝材料上 對應(yīng)的位置沖孔使導(dǎo)電膠貫穿封裝材料，將背接觸太陽電池準(zhǔn)確地放置于封裝材料上使導(dǎo) 電背板上的導(dǎo)電點與背接觸太陽電池上的電極通過導(dǎo)電膠接觸，然后在電池片上鋪設(shè)上層 EVA和玻璃，再將整個層疊好的模組翻轉(zhuǎn)進(jìn)入層壓機進(jìn)行層壓。此工藝存在以下幾個缺陷： 1、所使用的復(fù)合導(dǎo)電背板是在背板中復(fù)合導(dǎo)電金屬箔，通常為銅箔，且需要對銅箔進(jìn)行激 光刻蝕或化學(xué)刻蝕。由于激光刻蝕對于簡單圖形尚可操作，對于復(fù)雜圖案則刻蝕速度慢，生 產(chǎn)效率低，而化學(xué)刻蝕則存在需要預(yù)先制備形狀復(fù)雜且耐腐蝕的掩膜、環(huán)境污染和腐蝕液 對高分子基材的腐蝕問題。所以此方式制造的導(dǎo)電型背板制造工藝復(fù)雜，成本極高。2、需 要對太陽電池片后層的封裝材料進(jìn)行沖孔以便使導(dǎo)電膠貫穿封裝材料，由于封裝材料通常 是粘彈體，進(jìn)行精確沖孔難度極大。3、需要精確的點膠設(shè)備將導(dǎo)電膠涂覆在背板的相應(yīng)位 置，對MWT這種背接觸點較少的電池還可以操作，對IBC等背接觸點面積小、數(shù)量大的背接 觸電池使用點膠設(shè)備根本無法實現(xiàn)。
[0005] IBC技術(shù)將P-N結(jié)放置于電池背面，正面無任何遮擋同時減少了電子收集的距離， 因此可大幅度提高電池片效率。IBC電池在正面使用淺擴散、輕摻雜和Si0 2_化層等技術(shù)減 少復(fù)合損失，在電池背面將擴散區(qū)限制在較小的區(qū)域，這些擴散區(qū)在電池背面成點陣排列， 擴散區(qū)金屬接觸被限制在很小的范圍內(nèi)呈現(xiàn)為數(shù)量眾多的細(xì)小接觸點。IBC電池減少了電 池背面的重擴散區(qū)的面積，摻雜區(qū)域的飽和暗電流可以大幅減小，開路電壓和轉(zhuǎn)換效率得 以提高。同時通過數(shù)量眾多的小接觸點收集電流使電流在背表面的傳輸距離縮短，大幅度 降低組件的串聯(lián)內(nèi)阻。
[0006] IBC背接觸電池由于具有常規(guī)太陽能電池難以達(dá)到的高效率而備受業(yè)界關(guān)注，已 經(jīng)成為新一代太陽能電池技術(shù)的研究熱點。但現(xiàn)有技術(shù)中IBC太陽能電池模塊P-N結(jié)位 置相鄰較近且均在電池片背面，難以對IBC電池模塊進(jìn)行串聯(lián)并制備成組件。為解決上 述問題，現(xiàn)有技術(shù)也出現(xiàn)了多種對IBC背接觸太陽能電池的改進(jìn)，Sunp 0wer公司曾發(fā)明 將相鄰的P或N發(fā)射極通過銀漿絲網(wǎng)印刷細(xì)柵線相連最終將電流導(dǎo)流至電池邊緣，在電 池片邊緣印刷較大的焊點再使用連接帶進(jìn)行焊接串聯(lián)，當(dāng)絲網(wǎng)印刷技術(shù)發(fā)明后，并且目前 太陽能領(lǐng)域一直使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成電流的匯流，如最新申請的專利201310260260.8， 201310606634. 7, 201410038687. 8, 20141011563L 8,并未作出任何改進(jìn)。
[0007] 然而，使用細(xì)柵線進(jìn)行電流收集，在5寸電池片上尚可使用，但在現(xiàn)有技術(shù)中普遍 流行的6寸或更大的硅片上就會遇到串聯(lián)電阻上升和填充因子下降等問題，導(dǎo)致所制造的 組件功率嚴(yán)重降低。在現(xiàn)有技術(shù)中的IBC電池也可以在相鄰的P或N發(fā)射極之間絲網(wǎng)印刷 比較寬的銀漿柵線來降低串聯(lián)電阻，但由于用銀量的增加會帶來成本的急劇上升，同時寬 的柵線也會產(chǎn)生P-N之間的絕緣效果變差，易漏電的問題。
[0008] 專利US20110041908A1公開了一種背面具有細(xì)長交叉指狀發(fā)射極區(qū)域和基極區(qū) 域的背接觸式太陽能電池及其生產(chǎn)方法，具有半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底的背面表面上設(shè)有 細(xì)長基極區(qū)域和細(xì)長發(fā)射極區(qū)域，基極區(qū)域為基極半導(dǎo)體類型，發(fā)射極區(qū)域設(shè)有與所述基 極半導(dǎo)體類型相反的發(fā)射極半導(dǎo)體類型；細(xì)長發(fā)射極區(qū)域設(shè)有用于電接觸發(fā)射極區(qū)域的細(xì) 長發(fā)射極電極，細(xì)長基極區(qū)域設(shè)有用于電接觸基極區(qū)域的細(xì)長基極電極；其中細(xì)長發(fā)射極 區(qū)域具有比細(xì)長發(fā)射極電極小的結(jié)構(gòu)寬度，并且其中細(xì)長基極區(qū)域具有比所述細(xì)長基極電 極小的結(jié)構(gòu)寬度。但是需要有設(shè)置大量的導(dǎo)電件來有效收集電流，因此導(dǎo)致制造成本增加， 工藝步驟復(fù)雜。
[0009] 專利EP2709162A1公開了一種太陽能電池，運用于背接觸太陽能電池，公開了彼 此分開并交替排列的電極接觸單元，通過縱向的連接體連接電極接觸單元，形成"工"形電 極結(jié)構(gòu)；但是該種結(jié)構(gòu)在電池片上進(jìn)行了兩次連接，第一次是電池片與電極接觸單元連接， 然后還需要通過連接體連接電極接觸單元，兩次連接帶來了工藝上的復(fù)雜性，以及造成過 多的電極接觸點，可能造成"斷連"或者"錯連"，不利于背接觸太陽能電池的整體性能。
[0010] 專利W02011143341A2公開了一種背接觸太陽能電池，包括襯底，多個相鄰的P摻 雜層和N摻雜層位于襯底背面，P摻雜層和N摻雜層與金屬接觸層層疊，并且P摻雜層和N 摻雜層與金屬接觸層之間設(shè)置有鈍化層，所述鈍化層上具有大量的納米連接孔，所述納米 連接孔連接P摻雜層和N摻雜層與金屬接觸層；但該發(fā)明利用納米孔連接金屬接觸層會使 電阻增大，況且制造工藝復(fù)雜，對制造設(shè)備有較高的要求。該發(fā)明不能把多片太陽能電池與 電連接層集成為一個模塊，而把電池片集成為太陽能電池模塊之后不僅便于組裝成組件， 而且便于調(diào)整模塊間的串并聯(lián)，從而有利于調(diào)整太陽能電池模塊中電池片的串并聯(lián)方式， 減小組件的連接電阻。
[0011] 由此可見，一種結(jié)構(gòu)簡單、組裝電池片方便、低成本、低串聯(lián)電阻、耐隱裂、高效率、 高穩(wěn)定性、易工藝化生產(chǎn)的背接觸太陽能電池組件及其制備工藝是目前亟需解決的技術(shù)問 題。 實用新型內(nèi)容
[0012] 本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、組裝電池片方 便、低成本、低串聯(lián)電阻、耐隱裂、高效率、高穩(wěn)定性的背接觸太陽能電池背板及組件。
[0013] 本實用新型提供了一種無主柵高效率背接觸太陽能電池背板的主要技術(shù)方案 為：
[0014] 所述背面接觸太陽能電池背板由上至下依次為電連接層和基層，所述電連接層與 基層之間通過粘接劑連接；所述電連接層包括兩組以上指狀電極，各組所述指狀電極成叉 指狀交替排列，所述電連接層用于連接背接觸電池片；所述電連接層與所述基層的厚度比 為 1:1 ?1:60。
[0015] 本實用新型的一種無主柵高效率背接觸太陽能電池背板還可以采用如下附屬技 術(shù)方案：
[0016] 所述電連接層為三層結(jié)構(gòu)，第一層為導(dǎo)電材料層，第二層為抗變形層，第三層的材 料為與第一層材料的熱脹冷縮系數(shù)相同或相近的材料，叉指狀交替排列的指狀電極設(shè)置在 所述導(dǎo)電材料層上。
[0017] 所述導(dǎo)電材料層為鋁塑板、銅塑板或銀塑板中的任一種，所述抗變形層為發(fā)泡PET 材料，所述第三層的材料與第一層的導(dǎo)電材料相同。
[0018] 所述指狀電極鍍有銅層、銀層或鋁層中的任一種；所述背板的電連接層上設(shè)置有 定位件。
[0019] 所述電連接層上指狀電極指部的形狀為彎曲的形狀。
[0020] 所述指狀電極的指部設(shè)置有副柵或者導(dǎo)電粒子，用于收集電子，所述副柵或者導(dǎo) 電粒子與電極連接。
[0021] 所述指狀電極指部的橫截面形狀為圓形、方形或橢圓形中的任一種；所述指狀電 極指部橫截面形狀的外接圓直徑為〇. 〇5mm?I. 5_。
[0022] 所述指狀電極指部表面鍍有低熔點材料或涂覆有導(dǎo)電膠。
[0023] 所述低熔點材料為錫、錫鉛合金、錫鉍合金或錫鉛銀合金中的任一種。
[0024] 所述指狀電極的指部的鍍層厚度或?qū)щ娔z層厚度為5 μ m?50 μ m。
[0025] 所述指狀電極指部的數(shù)量為10根?500根。
[0026] 匯流條電極設(shè)置在指狀電極的基部，匯流條電極的表面具有凹凸形狀。
[0027] 所述導(dǎo)電膠為低電阻率導(dǎo)電粘接膠，其主要成分為導(dǎo)電粒子和高分子粘接劑。
[0028] 所述導(dǎo)電膠中的導(dǎo)電粒子為金、銀、銅、鍍金鎳、鍍銀鎳或鍍銀銅中的任一種或任 幾種的組合；所述導(dǎo)電粒子的形狀為球形、片狀、橄欖狀或針狀中的任一種或幾種的組合； 導(dǎo)電粒子的粒徑為〇. Ο?μπι?5μπι。
[0029] 所述導(dǎo)電膠中的高分子粘接劑為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹 脂中的任一種或任幾種的組合，所述粘接劑可以熱固化或光固化。
[0030] 本實用新型提供的一種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的主要技術(shù)方案 為：
[0031] 包括由上至下連接的前層材料、封裝材料、太陽能電池層、背板，所述太陽電池層 包括若干個電池片，所述電池片的背光面排列有與P型摻雜層連接的P電極和與N型摻雜 層連接的N電極，所述電池片與背板上的電連接層電連接，所述背板為上述技術(shù)方案所限 定的背板。
[0032] 本實用新型提供的一種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件還可以包括以下技 術(shù)方案：
[0033] 所述背板的電連接層分多個模塊設(shè)置，裝上電池片后形成電池模塊；所述電池模 塊通過電連接層兩側(cè)設(shè)置的匯流條電極連接；所述太陽電池層的電池片個數(shù)為1?120個， 其中，包括1?120個電池模塊，所述電池模塊包括1?120個電池片。
[0034] 所述P電極為點狀P電極或者線型P電極，所述N電極為點狀N電極或者線型N 電極。
[0035] 所述點狀P電極的直徑為0. 4mm?I. 5mm，與所述指狀電極的同一指部連接的兩個 相鄰點狀P電極之間的距離為7mm?IOmm ;所述點狀N電極的直徑為0. 4mm?I. 5mm，與所 述指狀電極的同一指部的兩個相鄰點狀N電極之間的距離7mm?10mm。
[0036] 所述點狀P電極和所述點狀N電極的總個數(shù)為1000?40000個。
[0037] 所述點狀電極或線型電極為銀漿、導(dǎo)電膠、焊錫中的任一種。
[0038] 與所述P電極連接和與所述N電極連接并相鄰的指狀電極的指部之間的距離為 0· Imm ?20mm〇
[0039] 所述P電極與所述N電極之間的絕緣層處設(shè)置有熱塑性樹脂或熱固性樹脂。
[0040] 所述樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸 樹脂、有機硅樹脂中的任一種。
[0041] 本實用新型的實施包括以下技術(shù)效果：
[0042] 1、本實用新型提出一種使用無主柵梳齒狀結(jié)構(gòu)電連接層的技術(shù)來實現(xiàn)大尺寸背 接觸太陽電池的串聯(lián)并制作相應(yīng)的太陽能組件的方法。此技術(shù)不需要對IBC電池相鄰的P 或N發(fā)射極之間絲網(wǎng)印刷細(xì)銀漿柵線，可以大幅度減少銀漿的用量，從而降低IBC電池的制 造成本并簡化制造工藝流程。
[0043] 2、本實用新型所使用背接觸太陽能電池?zé)o需主柵，大大降低銀漿的使用量，使背 接觸電池的制造成本明顯降低；一是轉(zhuǎn)化效率高，二是組裝效率高，消除了正面柵線電極的 遮光損失，從而提1? 了電池效率；
[0044] 3、本實用新型中太陽能電池電極與電連接層多點分散式接觸，減少電子收集距 離，大幅度降低組件的串聯(lián)電阻。還可實現(xiàn)電池的薄片化，串聯(lián)使用的金屬連接器件都在電 池背面，不存在從正面到背面的連接可以使用更薄的硅片，從而降低成本；
[0045] 4、實用性更強，本實用新型的背接觸太陽電池適普遍用于MWT、EWT和IBC等多種 結(jié)構(gòu)；
[0046] 5、耐隱裂，本實用新型技術(shù)生產(chǎn)的組件集成的光伏系統(tǒng)可以徹底避免因一塊電池 片發(fā)生隱裂并損失一定的電流而導(dǎo)致整個組串的電流將發(fā)生明顯的降低的問題，由于此實 用新型所提出的無主柵梳齒背排線技術(shù)實現(xiàn)了導(dǎo)電體與電池片之間的多點連接，可以提高 整個系統(tǒng)對生產(chǎn)制造、運輸、安裝和使用過程中產(chǎn)生的隱裂和微裂的容忍度。
[0047] 副柵或者導(dǎo)電粒子的設(shè)置可以減少電子以及空穴的遷移距離，增強電池片收集電 子的能力。匯流條電極凹凸形狀的設(shè)置可以增大電極的接觸面積，減小電阻。
[0048] 此技術(shù)不需要使用導(dǎo)電膠粘接工藝，從而節(jié)省導(dǎo)電膠的成本并避免了導(dǎo)電膠需要 精確點膠等一系列技術(shù)問題。此技術(shù)可以實現(xiàn)導(dǎo)電體與電池片之間的焊接，可以大幅度提 高組件的長期可靠性。此技術(shù)制備的組件中，IBC電池與導(dǎo)電體之間是多點連接，連接點分 布更密集，可以達(dá)到幾千甚至幾萬個，在硅片隱裂和微裂部位電流傳導(dǎo)的路徑更加優(yōu)化，因 此基于微裂造成的損失被大大減小，產(chǎn)品的質(zhì)量提高。通常在光伏系統(tǒng)中，電池片發(fā)生隱裂 后電池片上部分區(qū)域會與主柵發(fā)生脫離，此區(qū)域產(chǎn)生的電流將無法被收集。光伏系統(tǒng)都是 采用串聯(lián)的方式形成矩陣，具有明顯的水桶效應(yīng)，當(dāng)一塊電池片發(fā)生隱裂并損失一定的電 流時整個組串的電流將發(fā)生明顯的降低，從而導(dǎo)致整個組串的發(fā)電效率大幅度降低。使用 該技術(shù)生產(chǎn)的組件集成的光伏系統(tǒng)可以徹底避免此類問題發(fā)生，由于此實用新型所提出的 無主柵梳齒背排線技術(shù)實現(xiàn)了導(dǎo)電體與電池片之間的多點連接，使整個光伏系統(tǒng)對生產(chǎn)制 造、運輸、安裝和使用過程中產(chǎn)生的隱裂和微裂痕具有極高的容忍性?？梢杂靡粋€簡單的例 子來說明，傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)的太陽能組件就像是普通的玻璃，一個點被撞碎了整塊玻璃就粉 碎了，而用無主柵梳齒背排線技術(shù)生產(chǎn)的組件則像是夾膠安全玻璃，一個點碎裂了外觀上 看起來不美觀了，但是整個玻璃的遮風(fēng)擋雨的功能還在。此技術(shù)突破了傳統(tǒng)的電池組串工 藝，使電池排布更自由，更緊密，采用上述技術(shù)的組件有望更小更輕，對下游項目開發(fā)來說， 這就意味著安裝中更小的占地面積，更低的屋頂承重要求和更低的人力成本。無主柵背排 線技術(shù)可以解決低成本、高效率的背接觸太陽電池的連接問題，通過使用銅線代替銀主柵 降低成本，實現(xiàn)背接觸太陽電池真正的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，在提高效率的同時降低成本，為光 伏系統(tǒng)提供效率更高、成本更低、穩(wěn)定性更高、耐隱裂更出色的光伏組件，大大提升光伏系 統(tǒng)與傳統(tǒng)能源的競爭力。
[0049] 本實用新型所使用背接觸太陽能電池整體結(jié)構(gòu)與常規(guī)的背接觸太陽能電池基本 一致，但是在背接觸太陽能電池完成銀漿燒結(jié)和功率分檔測試后在其發(fā)射區(qū)電極和基區(qū)電 極之間的絕緣層處絲網(wǎng)印刷上熱塑性或熱固性的樹脂。此樹脂一方面可以起到分離絕緣發(fā) 射區(qū)電極和基區(qū)電極的作用，一方面在層壓過程中起到粘接背接觸太陽能電池片和背板的 作用。
[0050] 本實用新型使用的導(dǎo)電背板的另一個特定是具有定位標(biāo)示，在導(dǎo)電背板的特定 位置印刷有定位點。導(dǎo)電背板定位點的設(shè)計原理為定位點與背板上的金屬線的相對位置精 確固定，通過CCD技術(shù)可以很容易對背板上的定位點進(jìn)行識別，通過識別定位點可以精準(zhǔn) 的將涂有導(dǎo)電膠的背接觸太陽能電池片放置于導(dǎo)電背板的相應(yīng)位置，使背接觸電池片上發(fā) 射區(qū)電極和基區(qū)電極于導(dǎo)電背板上對應(yīng)的導(dǎo)電金屬絲通過導(dǎo)電膠進(jìn)行接觸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051] 圖1.點狀電極背接觸太陽能電池背面示意圖
[0052] 圖2.線型電極背接觸太陽能電池背面示意圖
[0053] 圖3.指狀電極的指部截面圖（圖3a，指狀電極指部截面圖，圖3b，具有兩層材料 指狀電極指部截面圖，圖3c，具有三層材料指狀電極指部截面圖）
[0054] 圖4.梳齒結(jié)構(gòu)示意圖
[0055] 圖5.背接觸太陽能電池背板結(jié)構(gòu)示意圖1 [0056] 圖6.背接觸太陽能電池背板結(jié)構(gòu)示意圖2
[0057] 圖7.背接觸太陽能電池背板結(jié)構(gòu)示意圖3
[0058] 圖8.太陽能電池組件連接示意圖1
[0059] 圖9.太陽能電池組件連接示意圖2
[0060] 圖10.背接觸太陽能電池組件截面圖
[0061] 圖11.裝上電池片的太陽能電池組件示意圖
[0062] 1、為銅、鋁或鋼等金屬材料；2、為與1不同的鋁或鋼等金屬材料；3、為錫、錫鉛、錫 鉍或錫鉛銀金屬合金焊料；4、N型摻雜層；41、線型N電極；42、點狀N電極；43、與N電極連 接的指狀電極的指部；44、導(dǎo)電線；5、P型摻雜層；51、線型P電極；52、點狀P電極；53、與P 電極連接的指狀電極的指部；6、N型單晶娃基體；7、絕緣層；8、背板；81、如層材料；91、P電 極匯流條；92、N電極匯流條；10、太陽電池層；11、封裝材料。

【具體實施方式】
[0063] 下面將結(jié)合實施例以及附圖對本實用新型加以詳細(xì)說明，需要指出的是，所描述 的實施例僅旨在便于對本實用新型的理解，而對其不起任何限定作用。
[0064] 實施例1
[0065] 參見圖1、圖3、圖4、圖6,本實施例所提供的一種無主柵高效率背接觸太陽能電池 背板，所述背面接觸太陽能電池背板由上至下依次為電連接層和基層，所述電連接層與基 層之間通過粘接劑連接；所述電連接層可以包括兩組以上指狀電極，各組所述指狀電極成 叉指狀交替排列，所述指狀電極與P電極或N電極電連接，相鄰排列的所述成叉指狀電極與 不同型摻雜層電極電連接；所述電連接層與所述基層的厚度比為1:1?1:60。
[0066] 參見圖4,所述匯流條電極設(shè)置在指狀電極的基部，匯流條電極的表面具有凹凸 形狀，可以增大匯流條電極的歐姆接觸面積，減小電阻；本實施例中所述電連接層為三層結(jié) 構(gòu)，第一層為鋁塑板層，第二層為PET層，第三層為鋁塑板層，叉指狀交替排列的指狀電極 設(shè)置在所述鋁塑板上，本實施例中鋁材的指狀電極指部表面鍍有焊錫；所述指狀電極的指 部上設(shè)置有副柵，用于收集電子，所述副柵與電極連接。其中PET層和厚鋁板層剛度好，發(fā) 泡PET層能抵抗以下問題引起的變形：1、硅板同金屬層粘結(jié)，因熱脹冷縮，溫差產(chǎn)生的應(yīng) 力；2、沖壓或刻制薄鋁板時產(chǎn)生的應(yīng)力。解決了應(yīng)力問題，使得鋁塑板不易彎曲變形。所述 背板的電連接層上設(shè)置有定位件，便于電池片與電連接層連接時的對準(zhǔn)；
[0067] 參見圖3,本實施例使用的所述鋁塑板形成的指狀電極指部的橫截面形狀為圓形、 方形或橢圓形中的任一種，本實施例優(yōu)方形；所述的指狀電極指部表面涂覆有導(dǎo)電膠；所 述導(dǎo)電膠中的導(dǎo)電粒子為金、銀、銅、鍍金鎳、鍍銀鎳或鍍銀銅中的任一種或幾種的組合，本 實施例優(yōu)選銅；所述導(dǎo)電膠為低電阻率導(dǎo)電粘接膠，其主要成分為導(dǎo)電粒子和高分子粘接 齊IJ;所述導(dǎo)電粒子的形狀為球形、片狀、橄欖狀、針狀中的任一種或幾種的組合，本實施例優(yōu) 選針狀；導(dǎo)電粒子的粒徑為〇. 〇1 μ m?5 μ m，本實施例優(yōu)選5 μ m。所述導(dǎo)電膠中的高分子 粘接劑為單組份或雙組份的環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂中的任一種， 本實施例優(yōu)選環(huán)氧樹脂，并可進(jìn)行熱固化或光固化，制備工藝簡單。
[0068] 所述指狀電極的指部上設(shè)置有副柵或者導(dǎo)電粒子，用于收集電子，所述副柵或者 導(dǎo)電粒子與電極連接；所述指狀電極指部上設(shè)有導(dǎo)電凸起；所述導(dǎo)電凸起結(jié)構(gòu)的高度為 250微米?400微米，本實施例優(yōu)選250微米；所述導(dǎo)電凸起的形狀選自圓柱體、圓錐體、平 行六面體或棱柱中的任一種，本實施例優(yōu)選圓錐體；所述導(dǎo)電凸起的設(shè)置利于導(dǎo)電性與電 池片電極的緊密連接；
[0069] 參見圖10,本實施例所提供的一種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，包括由 上至下連接的前層材料81、封裝材料11、太陽電池層10、背板8,其特征在于，所述太陽電 池層10包括若干個電池片，所述背板上可以分模塊設(shè)置，每個電池模塊可以安裝多塊電池 片，每個模塊設(shè)置一個電連接層用于安裝電池片，多個模塊之間通過電連接層的匯流條電 連接。也可以在背板上只設(shè)置一個電連接層。本實施例一個電池模塊安裝一塊電池片，如 圖6所示。
[0070] 所述P電極與所述N電極之間的絕緣層7處設(shè)置有熱塑性樹脂或熱固性樹脂，所 述樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅 樹脂中的任一種，本實施例優(yōu)選聚烯烴樹脂，可防止電極之間的短路。
[0071] 參見圖1，所述電池片為N型單晶硅基體硅6,所述P電極為點狀P電極52,所述N 電極為點狀N電極42,所述點狀P電極52和所述點狀N電極42設(shè)于娃基體的背面，點狀P 電極52和點狀N電極42相互交替排列在硅基體的背面，點狀P電極52上設(shè)有正電極接觸 點，點狀N電極42上設(shè)有負(fù)電極接觸點所述點狀P電極52和所述點狀N電極42的總個數(shù) 為1000個?40000個，本實施例優(yōu)選11250個；點狀P電極52的直徑為0.8mm，相鄰點狀P 電極52之間的距離為I. 5mm。點狀N電極42的直徑為0· 7mm，相鄰點狀N電極42之間的 距離為I. 5mm,點狀P電極52連線與點狀N電極42連線之間的中心距離為15mm,上述點狀 電極具體參數(shù)的設(shè)置在本實施例中方便連接，能較好的收集電流。電池轉(zhuǎn)化效率為20. 2%。
[0072] -種無主柵高效率背接觸太陽能電池組件的制備方法：
[0073] 本實施例使用的指狀電極背板寬幅651mm，長度662mm。如圖6所示，每片背接觸 電池片對應(yīng)的156X156mm面積內(nèi)對應(yīng)排列了 150根指狀電極的指部，其中一組中的75根 與發(fā)射區(qū)接觸點對應(yīng)，另一組中的75根與基區(qū)接觸點對應(yīng)。與發(fā)射區(qū)接觸點對應(yīng)的指狀電 極的指部和與基區(qū)接觸點對應(yīng)的指狀電極的指部交叉排列。指狀電極的指部為鋁材，橫截 面尺寸為0. 5X0. 25_。使用聚氨酯膠黏劑將指狀電極的指部固定于背板的相應(yīng)位置。
[0074] 使用絲網(wǎng)印刷在電池片上所有接觸點位置上均勻涂覆導(dǎo)電膠，每個接觸點上導(dǎo)電 膠涂覆量為〇. 2mg。導(dǎo)電膠的高分子粘接劑使用溫度固化的環(huán)氧樹脂，其中的導(dǎo)電粒子為粒 徑0. 3 μ m的片狀銀粉。將涂有導(dǎo)電膠的背接觸電池根據(jù)背板的定位件進(jìn)行定位放置于背 板上。
[0075] 將鋪設(shè)完成的如圖9所示的共32片背接觸的電池片組連接，連接匯流條電極。再 在電池片上依次放置上層EVA和玻璃。將層疊后的模組送入層壓機進(jìn)行層壓，層壓參數(shù)根 據(jù)EVA的硫化特性進(jìn)行設(shè)定，通常為145°C下層壓16分鐘。最后將層壓完成的模組進(jìn)行安 裝金屬邊框、安裝接線盒并進(jìn)行功率測試和外觀檢查。如圖11所示，其截面圖如圖10所示。
[0076] 上述32片背接觸組件的功率參數(shù)如下：
[0077]

【權(quán)利要求】
1. 無主柵高效率背接觸太陽能電池背板，其特征在于：所述背面接觸太陽能電池背板 由上至下依次為電連接層和基層，所述電連接層與基層之間通過粘接劑連接；所述電連接 層包括兩組W上指狀電極，各組所述指狀電極成叉指狀交替排列，所述電連接層用于連接 背接觸電池片；所述電連接層與所述基層的厚度比為1:1?1:60。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板，其特征在于；所述電 連接層為二層結(jié)構(gòu)，束一層為導(dǎo)電材料層，束-層為抗變形層，束二層的材料為與束一層材 料的熱脹冷縮系數(shù)相同或相近的材料，叉指狀交替排列的指狀電極設(shè)置在所述導(dǎo)電材料層 上；所述導(dǎo)電材料層為鉛塑板、銅塑板或銀塑板中的任一種，所述抗變形層為發(fā)泡PET材 料，所述第H層的材料與第一層的導(dǎo)電材料相同；所述指狀電極鍛有銅層、銀層或鉛層中的 任一種；所述背板的電連接層上設(shè)置有定位件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板，其特征在于；所述指 狀電極的指部設(shè)置有副柵或者導(dǎo)電粒子，用于收集電子，所述副柵或者導(dǎo)電粒子與電極連 接；所述指狀電極指部的橫截面形狀為圓形、方形或楠圓形中的任一種；匯流條電極設(shè)置 在指狀電極的基部，匯流條電極的表面具有凹凸形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板，其特征在于；所述指 狀電極指部表面鍛有低烙點材料或涂覆有導(dǎo)電膠；所述低烙點材料為錫、錫鉛合金、錫餓合 金或錫鉛銀合金中的任一種；所述指狀電極的指部的鍛層厚度或?qū)щ娔z層厚度為Sum? 50 y m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池背板，其特征在于；所述導(dǎo) 電膠為低電阻率導(dǎo)電粘接膠，其主要成分為導(dǎo)電粒子和高分子粘接劑；所述導(dǎo)電粒子的形 狀為球形、片狀、橄攬狀或針狀中的任一種或幾種的組合；導(dǎo)電粒子的粒徑為0. 01 y m? Sum。
6. 無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于；包括由上至下連接的前層材 料、封裝材料、太陽能電池層、背板，所述太陽電池層包括若干個電池片，所述電池片的背光 面排列有與P型慘雜層連接的P電極和與N型慘雜層連接的N電極，所述電池片與背板上 的電連接層電連接，所述背板為權(quán)利要求1-5任一所述的背板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于；所述背 板的電連接層分多個模塊設(shè)置，裝上電池片后形成電池模塊；所述電池模塊通過電連接層 兩側(cè)設(shè)置的匯流條電極連接；所述太陽電池層的電池片個數(shù)為1?120個，其中，包括1? 120個電池模塊，所述電池模塊包括1?120個電池片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于：所述P 電極為點狀P電極或者線型P電極，所述N電極為點狀N電極或者線型N電極。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于；所述點 狀P電極的直徑為0. 4mm?1. 5mm，與所述指狀電極的同一指部連接的兩個相鄰點狀P電極 之間的距離為7mm?10mm ;所述點狀N電極的直徑為0. 4mm?1. 5mm，與所述指狀電極的同 一指部的兩個相鄰點狀N電極之間的距離7mm?10mm ;所述點狀P電極和所述點狀N電極 的總個數(shù)為1000?40000個。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無主柵高效率背接觸太陽能電池組件，其特征在于：所述P 電極與所述N電極之間的絕緣層處設(shè)置有熱塑性樹脂或熱固性樹脂；所述樹脂為己帰-醋 酸己帰共聚物、聚帰姪樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨醋樹脂、丙帰酸樹脂、有機娃樹脂中的任一種。
【文檔編號】H01L31/049GK204230264SQ201420565346
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】林建偉, 夏文進(jìn), 孫玉海, 張育政 申請人:蘇州中來光伏新材股份有限公司