本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池片組件，特別是一種太陽(yáng)能電池片及組件及其制備工藝。

背景技術(shù)：

當(dāng)今世界能源短缺，對(duì)于太陽(yáng)能這種清潔能源的開發(fā)利用已經(jīng)成為世界各國(guó)利用新能源的重要項(xiàng)目，而如何提高太陽(yáng)能電池片的發(fā)電效率是各大光伏企業(yè)研發(fā)工作的重點(diǎn)，目前新技術(shù)太陽(yáng)能電池，如PERC電池、HIT電池、MWT電池等已經(jīng)在各企業(yè)中研發(fā)試驗(yàn)或者小批量生產(chǎn)。

目前組件的生產(chǎn)均采用焊帶和匯流條對(duì)其內(nèi)部的太陽(yáng)能電池片進(jìn)行連接，如一種晶體硅太陽(yáng)能電池連接用的楔形焊條(ZL201210106034XCN)，一種晶體硅太陽(yáng)電池連接用的楔形焊條，其特征在于，它包括有焊條楔形段和焊條段，所述焊條楔形段和焊條段連接在一起，焊條楔形段與晶體硅太陽(yáng)電池片的正面接觸并且焊接在一起，焊條段與晶體硅太陽(yáng)電池片的背面接觸并且焊接在一起。采用這種方式對(duì)于光學(xué)性能越優(yōu)的電池片，其系統(tǒng)電學(xué)損失越高，如何充分的利用現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池片或者新技術(shù)電池片的電學(xué)性能，減少高效電池片在組件端的電學(xué)損耗，一直是各光伏企業(yè)研究的課題，本發(fā)明所提出的新型印刷圖形設(shè)計(jì)，可以有效的解決此類問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：對(duì)于晶硅太陽(yáng)能電池，其禁帶寬度是恒定的，激光切割后，理論上每片電池片的電壓不變，電流變小，再將這些切割后的電池片串聯(lián)后，由于切割后的電池片電流低于原電池片電流，使得組件端封裝導(dǎo)致的電學(xué)損失減少。本發(fā)明的目的在于針對(duì)太陽(yáng)能電池片，包括單晶、多晶或者準(zhǔn)單晶電池，特別是高電學(xué)參數(shù)、高性能的太陽(yáng)能電池，提供一種可用于后續(xù)激光切割，并采用錫膏將切割后的電池片堆疊生產(chǎn)組件的絲網(wǎng)印刷圖形設(shè)計(jì)，可將組件的相對(duì)功率提升至少2％以上以解決現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)性能越優(yōu)的電池片，其系統(tǒng)電學(xué)損失越高的問題。

并且該發(fā)明，只需將太陽(yáng)能電池片的IV測(cè)試設(shè)備的探針系統(tǒng)進(jìn)行較小的改造，對(duì)電池生產(chǎn)線的改動(dòng)小，且未增加電池端的生產(chǎn)成本，為一種易實(shí)現(xiàn)、低成本的新型電池。

技術(shù)方案：本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種太陽(yáng)能電池片，所述太陽(yáng)能電池片的主柵線和其背面的背電極交錯(cuò)設(shè)置，取代之前的主柵線和背電極在同一平面內(nèi)位置重疊的設(shè)計(jì)。

作為優(yōu)化，所述太陽(yáng)能電池片被激光切割線均分成若干太陽(yáng)能電池切片，所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片上均至少有一根主柵線和一個(gè)背電極，主柵線靠近太陽(yáng)能電池切片平行于激光切割線方向的一側(cè)，背電極靠近太陽(yáng)能電池切片平行于激光切割線方向的另一側(cè)。

作為優(yōu)化，所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片上的主柵線靠近同一側(cè)。

作為優(yōu)化，除靠近太陽(yáng)能電池片邊框的主柵線外，所述主柵線與激光切割線的最短直線距離不超過0.8mm。

作為優(yōu)化，除靠近太陽(yáng)能電池片邊框的背電極外，所述背電極與激光切割線的最短直線距離不超過0.8mm。

作為優(yōu)化，靠近太陽(yáng)能電池片邊框的主柵線與平行于主柵線方向的太陽(yáng)能電池片邊框之間的最短直線距離不超過0.8mm。

作為優(yōu)化，靠近太陽(yáng)能電池片邊框的背電極與平行于背電極方向的太陽(yáng)能電池片邊框之間的最短直線距離不超過0.8mm。

作為優(yōu)化，所述主柵線的寬度不超過1mm。

作為優(yōu)化，所述背電極的寬度不超過1mm。

一種采用太陽(yáng)能電池片的太陽(yáng)能電池組件，包括至少兩塊太陽(yáng)能電池切片，所述上一片太陽(yáng)能電池切片的背電極和下一片太陽(yáng)能電池切片的主柵線貼靠，并在貼靠處涂覆錫膏進(jìn)行連接。

作為優(yōu)化，所述錫膏厚度為0.15～0.5mm。

一種采用太陽(yáng)能電池片的太陽(yáng)能電池組件的制備工藝，包括以下步驟：

1)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池片；

2)劃定激光切割線，根據(jù)激光切割線的位置印刷太陽(yáng)能電池片主柵線和背電極，保證主柵線和背電極交錯(cuò)設(shè)置；

3)根據(jù)激光切割線的位置對(duì)太陽(yáng)能電池片進(jìn)行激光切割；

4)激光切割完成后將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行裂片操作，使之分割成一個(gè)個(gè)的太陽(yáng)能電池切片；

5)將一個(gè)個(gè)的太陽(yáng)能電池切片上下堆疊并通過錫膏連接成太陽(yáng)能電池組件。

作為優(yōu)化，錫膏可以在步驟2)的印刷太陽(yáng)能電池片主柵線和背電極的同時(shí)進(jìn)行，也可以再步驟4)結(jié)束后進(jìn)行錫膏涂覆。

作為優(yōu)化，太陽(yáng)能電池切片上下堆疊并在連接處涂覆錫膏后可以通過焊接或者加熱再冷卻的方式進(jìn)行連接固化。

工作原理：本印刷圖形設(shè)計(jì)與現(xiàn)有的傳統(tǒng)電池設(shè)計(jì)不同，為了保證切割后的電池片可堆疊焊接使用，其太陽(yáng)能電池切片的主柵線和背電極并非處于上、下重疊位置，而是交錯(cuò)設(shè)計(jì)。這樣，在激光沿著平行正、負(fù)電極位置切割后，可以采用印刷、噴涂等技術(shù)，將錫膏涂布到電池片的主柵線和背電極的貼靠處，涂布錫膏后再根據(jù)組件中太陽(yáng)能電池切片的排版要求進(jìn)行排版后，最后采用紅外加熱或者熱風(fēng)加熱的方式，將太陽(yáng)能電池切片進(jìn)行焊接連接。

在激光沿著平行正、負(fù)電極位置切割后，可以采用印刷、噴涂等技術(shù)，將錫膏涂布到電池片的主柵線和背電極的貼靠處，涂布錫膏后再根據(jù)組件中太陽(yáng)能電池切片的排版要求進(jìn)行排版后，最后采用紅外加熱或者熱風(fēng)加熱的方式，將太陽(yáng)能電池切片進(jìn)行焊接連接，形成組件。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：

1、目前傳統(tǒng)的組件制造采用焊帶和匯流條對(duì)其內(nèi)部的太陽(yáng)能電池片進(jìn)行連接的方式，這種方式對(duì)于光學(xué)性能越優(yōu)的電池片，其系統(tǒng)電學(xué)損失越高。而本發(fā)明的思路是設(shè)計(jì)一種可用于激光切割的太陽(yáng)能電池片絲網(wǎng)印刷圖形，并將切割后的電池片采用錫膏堆疊焊接，降低了單片電池片的電流，使得組件系統(tǒng)的電學(xué)損失減少。理論上，按本設(shè)計(jì)將電池片切割4片后，組件的封裝損耗可相對(duì)降低85％-93％。

2、而為了能夠達(dá)到此種效果，本申請(qǐng)采用太陽(yáng)能電池片的主柵線和其背面的背電極交錯(cuò)設(shè)置，取代之前的主柵線和背電極在同一平面內(nèi)位置重疊的設(shè)計(jì)，使得其在進(jìn)行上下堆疊設(shè)計(jì)時(shí)能夠盡量的減少遮光面，提高電池的發(fā)電效率。

3、目前普通硅基電池的正面遮光面積在7％左右，本發(fā)明后續(xù)采用焊錫膏焊接的方式，故電極的寬度可小于目前的常規(guī)電池片，目前常規(guī)設(shè)計(jì)為1～1.4mm，本設(shè)計(jì)為不超過1mm，正電極面積相對(duì)減少30％～40％，這樣可減少電池片正面主柵帶來(lái)遮光損失，提高組件的輸出功率；

4、在常規(guī)組件中，電池片片間距一般是2～3mm，而本申請(qǐng)中采用堆疊的方式進(jìn)行組件連接可以將2～3mm的間距省略，以60片電池片切片為例，以6片電池片切片連接，10條電池片組件作為一個(gè)太陽(yáng)能電池單元，采用本申請(qǐng)的方法，可以大大減少太陽(yáng)電池片單元占用面積，如果是相同的面積，則采用60片的設(shè)計(jì)，能夠通過本申請(qǐng)多鋪設(shè)2.5片電池片切片，增加電池片單元發(fā)電功率，各廠家通過實(shí)驗(yàn)論證，通過不同的組件的排版以減少電池片的間距可使得組件的輸出功率提升2％以上，本設(shè)計(jì)電池片的組件焊接是堆疊焊，有效的減少了常規(guī)組件中單片電池片的間距，提升了組件的轉(zhuǎn)化效率和功率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明太陽(yáng)能電池片正面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明太陽(yáng)能電池片背面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明太陽(yáng)能電池片主柵線與激光切割線部分的局部放大示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件連接后的效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，如附圖1至附圖6所示:

實(shí)施例1

一種采用新印刷圖形的太陽(yáng)能電池片，所述太陽(yáng)能電池片1的主柵線2和其背面的背電極3交錯(cuò)設(shè)置，取代之前的主柵線2和背電極3在同一平面內(nèi)位置重疊的設(shè)計(jì)。

所述太陽(yáng)能電池片被激光切割線4均分成若干太陽(yáng)能電池切片5，所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上均至少有一根主柵線2和一個(gè)背電極3，主柵線2靠近太陽(yáng)能電池切片5平行于激光切割線4方向的一側(cè)，背電極3靠近太陽(yáng)能電池切片5平行于激光切割線4方向的另一側(cè)。

所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上的主柵線2靠近同一側(cè)。

除靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的主柵線2外，所述主柵線2與激光切割線4的最短直線距離為0.8mm。

除靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的背電極3外，所述背電極3與激光切割線4的最短直線距離為0.8mm。

靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的主柵線2與平行于主柵線2方向的太陽(yáng)能電池片1邊框之間的最短直線距離為0.8mm。

靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的背電極3與平行于背電極3方向的太陽(yáng)能電池片1邊框之間的最短直線距離為0.8mm。

所述主柵線2的寬度為1mm。

所述背電極3的寬度為1mm。

實(shí)施例2

一種采用新印刷圖形的太陽(yáng)能電池片1，所述太陽(yáng)能電池片1的主柵線2和其背面的背電極3交錯(cuò)設(shè)置，取代之前的主柵線2和背電極3在同一平面內(nèi)位置重疊的設(shè)計(jì)。

所述太陽(yáng)能電池片1被激光切割線4均分成若干太陽(yáng)能電池切片5，所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上均至少有一根主柵線2和一個(gè)背電極3，主柵線2靠近太陽(yáng)能電池切片5平行于激光切割線4方向的一側(cè)，背電極3靠近太陽(yáng)能電池切片5平行于激光切割線4方向的另一側(cè)。

所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上的主柵線2靠近同一側(cè)。

除靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的主柵線2外，所述主柵線2與激光切割線4的最短直線距離為0.1mm。

除靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的背電極3外，所述背電極3與激光切割線4的最短直線距離為0.1mm。

靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的主柵線2與平行于主柵線2方向的太陽(yáng)能電池片1邊框之間的最短直線距離為0.1mm。

靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的背電極3與平行于背電極3方向的太陽(yáng)能電池片1邊框之間的最短直線距離為0.1mm。

所述主柵線2的寬度為0.1mm。

所述背電極3的寬度為0.1mm。

雖然限定中有論述到位不超過0.8mm和1mm，但是實(shí)際超過肯定會(huì)留有余地，畢竟激光有區(qū)域，故此處舉例0.1mm，當(dāng)然也可以采用0.05mm或者0.01mm。

本印刷圖形設(shè)計(jì)與現(xiàn)有的傳統(tǒng)電池設(shè)計(jì)不同，為了保證切割后的電池片可堆疊焊接使用，其電池片的正面電極和背面電極并非處于上、下重疊位置，而是交錯(cuò)設(shè)計(jì)。這樣，在激光沿著平行正、負(fù)電極位置切割后，可以采用印刷、噴涂等技術(shù)，將錫膏涂布到電池片的正面或者背面的電極上，涂布錫膏后再根據(jù)組件中電池片的排版要求進(jìn)行排版后，最后采用紅外加熱或者熱風(fēng)加熱的方式，將電池片進(jìn)行焊接連接。

實(shí)施例3

以將太陽(yáng)能電池片激光劃分為4個(gè)太陽(yáng)能電池切片為例，

一種采用新印刷圖形的太陽(yáng)能電池片1，所述太陽(yáng)能電池片的主柵線2和其背面的背電極3交錯(cuò)設(shè)置，取代之前的主柵線2和背電極3在同一平面內(nèi)位置重疊的設(shè)計(jì)。

所述太陽(yáng)能電池片1被3根激光切割線均分成4個(gè)太陽(yáng)能電池切片，所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上均至少有一根主柵線2和一個(gè)背電極3，主柵線2靠近太陽(yáng)能電池切片5平行于激光切割線4方向的一側(cè)，背電極3靠近太陽(yáng)能電池切片5平行于激光切割線4方向的另一側(cè)。

所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上的主柵線2靠近同一側(cè)。

主柵線2靠近同一側(cè)的設(shè)置也可采用如下方式替代：所述太陽(yáng)能電池切片5上的主柵線2向中間位置靠攏，每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5的主柵線2靠近太陽(yáng)能電池片1中心激光切割線4并平行于激光切割線4，背電極3遠(yuǎn)離太陽(yáng)能電池1中心激光切割線4一側(cè)并平行于激光切割線4。

除靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的主柵線2外，所述主柵線2與激光切割線4的最短直線距離為0.45mm。

除靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的背電極3外，所述背電極3與激光切割線4的最短直線距離為0.45mm。

靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的主柵線2與平行于主柵線2方向的太陽(yáng)能電池片1邊框之間的最短直線距離為0.45mm。

靠近太陽(yáng)能電池片1邊框的背電極3與平行于背電極3方向的太陽(yáng)能電池片1邊框之間的最短直線距離為0.45mm。

所述主柵線2的寬度為0.2mm。

所述背電極3的寬度為0.5mm。

主柵線2本次采用連續(xù)設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際需要采用分段設(shè)計(jì)；背電極一樣。

主柵線2和背電極3的厚度根據(jù)目前電池片絲網(wǎng)印刷的一般工藝要求印刷即可，無(wú)特殊要求，目前一般印刷厚度在12～25um。

激光切割線4寬度為0.1～1.6mm。

激光切割線4切割完成后電池片的凹槽寬度根據(jù)激光光斑的大小會(huì)產(chǎn)生大小的差異，但不會(huì)超過切割線寬度的兩倍；

相鄰的兩條主柵線2之間的距離為每一片太陽(yáng)能電池切片的寬度。

對(duì)比例1

一種晶體硅太陽(yáng)電池連接用的楔形焊條，其特征在于，它包括有焊條楔形段和焊條段，所述焊條楔形段和焊條段連接在一起，焊條楔形段與晶體硅太陽(yáng)電池片的正面接觸并且焊接在一起，焊條段與晶體硅太陽(yáng)電池片的背面接觸并且焊接在一起。

采用這種方式對(duì)于光學(xué)性能越優(yōu)的電池片，其系統(tǒng)電學(xué)損失越高。

實(shí)施例4

一種采用疊片設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能電池組件，包括至少兩塊太陽(yáng)能電池切片5，所述上一片太陽(yáng)能電池切片5的背電極3和下一片太陽(yáng)能電池切片5的主柵線2貼靠，并在貼靠處涂覆錫膏6進(jìn)行連接。

所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上的背電極3和主柵線2交錯(cuò)設(shè)置。

所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上的背電極3靠近太陽(yáng)能電池切片5的一側(cè)，而主柵線2靠近太陽(yáng)能電池切片5的另一側(cè)。

所述每個(gè)太陽(yáng)能電池切片5上的背電極3和主柵線2與太陽(yáng)能電池切片5沿平行于主柵線2方向的邊框的最短直線距離不超過0.8mm。

所述錫膏6厚度為0.15～0.5mm。

在激光沿著平行正、負(fù)電極位置切割后，可以采用印刷、噴涂等技術(shù)，將錫膏6涂布到太陽(yáng)能電池切片5的主柵線2和背電極3的貼靠處，涂布錫膏6后再根據(jù)組件中太陽(yáng)能切電池片5的排版要求進(jìn)行排版后，最后采用紅外加熱或者熱風(fēng)加熱的方式，將太陽(yáng)能電池切片5進(jìn)行焊接連接，形成組件。

對(duì)比例2

一種晶體硅太陽(yáng)電池連接用的楔形焊條，它包括有焊條楔形段和焊條段，所述焊條楔形段和焊條段連接在一起，焊條楔形段與晶體硅太陽(yáng)電池片的正面接觸并且焊接在一起，焊條段與晶體硅太陽(yáng)電池片的背面接觸并且焊接在一起。

由上述實(shí)施例4和對(duì)比例2可以看出，本發(fā)明和對(duì)比實(shí)施例間最大的區(qū)別即在于：

1、本申請(qǐng)的太陽(yáng)能電池切片之間采用堆疊的方式，通過不同的組件的排版以減少電池片的間距可使得組件的輸出功率提升2％以上。

2、本申請(qǐng)的太陽(yáng)能電池切片堆疊的同時(shí)，需在切片間貼靠處涂覆錫膏層來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，故電極的寬度可小于目前的常規(guī)電池片，同時(shí)，每個(gè)太陽(yáng)能電池切片上的背電極和主柵線與太陽(yáng)能電池切片沿平行于主柵線方向的邊框的最短直線距離不超過0.8mm。采用邊框?yàn)?的話，可以有效的減少遮光面積，提高組件的輸出功率。

實(shí)施例5

一種采用太陽(yáng)能電池片的太陽(yáng)能電池組件的制備工藝，包括以下步驟：

1)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池片1；

2)劃定激光切割線4，根據(jù)激光切割線4的位置印刷太陽(yáng)能電池片主柵線2和背電極3，保證主柵線2和背電極3交錯(cuò)設(shè)置；

3)根據(jù)激光切割線4的位置對(duì)太陽(yáng)能電池片1進(jìn)行激光切割；

4)激光切割完成后將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行裂片操作，使之分割成一個(gè)個(gè)的太陽(yáng)能電池切片5；

5)將一個(gè)個(gè)的太陽(yáng)能電池切片5上下堆疊并通過錫膏6連接成太陽(yáng)能電池組件。

錫膏6可以在步驟2)的印刷太陽(yáng)能電池片1主柵線2和背電極3的同時(shí)進(jìn)行，也可以再步驟4)結(jié)束后進(jìn)行錫膏6涂覆。

太陽(yáng)能電池切片5上下堆疊并在連接處涂覆錫膏6后可以通過焊接或者加熱再冷卻的方式進(jìn)行連接固化。

本發(fā)明提供了一種用于太陽(yáng)能電池片及組件及其制備工藝，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。