太陽能電池的制備方法及串接方法和電池、組件、系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及太陽能電池的制備方法及串接方法和電池、組件、系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池是一種能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。其中金屬化是太陽能電池生產(chǎn)工序中一個(gè)關(guān)鍵步驟，光生載流子必須通過金屬化形成的導(dǎo)電電極才能獲得有效收集。目前，量產(chǎn)太陽能電池中最常用的金屬化方法是絲網(wǎng)印刷金屬漿料法，通過印刷銀漿或摻鋁銀漿，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)過程，形成具備電學(xué)接觸、電學(xué)傳導(dǎo)、焊接互聯(lián)等功能的金屬化。為了形成良好的歐姆接觸以及兼顧可焊性，晶體硅太陽能電池的正表面一般印刷銀漿或摻鋁銀漿，但銀漿或摻鋁銀漿的價(jià)格一般都較為昂貴，導(dǎo)致含銀漿料在太陽能電池制造成本中的占比居高不下。因而尋找一種可以降低含銀漿料使用量、同時(shí)又能滿足歐姆接觸和可焊性要求的正面金屬化方法成為減少太陽能電池生產(chǎn)成本的一個(gè)關(guān)鍵工作。
[0003]另一方面，單體太陽能電池并不能作為能源直接使用，必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件后才能穩(wěn)定輸出電能。組件的功率一般要低于制備這塊組件所用電池片的功率總和，功率的損失很大一部分來自焊接電阻和焊帶本身的電阻。以短路電流為9A的電池片為例，其制備60片組件過程中在焊帶上損失的功率大概為8W，而對于短路電流為4.5A的電池，這個(gè)數(shù)值僅為2W?？梢娫谕裙β室笙拢褂玫投搪冯娏鞯碾姵仄诜庋b組件過程中的功率損失要小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太陽能電池的制備方法及串接方法和電池、組件、系統(tǒng)。所述太陽能電池的制備方法，可以顯著地降低含銀漿料的使用量，從而降低太陽能電池的生產(chǎn)成本，同時(shí)提供與之對應(yīng)的串接方法，可以降低電池片在組件封裝過程中的功率損失。還可以顯著地降低含銀漿料的使用量，從而降低太陽能電池的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明提供一種太陽能電池的制備方法，其技術(shù)方案是:
[0006]—種太陽能電池的制備方法，包括以下步驟:
[0007](1)、對太陽能電池基體進(jìn)行預(yù)處理；
[0008](2)、在太陽能電池基體的背表面使用金屬漿料印刷3?6根等分的背面主柵并烘干，其中一根背面主柵設(shè)置在太陽能電池基體的邊緣；
[0009](3)、使用切割裝置沿步驟(2)中印刷的背面主柵將太陽能電池基體切割成片；
[0010](4)、將切割后的太陽能電池基體的正表面鋪設(shè)粘附有摻鋁銀漿或者銀漿的金屬線并烘干，其中遠(yuǎn)離背面主柵的金屬線延伸出太陽能電池基體的邊緣，延伸部分的金屬線用于串接太陽能電池基體；
[0011](5)、將步驟(4)得到的太陽能電池基體燒結(jié)，完成太陽能電池的制備。
[0012]其中，所述金屬線為鍍銀銅線、鋁線或者銅線，所述金屬線的直徑為40-80微米，遠(yuǎn)離背面主柵的金屬線延伸出太陽能電池基體的邊緣6-10_。
[0013]其中，步驟(5)中燒結(jié)的峰值溫度為850_950°C;所述切割裝置是激光切割機(jī)。
[0014]其中，所述背面主柵寬2-6_;所述金屬漿料是銀漿或者摻鋁銀漿。
[0015]其中，所述太陽能電池基體是P型太陽能電池基體，在所述P型太陽能電池基體的背表面使用鋁漿印刷背面鋁電極并進(jìn)行烘干。
[0016]其中，步驟(I)中對太陽能電池基體進(jìn)行預(yù)處理的步驟為:
[0017]S1P、選擇的P型太陽能電池基體，并對P型太陽能電池基體的表面作制絨處理;P型太陽能電池基體的電阻率為0.5?15Ω.cm，其厚度為50?300μπι;
[0018]S2P、將步驟SlP處理后的P型太陽能電池基體放入工業(yè)用擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷擴(kuò)散，磷源采用三氯氧磷，擴(kuò)散溫度為800-900 °C，時(shí)間為60-120分鐘；磷擴(kuò)散后的方阻值為50-150Ω/sqr；
[0019]S3P、將磷擴(kuò)散后的P型太陽能電池基體放入刻蝕清洗機(jī)中，去除背面的磷擴(kuò)散層和正面的磷娃玻璃層；
[0020]S4P、將步驟S3P處理后的P型太陽能電池基體放入PECVD設(shè)備中，在正表面鍍上氮化娃層。
[0021 ]其中，所述太陽能電池基體是N型太陽能電池基體，在所述N型太陽能電池基體的背表面使用銀漿印刷H型柵線電極并烘干。
[0022]其中，步驟(I)中對太陽能電池基體進(jìn)行預(yù)處理的步驟為:
[0023]S1N、選擇N型太陽能電池基體，并對N型太陽能電池基體的前表面作制絨處理;N型太陽能電池基體的電阻率為0.5?15 Ω.cm;N型太陽能電池基體的厚度為50?300μπι;
[0024]S2N、將步驟SlN處理后的N型太陽能電池基體放入工業(yè)用擴(kuò)散爐中對制絨面進(jìn)行硼擴(kuò)散，硼源采用三溴化硼，擴(kuò)散溫度為920-980°C，時(shí)間為60-180分鐘；硼擴(kuò)散后的方阻值為40-100Ω/sqr;
[0025]S3N、將硼擴(kuò)散后的硅基體放入刻蝕清洗機(jī)中，去除背面的硼擴(kuò)散層和正面的硼硅玻璃層；
[0026]S4N、使用離子注入機(jī)在步驟S3N處理后的N型太陽能電池基體背面注入磷原子并進(jìn)行退火處理。退火的峰值溫度為700?950 °C，退火時(shí)間為30?200min，環(huán)境氣源優(yōu)選為N2和02;
[0027]S5N、將步驟S4N處理后的N型太陽能電池基體放入清洗機(jī)中，去除正面和背面的氧化層；
[0028]S6N、將步驟S5N處理后的N型太陽能電池基體放入PECVD設(shè)備中，在正面和背面均鍍上氮化硅層。
[0029]還發(fā)明還提供了一種太陽能電池的串接方法，首先在太陽能電池基體的背面主柵上涂覆錫膏或者導(dǎo)電膠，然后將第一塊太陽能電池基體的金屬線壓在第二塊太陽能電池基體背面主柵的錫膏或者導(dǎo)電膠上，加熱至183-250攝氏度完成正面金屬線和背面主柵的連接;重復(fù)這一步驟即可完成多塊電池片的串接。
[0030]本發(fā)明還提供了一種太陽能電池，包括太陽能電池基體，所述太陽能電池基體的正表面設(shè)置有金屬線，所述金屬線與所述太陽能電池基體通過銀連接;所述太陽能電池基體背表面的邊緣設(shè)置有背面主柵，遠(yuǎn)離背面主柵的金屬線延伸出太陽能電池基體的邊緣。
[0031]其中，所述金屬線為鍍銀銅線、鋁線或者銅線，遠(yuǎn)離背面主柵的金屬線延伸出太陽能電池基體的邊緣6-10_。
[0032]其中，所述背面主柵寬2-6mm;所述金屬線的直徑為40-80微米。
[0033]其中，所述太陽能電池基體是P型太陽能電池基體，所述P型太陽能電池基體的背表面設(shè)置有背面鋁電極。
[0034]其中，所述太陽能電池基體是N型太陽能電池基體，所述N型太陽能電池基體的背表面設(shè)置有H型柵線。
[0035]本發(fā)明還提供了一種太陽能電池組件，包括由上至下依次連接的前層材料、封裝材料、太陽能電池、封裝材料、背板，所述太陽能電池是上述的一種太陽能電池。
[0036]—種太陽能電池系統(tǒng)，包括一個(gè)或多于一個(gè)串聯(lián)的太陽能電池組件，所述太陽能電池組件是上述的一種太陽能電池組件。
[0037]本發(fā)明的實(shí)施包括以下技術(shù)效果:
[0038]本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:采用金屬線取代現(xiàn)有電池片正面的銀主柵及副柵，既降低了正面遮光損失又減少了含銀漿料的使用成本。相比現(xiàn)有的正面金屬化方法，本發(fā)明可以節(jié)約大概50%的含銀漿料消耗量。另外，本發(fā)明在金屬化過程中將整片電池片切割成多塊小電池片，后續(xù)串接制成組件時(shí)，其功率損失相比整片電池片將會(huì)有顯著的降低。申請人經(jīng)過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)金屬化過程中將整片電池片切割成3至6塊小電池片，后續(xù)串接制成組件時(shí)，其功率損失相比切割成2片或整片電池片將會(huì)有顯著的降低。以切割成3片為例，本發(fā)明在制成組件時(shí)由串接帶來的功率損失相比整片電池片降低約88%，相比切割成2片時(shí)降低約56 %。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種太陽能電池的制備方法步驟二印刷上主柵后的太陽能電池基體背面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種太陽能電池的制備方法步驟四切割成片后粘附金屬線后的太陽能電池基體正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的將太陽能電池基體串接后的背面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的將太陽能電池基體串接后的背面截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]1、太陽能電池基體;2、金屬線;3、背面主柵。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面將結(jié)合實(shí)施例以及附圖對本發(fā)明加以詳細(xì)說明，需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。
[0045]參見圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種太陽能電池的制備方法，包括以下步驟:
[0046](1)、對太陽能電池基體進(jìn)行預(yù)處理；
[0047](2)、在太陽能電池基體I的背表面使用金屬漿料印刷3?6根等分的背面主柵3并烘干，其中一根背面主柵3設(shè)置在太陽能電池基體的邊緣;所述背面主柵寬2-6_;所述金屬漿料是銀漿或者摻鋁銀漿。
[0048](3)、使用切割裝置(激