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CN102751359A - 一种晶体硅太阳能电池片串及其制作方法 - Google Patents

一种晶体硅太阳能电池片串及其制作方法 Download PDF

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CN102751359A CN2012102318240A CN201210231824A CN102751359A CN 102751359 A CN102751359 A CN 102751359A CN 2012102318240 A CN2012102318240 A CN 2012102318240A CN 201210231824 A CN201210231824 A CN 201210231824A CN 102751359 A CN102751359 A CN 102751359A
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宫昌萌
郭志球
陶龙忠
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HEFEI HAREON SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
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HEFEI HAREON SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池片串，该电池片串包括多块晶体硅太阳能电池片和多条焊带，在晶体硅太阳能电池片的背面印刷有铝浆料层或铜浆料层，焊带的一端焊接在一片晶体硅太阳能电池片的铝浆料层或铜浆料层上，另一端焊接在相邻的晶体硅太阳能电池片正面的主栅线上。本发明还公开了上述晶体硅太阳能电池串的制造方法，该方法主要利用超声热锡焊技术，将锡料与铝浆料或铜浆料有效的融合。采用本发明制造的晶体硅太阳能电池，不仅成本低，而且增加少子扩散能力，提高开路电压。

Description

一种晶体硅太阳能电池片串及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种晶体硅太阳能电池，特别是涉及一种晶体太阳能电池片串及其制作方法。
背景技术
传统太阳能电池背面电极由铝背场和起焊接作用的银焊盘构成。铝背场由丝网印刷的铝浆烧结而成，铝背场的作用不仅是收集背面的光生少数载流子，铝与硅在烧结过程中发生合金反应，使硅中空穴浓度增加，形成P++结区，增加少子扩散能力，提高开路电压；同时铝背场对长波光线有反射作用，可以增加短路电流；另外，铝的储量丰富，成本低。所以，铝作为传统晶体硅太阳能电池背电场材料被使用了很多年。传统太阳能电池背面印刷宽度约4mm的银浆料作为焊接材料，在尺寸为156mm*156mm的电池片上重量约40mg，这增加了电池的成本。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种晶体硅太阳能电池及其制作方法，解决了现有技术中存在的成本高的问题。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明设计了一种晶体硅太阳能电池片串，该在晶体硅太阳能电池片串包括多个晶体硅太阳能电池片和多条焊带，在晶体硅太阳能电池片的背面印刷有铝浆料层或铜浆料层，焊带的一端焊接在一片晶体硅太阳能电池片的铝浆料层或铜浆料层上，另一端焊接在相邻的晶体硅太阳能电池片正面的主栅线上。
为了更好的导电，铝浆料层或铜浆料层的厚度为15~30μm。
本发明还提供了制造这种晶体硅太阳能电池片串所采用的方法，这种方法为：
步骤1：在晶体硅太阳能电池板的背面丝网印刷铝浆料层或者铜浆料层；
步骤2：对铝浆料层或者铜浆料层进行烘干、烧结；
步骤3：将晶体硅太阳能电池片放在加热板上预热；
步骤4：将焊带的一端焊接在一片晶体硅太阳能电池片正面的主栅线上；
步骤5：将焊带的另一端固定在相邻的晶体硅太阳能电池片的铝浆料层或铜浆料层上，采用超声波焊接将其焊接在一起；
为了避免在焊接过程中造成电池片破碎，在焊接前将电池片预热至150-300℃，预热时间大于1s。
进行超声波焊接之前，将电烙铁通电加热至工作温度300-400℃，打开超声波发生器，将超声波频率设置为大于15KHz；在进行超声波焊接时，焊接压力小于5×105Pa，电烙铁在焊带上拖动100-130mm,拖动时间3-5s。
有益效果：本发明和现有技术相比，直接将焊带焊接在电池背面的铝电极上面，省去背面的银电极，不仅可以实现电池之间可靠的互联，而且能节省印刷设备和材料成本，同时也避免该工序造成的印刷碎片，降低电池片的制造成本。另外，铝替代银与硅接触可以形成P++结区，增加少子扩散能力，提高开路电压。
附图说明
图1为相邻两个晶体硅太阳能电池片的主视图；
图2为晶体硅太阳能电池片串的侧视图。
具体实施方式
下面以铝浆料层为例，结合附图，对本发明做进一步说明：
如图1所示，在晶体硅太阳能电池片3的背面印刷有铝浆料层2，焊带1的一端焊接在一片晶体硅太阳能电池片3的铝浆料层2上，另一端焊接在相邻的晶体硅太阳能电池片3正面的主栅线上。铝浆料层2的厚度优选为15~30μm。
为了制造上述晶体硅太阳能电池片串，本发明还提供了一种制造方法：
步骤1：制作铝电极，在晶体硅太阳能电池片3的背面丝网印刷铝浆料层2，铝浆料厚度为15-30μm。铝电极电极从硅片边缘缩进1-2mm，留出印刷对准余量。将铝浆料层2在200-350℃下进行烘干，然后将温度升至500-900℃进行烧结。
步骤2：对晶体硅太阳能电池片3进行制绒、扩散、镀膜和正面金属化的操作，其工艺与传统方法相同。
步骤3：对晶体硅太阳能电池片3预热，将电池片放在加热板上加热至150-300℃，时间大于1s。由于晶体硅太阳能电池片经过预热，在焊接过程不会因为局部过热而导致其破碎。。
步骤4：用普通电烙铁将焊带:1的一端焊接在一片晶体硅太阳能电池片3正面的主栅线上，再将焊带1的另一端固定在相邻的晶体硅太阳能电池片3的铝浆料层2上，用超声波焊接将焊带1与铝浆料层2融合焊接，其中，焊带1的顶端到晶体硅太阳能电池片3的边缘距离为5-30mm。在采用超声波焊接时，将电烙铁通电加热至工作温度300-400℃，打开超声波发生器，超声频率大于15KHz，用电烙铁轻压焊带1，压力小于5×105Pa，将焊带1上的锡料熔化，从焊带1的一端拖动至另一端，拖动距离为100-130mm，拖动时间为3-5s。
采用铜浆料制作的晶体硅太阳能电池片串的结构与制作方法与铝浆料的相同。

Claims (7)

1.一种晶体硅太阳能电池片串，包括多片晶体硅太阳能电池片(3)和多条焊带(1)，其特征在于：在晶体硅太阳能电池片(3)的背面印刷有铝浆料层或铜浆料层，焊带(1)的一端焊接在晶体硅太阳能电池片(3)的铝浆料层或铜浆料层上，另一端焊接在相邻的晶体硅太阳能电池片(3)正面的主栅线上。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片串，其特征在于：所述铝浆料层或铜浆料层的厚度为15~30μm。
3.一种用于制造权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片串的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在晶体硅太阳能电池片(3)的背面丝网印刷铝浆料层或者铜浆料层；
步骤2：对铝浆料层或者铜浆料层进行烘干、烧结；
步骤3：将晶体硅太阳能电池片(3)放在加热板上预热；
步骤4：将焊带(1)的一端焊接在第晶体硅太阳能电池片(3)正面的主栅线上；
步骤5：将焊带(1)的另一端固定在相邻的晶体硅太阳能电池片(3)的铝浆料层或铜浆料层上，采用超声波焊接将其焊接在一起；
4.根据权利要求3所述的一种制造晶体硅太阳能电池片串的方法，其特征在于：所述步骤2中烘干温度为200-350℃，烧结温度为500-900℃。
5.根据权利要求3所述的一种制造晶体硅太阳能电池片串的方法，其特征在于：所述步骤4中的预热温度为150-300℃，预热时间大于1s。
6.根据权利要求3所述的一种制造晶体硅太阳能电池片串的方法，其特征在于：所述步骤5中超声波焊接时，电烙铁的工作温度为300-400℃，超声波频率大于15KHz，焊接压力小于5×105Pa。
7.根据权利要求3所述的一种制造晶体硅太阳能电池片串的方法，其特征在于：所述步骤5中超声波焊接时，电烙铁在焊带(1)上拖动100-130mm,拖动时间3-5s。
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