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CN103646981B - 用于背接触太阳能电池组件的压花焊带及组件的制备方法 - Google Patents

用于背接触太阳能电池组件的压花焊带及组件的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于背接触太阳能电池组件的制备方法，包括如下步骤：(1)得到背接触太阳能电池片；(2)在背接触太阳能电池片背面的第二电极列上设置压花焊带；(3)在背接触太阳能电池片背面相对于第一电极的位置设置压花焊带；(4)加热使其绝缘粘接层熔化并交联固化，同时进行加压处理，使压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第二电极一一对应电连接；(5)在压花焊带上焊接涂锡铜带，将背接触太阳能电池片串连起来；(6)层叠、层压封装，即可得到背接触太阳能电池组件。本发明采用的断续结构（分段）的压花焊带，不仅使焊带和第二电极相连，共同构成新的第二导电电极，而且实现了与电池背场的绝缘隔离。

Description

用于 背接触太阳能电池组件的压花焊带及组件的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带及组件的制备方法，属于太阳电池领域。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。高效化是目前晶体硅太阳电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。
目前，背接触太阳能电池组件（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，正极和负极都在电池片的背面，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，同时由于正极和负极均在背面，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。
传统的背接触太阳能电池片的制备方法为：制绒、扩散制结、刻蚀、清洗、镀膜、打孔、印刷、烧结。这些步骤完成之后，在电池片背面形成正电极、负电极和背电场。对于常规的P型硅片而言，背接触电池片的正电极联同电池的铝背场构成电池的正极，通过激光打的孔洞引到电池背面负电极构成电池负极。这样在电池片互联时，要把第一片电池负电极和第二片电池正电极进行连接，因而不可避免电池的正电极和负电极出现短路现象。
现有的方法一般有2种，一是使用与背接触太阳电池背面电极结构相配的导电背板，导电背板和电池连接还需要导电胶，此外，EVA还需预先开孔处理，因而整个制作过程不仅工艺繁琐，而且需要专门对应的EVA打孔设备和导电胶的印刷设备；此外，导电背板本身的制备工艺导致其价格比较高，因此这种方法制作的组件价格较高，不利于商业化的推广。第二种方法是通过在背接触太阳能电池上添加绝缘垫片或者印刷绝缘胶，然后直接进行焊接普通的焊带（如涂锡铜带），并使用常规太阳能背板进行封装；这种方法的制作成本相对较低，绝缘垫片需要预先开孔，涂锡铜带需要折弯处理，焊接时需要精确对位，工艺也比较复杂。印刷绝缘胶是一种相对较好的制作工艺，但是对于印刷质量控制要求较高，控制不好极易造成局部漏电现象，另外绝缘胶的固化控制也很重要，因此有待进一步的优化和提高。
发明内容
本发明目的是提供一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带及组件的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带，包括层叠设置的铜箔层和绝缘粘结层，所述铜箔层上设有压花结构。
上述技术方案中，所述绝缘粘结层选自聚酰胺树脂层、环氧树脂层和聚丙烯树脂层中的一种。
上述技术方案中，所述铜箔层的厚度为5~15微米；所述绝缘粘结层的厚度为10~30微米。
上述技术方案中，所述压花结构呈圆锥形、圆台形或金字塔形。
本发明同时请求保护一种用于背接触太阳能电池组件的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将硅片进行打孔、印刷、烧结，在硅片背面形成第一电极、第二电极和背电场；所述第一电极和第二电极的极性相反，所述第一电极和背电场的极性相同；所述第二电极并列设置，形成至少2列第二电极列；得到背接触太阳能电池片；
(2) 在上述背接触太阳能电池片背面的第二电极列上设置压花焊带；使压花焊带的绝缘粘结层紧贴电池片背面；
所述压花焊带的压花结构为断续结构，其与第二电极列上的第二电极一一对应；压花焊带的数量与第二电极列的列数相同；
(3) 在上述背接触太阳能电池片背面相对于第一电极的位置设置压花焊带；使压花焊带的绝缘粘结层紧贴电池片背面；
所述压花焊带的压花结构为断续结构或连续结构；
(4) 对设置压花焊带的电池片进行加热，使其绝缘粘接层熔化并交联固化，同时进行加压处理，使步骤(2)中的压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第二电极一一对应电连接；使步骤(3)中的压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第一电极电连接；
(5) 在压花焊带上焊接涂锡铜带，将背接触太阳能电池片串连起来；
(6) 层叠、层压封装，即可得到背接触太阳能电池组件。
上文中，步骤(2)和步骤(3)中的压花焊带的至少一端沿其长度方向延伸至电池片的端部。
所述第一电极和第二电极是相对的，例如当第一电极为正极时，第二电极为负极，反之亦然。
所述步骤(1)中，一般是将硅片进行制绒、制结、设置减反射膜、打孔、印刷电极、烧结等常规工艺处理；这些工艺步骤的顺序可以根据现有技术进行调整。
第一电极可以是银电极、银铝合金电极中的一种。
步骤(4)中，未压花部分的铜箔不与电极接触。对于背接触电池来说，压花结构设置在与硅基体导电类型不同的电极区域，通常是分段的，压花结构的设置保证了第二电极和铜箔层充分接触，同时粘结层的设置也避免了铜箔与硅基体接触形成短路，因此不需要对传统工艺的绝缘层进行再加工，简化了工艺流程。
上述技术方案中，所述步骤(4)中的加热温度为100~200℃，加压处理的压力为1~2MPa。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明开发了一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带，该焊带可以实现电池片背面正负电极的绝缘隔离，与现有的涂锡焊带相比，不仅便于焊接，而且节约材料，降低了生产成本，具有良好的可操作性、实用性。
2．本发明开发了一种背接触太阳能电池组件的制备方法，采用的断续结构（分段）的压花焊带，不仅使焊带和第二电极相连，共同构成新的第二导电电极，而且实现了与电池背场的绝缘隔离。
3．本发明采用的连续结构的压花焊带（或采用断续结构），使焊带直接和铝背场相连，一起构成第一导电电极，这样既满足了对电池铝背场的钝化减反射要求，同时解决了不易焊接问题。
4．本发明的制备方法简单，易于实现，且成本较低，具有良好的可操作性、实用性，适于工业化应用。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图3是本发明实施例三中第二电极处的组件剖视图；
图4是本发明实施例三中第一电极处的组件剖视图。
1、玻璃；2、EVA层；3、背接触太阳能电池片；4、铝背场；5、导电电极；6、绝缘粘接层；7、铜箔层；8、涂锡铜带；9、背板；10、压花结构。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
参见图1所示，一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带，包括层叠设置的铜箔层7和绝缘粘结层6，所述铜箔层上设有压花结构10。
所述的压花结构采用连续压花结构，其可以直接与铝背场接触，压花纹为圆锥形。
所述铜箔层的厚度为15微米。所述绝缘粘结层为环氧树脂层，厚度为20微米。
实施例二
参见图2所示，一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带，包括层叠设置的铜箔层7和绝缘粘结层6，所述铜箔层上设有压花结构10。
所述的压花结构采用分段压花，即断续结构，压花纹为圆锥形。压花结构设置在电极区域，铜箔层只和电极接触，通过绝缘粘结层实现绝缘隔离。
所述压花铜箔的铜箔厚度为12微米。所述绝缘粘结层为环氧树脂层，厚度为25微米。
实施例三
一种用于背接触太阳能电池组件的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将硅片进行打孔、印刷、烧结，在硅片背面形成第一电极、第二电极和背电场；所述第一电极和第二电极的极性相反，所述第一电极和背电场的极性相同；所述第二电极并列设置，形成至少2列第二电极列；得到背接触太阳能电池片；
(2) 在上述背接触太阳能电池片背面的第二电极列上设置压花焊带；使压花焊带的绝缘粘结层紧贴电池片背面；
所述压花焊带的压花结构为断续结构，其与第二电极列上的第二电极一一对应；压花焊带的数量与第二电极列的列数相同；
(3) 在上述背接触太阳能电池片背面相对于第一电极的位置设置压花焊带；使压花焊带的绝缘粘结层紧贴电池片背面；
所述压花焊带的压花结构为连续结构；
(4) 对设置压花焊带的电池片在180度下进行加热，使其绝缘粘接层熔化并交联固化，同时在1.3MPa下进行加压处理，使步骤(2)中的压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第二电极一一对应电连接；使步骤(3)中的压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第一电极电连接；交联固化后，没有压花部分的绝缘粘接层的厚度为10微米；
(5) 在压花焊带上焊接涂锡铜带，将背接触太阳能电池片串连起来；
(6) 层叠、层压封装，即可得到背接触太阳能电池组件。
参见图3~4所示，电池组件从上到下依次包括玻璃1、EVA层2、背接触太阳能电池片3、铝背场4、导电电极5、绝缘粘接层6、铜箔层7、涂锡铜带8、和背板9。

Claims (7)

1.一种用于背接触太阳能电池组件的压花焊带，其特征在于：包括层叠设置的铜箔层和绝缘粘结层，所述铜箔层上设有压花结构，与压花结构相对应区域的绝缘粘结层的厚度小于其他区域的绝缘粘结层的厚度。
2.根据权利要求1所述的压花焊带，其特征在于：所述绝缘粘结层选自聚酰胺树脂层、环氧树脂层和聚丙烯树脂层中的一种。
3.根据权利要求1所述的压花焊带，其特征在于：所述铜箔层的厚度为5～15微米；所述绝缘粘结层的厚度为10～30微米。
4.根据权利要求1所述的压花焊带，其特征在于：所述压花结构呈圆锥形、圆台形或金字塔形。
5.一种用于背接触太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 将硅片进行打孔、印刷、烧结，在硅片背面形成第一电极、第二电极和背电场；所述第一电极和第二电极的极性相反，所述第一电极和背电场的极性相同；所述第二电极并列设置，形成至少2列第二电极列；得到背接触太阳能电池片；
(2) 在上述背接触太阳能电池片背面的第二电极列上设置如权利要求1所述的压花焊带；使压花焊带的绝缘粘结层紧贴电池片背面；
所述压花焊带的压花结构为断续结构，其与第二电极列上的第二电极一一对应；压花焊带的数量与第二电极列的列数相同；
(3) 在上述背接触太阳能电池片背面相对于第一电极的位置设置如权利要求1所述的压花焊带；使压花焊带的绝缘粘结层紧贴电池片背面；
所述压花焊带的压花结构为断续结构或连续结构；
(4) 对设置压花焊带的电池片进行加热，使其绝缘粘接层熔化并交联固化，同时进行加压处理，使步骤(2)中的压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第二电极一一对应电连接；使步骤(3)中的压花焊带的压花结构处的铜箔刺破熔化的绝缘粘接层后与电池片的第一电极电连接；
(5) 在压花焊带上焊接涂锡铜带，将背接触太阳能电池片串连起来；
(6) 层叠、层压封装，即可得到背接触太阳能电池组件。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的加热温度为100～200℃，加压处理的压力为1～2MPa。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，未压花部分的铜箔不与电极接触。
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