CN107394011A - 太阳能电池片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池片及其制备方法，所述制备方法包括：在硅片背面制备第一背电极；在所述第一背电极以外的硅片背面区域制备铝背场，所述铝背场与所述第一背电极导通；在所述第一背电极上制备第二背电极，所述第一背电极与所述第二背电极结合形成背电极，以使所述背电极的厚度不小于所述铝背场的厚度；在硅片正面制备正面电极。根据该制备方法制得的太阳能电池片，背电极的厚度不小于铝背场的厚度。因此，在串焊电池片时，背电极与焊带充分接触，有效解决背电极与焊带焊不上或虚焊的难题，解决了太阳能光伏组件量产的技术瓶颈，达到产品产业化目标。

Description

太阳能电池片及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池片及其制备方法。
背景技术
对多主栅太阳能电池片而言，由于背电极采用分段设计，背电极面积小，背电极在焊带铺设方向上的焊接长度小，而且使用直径约为0.2mm～0.4mm的圆形焊带串焊(如图1所示)。所以焊带与电池片的背电极间焊接难度大，容易发生背电极与焊带焊不上或虚焊的情况。
传统的太阳能电池片丝网印刷生产工艺流程分为三道工艺：一是背电极丝网印刷，二是背电场丝网印刷，三是正面栅线丝网印刷。按此丝网印刷工序，电池片背面的铝背场与背电极在烧结后存在一定高度差。
在实现现有技术的过程中，发明人发现：传统电池片丝网印刷的工艺流程导致电池片背面的铝背场高于银电极(如图2所示)。这一高度差导致背电极区域的焊带悬空，容易发生虚焊，进而影响整个组件的产品可靠性。
发明内容
基于此，针对焊带与背电极间焊不上或虚焊的问题，本发明提供一种太阳能电池片及其制备方法。
一种太阳能电池片制备方法，包括：在硅片背面制备第一背电极；在所述第一背电极以外的硅片背面区域制备铝背场，所述铝背场与所述第一背电极导通；在所述第一背电极上制备第二背电极，以使所述第一背电极与所述第二背电极的厚度两者之和不小于所述铝背场的厚度；在硅片正面制备正面电极。
本发明通过改变现有太阳能电池片丝网印刷的生产工艺，达到背电极不低于铝背场的效果，消除焊带与背电极难接触的缺陷。从而避免串焊太阳能电池片时出现焊不上或虚焊的质量问题。
在其中一个实施例中，所述在硅片背面制备第一背电极的步骤，具体包括：将银浆印刷至硅片的背面，然后进行烘干处理，形成第一背电极。
在其中一个实施例中，所述在所述第一背电极以外的硅片背面区域制备铝背场的步骤，具体包括：将铝浆通过丝网刷至所述第一背电极以外的区域，然后进行烘干处理，使得在所述第一背电极周围形成具有若干个开口的铝背场，以使所述铝背场的开口、所述第一背电极两者的中心位置重合。
在其中一个实施例中，所述在所述第一背电极上制备第二背电极的步骤，具体包括：将银浆通过丝网刷至所述第一背电极上，然后进行烘干处理，形成第二背电极。所述第一背电极与所述第二背电极结合形成电池片的背电极，若干个所述背电极散列分布在所述硅片背面。
在其中一个实施例中，所述第一背电极、所述铝背场开口、所述第二背电极三者的中心位置重合。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：在硅片正面丝网印刷银浆，制备正面电极，正面电极由主栅线和副栅线组成。然后，进行烧结处理，形成电池片成品。所述主栅线与所述背电极两者的位置及数量一一对应。
一种太阳能电池片，包括：硅片；位于硅片正面的正面电极，包括主栅线和副栅线；若干个散列分布在硅片背面的背电极，以使电池片易于焊接；填充背电极之外的硅片背面区域的铝背场，用于收集载流子。
所述铝背场具有若干个散列的开口，所述铝背场开口、所述背电极两者的中心位置重合。所述背电极分为第一背电极、第二背电极，所述第一背电极设于所述硅片背面上。所述第二背电极设于所述第一背电极表面上，所述第一背电极与所述第二背电极结合在一起形成所述背电极。所述背电极的厚度不小于所述铝背场的厚度，以使在使用焊带将电池片串焊时，所述焊带与所述背电极充分接触。所述铝背场开口宽度小于所述第一背电极宽度。所述铝背场开口长度小于所述第一背电极长度，以使所述背电极与所述铝背场导通相连；所述第二背电极宽度小于所述第一背电极宽度。所述第二背电极长度小于所述第一背电极长度。
本发明所述的太阳能电池片，在串焊时，其背电极与焊带充分接触，有效解决背电极与焊带焊不上或虚焊的难题，解决了太阳能光伏组件量产的技术瓶颈，达到产品产业化目标。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池片的主栅数量范围为8-20，背电极数量范围为4-10。
在其中一个实施例中，所述第一背电极宽度为1.2mm-2.0mm，所述第一背电极长度为2mm-6mm。所述铝背场的开口宽度为1.0mm-2.0mm，所述铝背场的开口宽度长度为1mm-5mm。
在其中一个实施例中，所述第一背电极、所述铝背场的开口、所述第二背电极三者的中心位置重合。
附图说明
图1为两片太阳能电池片串焊示意图；
图2为常规太阳能电池片的背电极与焊带的界面示意图；
图3为本发明的太阳能电池片丝网印刷生产工艺流程；
图4为本发明的太阳能电池片第一背电极网版图；
图5为本发明的太阳能电池片铝背场网版图；
图6为本发明的太阳能电池片第二背电极网版图；
图7为本发明的太阳能电池片的背电极与焊带的界面示意图；
图8为本发明的太阳能电池片背电极网版图。
附图标记说明：
10 太阳能电池片 100 硅片
200 背电极 210 第一背电极
220 铝背场 230 第二背电极
300 焊带 221 铝背场开口
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的太阳能电池片及其制备方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为解决现有太阳能电池片串焊时，焊带与背电极间易虚焊的问题，本发明提供了一种太阳能电池片制备方法，利用该制备方法所得的太阳能电池片的背电极不低于铝背场，焊带与背电极充分接触，解决焊带与背电极焊不上或虚焊的问题。
请参见图3，本发明公开一种太阳能电池片制备方法，包括：
步骤S100：在硅片100表面制备第一背电极210。
采用丝网印刷方式制作第一背电极210。利用第一背电极网版图(图4)，将银浆印刷至硅片100的背面。然后将背面印刷有银浆的硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，形成厚度为5～15微米的第一背电极210。
步骤S200：在所述第一背电极210以外的硅片背面区域制备铝背场220。
采用丝网印刷方式制作铝背场220。利用铝背场网版图(图5)，将铝浆印刷至所述第一背电极210以外的硅片背面区域。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，使得在第一背电极210以外的硅片背面区域形成厚度为20～30微米铝背场220。铝背场220具有若干个散列的铝背场开口221。铝背场开口221、第一背电极220两者的中心位置重合。
步骤S300：在第一背电极210上制备第二背电极230。
采用丝网印刷方式制作第二背电极230。利用第二背电极网版图(图6)，将银浆印刷至第一背电极210上。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，在第一背电极210上形成厚度为15～20微米的第二背电极230。第一背电极210、第二背电极230两者的中心位置重合。如此，第一背电极210与第二背电极230结合在一起形成厚度为20～35微米的背电极200。若干个背电极200散列分布在硅片100背面。
如图7所示，背电极200厚度不小于铝背场220厚度，背电极200与焊带300充分接触，解决焊带300与背电极200焊不上或虚焊的问题。
步骤S400：在硅片100正面制备正面电极；
在硅片100正面丝网印刷银浆，制备正面电极。正面电极由主栅线和副栅线组成，主栅线用于收集电流。
然后将硅片100放入烧结炉。先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分，通过高温使硅片与浆料形成欧姆接触。再经过冷却，至此形成电池片10成品。
下面以主栅数量M为12、背电极数量N为8的太阳能电池片10的制备过程为例，请参见图4至图8，对本发明公开的太阳能电池片制备方法作进一步的阐述。
本申请提供的一个具体实施例中，采用丝网印刷方式制作第一背电极210。利用第一背电极网版图(图4)，将银浆印刷至硅片100的背面。然后将背面印刷有银浆的硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，形成厚度为5微米的第一背电极210。
采用丝网印刷方式制作铝背场220。利用铝背场网版图(图5)，将铝浆印刷至所述第一背电极210以外的硅片背面区域。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，使得在第一背电极210以外的硅片背面区域形成厚度为20微米铝背场220。铝背场具有12*8个散列的铝背场开口221。铝背场开口221、第一背电极210两者的中心位置重合。
采用丝网印刷方式制作第二背电极230。利用第二背电极网版图(图6)，将银浆印刷至第一背电极210上。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，在第一背电极210上形成厚度为15微米的第二背电极230。第一背电极210、第二背电极230两者的中心位置重合。如此，第一背电极210与第二背电极230结合在一起形成背电极200。12*8个背电极200散列分布在硅片100背面。背电极200的厚度等于铝背场220的厚度。背电极200与焊带300充分接触，解决焊带300与背电极200焊不上或虚焊的问题。
在硅片100正面丝网印刷银浆，制备正面电极。其中，主栅线数量12，主栅线的位置与背电极200的位置一一对应。然后将硅片100放入烧结炉。先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分，通过高温使硅片100与浆料形成欧姆接触。再经过冷却，至此形成电池片10成品。
进一步地，第一背电极210的宽度为1.2mm，第一背电极210的长度为2mm。铝背场开口221宽度为1.4mm，铝背场开口221长度为3mm。
本申请提供的另一个具体实施例中，采用丝网印刷方式制作第一背电极210。利用第一背电极网版图(图4)，将银浆印刷至硅片100的背面。然后将背面印刷有银浆的硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，形成厚度为10微米的第一背电极210。
采用丝网印刷方式制作铝背场220。利用铝背场网版图(图5)，将铝浆印刷至所述第一背电极210以外的硅片背面区域。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，使得在第一背电极210以外的硅片背面区域形成厚度为25微米铝背场220。铝背场220具有12*8个散列的开口。铝背场开口221、第一背电极230两者的中心位置重合。
采用丝网印刷方式制作第二背电极230。利用第二背电极网版图(图6)，将银浆印刷至第一背电极210上。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，在第一背电极210上形成厚度为18微米的第二背电极230。第一背电极210、第二背电极230两者的中心位置重合。如此，第一背电极210与第二背电极230结合在一起形成背电极200。12*8个背电极200散列分布在硅片100背面。背电极200的厚度大于铝背场220的厚度。背电极200与焊带300充分接触，解决焊带300与背电极200焊不上或虚焊的问题。
在硅片100正面丝网印刷银浆，制备正面电极。其中，主栅线数量12，主栅线的位置与背电极200的位置一一对应。然后将硅片100放入烧结炉。先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分，通过高温使硅片100与浆料形成欧姆接触。再经过冷却，至此形成电池片10成品。
进一步地，第一背电极210的宽度为1.5mm，第一背电极210的长度为4mm。铝背场开口221宽度为1.8mm，铝背场开口221长度为5mm。
本申请提供的又一个具体实施例中，采用丝网印刷方式制作第一背电极210。利用第一背电极网版图(图4)，将银浆印刷至硅片100的背面。然后将背面印刷有银浆的硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，形成厚度为15微米的第一背电极210。
采用丝网印刷方式制作铝背场220。利用铝背场网版图(图5)，将铝浆印刷至所述第一背电极210以外的硅片背面区域。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，使得在第一背电极210以外的硅片背面区域形成厚度为30微米铝背场220。铝背场220具有12*8个散列的开口。铝背场开口221、第一背电极210两者的中心位置重合。
采用丝网印刷方式制作第二背电极230。利用第二背电极网版图(图6)，将银浆印刷至第一背电极210上。然后将硅片100放入烘箱，烘干硅片100上的浆料，去除浆料中的有机成分，在第一背电极210上形成厚度为20微米的第二背电极230。第一背电极210、第二背电极230两者的中心位置重合。如此，第一背电极210与第二背电极230结合在一起形成背电极200。12*8个背电极200散列分布在硅片100背面。背电极200的厚度大于铝背场220的厚度。背电极200与焊带300充分接触，解决焊带300与背电极200焊不上或虚焊的问题。
在硅片100正面丝网印刷银浆，制备正面电极。其中，主栅线数量12，主栅线的位置与背电极200的位置一一对应。然后将硅片100放入烧结炉。先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分，通过高温使硅片100与浆料形成欧姆接触。再经过冷却，至此形成电池片10成品。
进一步地，第一背电极210的宽度为2mm，第一背电极210的长度为6mm。铝背场开口221宽度为2.2mm，铝背场开口221长度为7mm。
由此可见，本发明通过改变现有太阳能电池板丝网印刷的生产工艺，增加第二次背电极230丝网印刷工艺，消除传统工艺带来的焊带300与背电极200的间隙，使得背电极200与焊带300的焊接工艺更加方便。通过第二次背电极230丝网印刷的工艺优化升级，有效消除了太阳能电池片10串焊时的背电极200焊不上或虚焊的工艺难题，避免焊带300与背电极200接触不良的问题。
本发明还提供一种根据上述制备方法制得的太阳能电池片，包括：硅片100；位于硅片100正面的正面电极，包括主栅线和副栅线；若干个散列分布在硅片背面的背电极200，以使电池片易于焊接，而且背电极200的位置与主栅线的位置一一对应；填充背电极100之外的硅片背面区域的铝背场220，用于收集载流子。
铝背场220具有若干个散列的开口，铝背场开口221、背电极200两者的中心位置重合。背电极200分为第一背电极210、第二背电极230，第一背电极210设于硅片100背面上。第二背电极230设于第一背电极210表面上，且两者中心位置重合。第一背电极210与第二背电极230结合在一起形成背电极200，背电极200的厚度不小于铝背场220的厚度，以使在使用焊带300将电池片10串焊在一起时，焊带300与背电极200充分接触。
铝背场开口221宽度小于第一背电极210宽度。铝背场开口221长度小于第一背电极210长度，以使第一背电极210与铝背场221导通相连。第二背电极230宽度小于第一背电极210宽度。第二背电极230长度小于第一背电极210长度。
进一步的，本发明公开的太阳能电池板，其主栅线数量范围为8-20，包括端点值，其背电极数量范围为4-10，包括端点值。第一背电极210、铝背场开口221、第二背电极230的形状为矩形。第一背电极的210度为1.2mm-2.0mm，第一背电极210长度为2mm-6mm。铝背场开口221的长度比第一背电极210长度小1.0mm，铝背场开口221宽度比第一背电极210的宽度小0.2mm。第二背电极230的长度、宽度均小于第一背电极210的长度、宽度。
本发明提供的太阳能电池片，背电极200的厚度不小于铝背场220的厚度。如此，背电极200与焊带300充分接触，有效解决背电极与焊带焊不上或虚焊的难题，解决了太阳能光伏组件量产的技术瓶颈，达到产品产业化目标。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片制备方法，其特征在于，包括：
在硅片背面制备第一背电极；
在所述第一背电极以外的硅片背面区域处制备铝背场，所述铝背场与所述第一背电极导通；
在所述第一背电极上制备第二背电极，以使所述第一背电极与所述第二背电极的厚度两者之和不小于所述铝背场的厚度；
在硅片正面制备正面电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片制备方法，其特征在于，所述在硅片背面制备第一背电极的步骤，具体包括：
将银浆印刷至硅片背面，然后进行烘干处理，形成第一背电极。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池片制备方法，其特征在于，所述在所述第一背电极以外的硅片背面区域制备铝背场的步骤，具体包括：
将铝浆通过丝网刷至所述第一背电极以外的硅片背面区域，然后进行烘干处理，使得在所述第一背电极周围形成具有若干个开口的铝背场，以使所述铝背场的开口、所述第一背电极两者的中心位置重合。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池片制备方法，其特征在于，所述在所述第一背电极上制备第二背电极的步骤，具体包括：
将银浆通过丝网刷至所述第一背电极上，然后进行烘干处理，形成第二背电极，以使所述第一背电极与所述第二背电极结合形成电池片的背电极；
若干个所述背电极散列分布在所述硅片背面。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池片制备方法，其特征在于，
所述第一背电极、所述铝背场的开口、所述第二背电极三者的中心位置重合。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池片制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
在硅片正面丝网印刷银浆，制备正面电极，正面电极包括主栅线和副栅线；
然后，进行烧结处理，形成电池片成品。
7.一种太阳能电池片，其特征在于，包括：
硅片；
正面电极，位于硅片正面，包括主栅线和副栅线；
背电极，若干个所述背电极散列分布在硅片背面，以使电池片易于焊接；
铝背场，填充背电极之外的硅片背面区域，用于收集载流子；
所述铝背场具有若干个散列的开口，所述铝背场的开口与所述背电极两者中心位置重合；
所述背电极分为第一背电极、第二背电极，所述第一背电极设于所述硅片背面上，所述第二背电极设于所述第一背电极表面上，所述第一背电极与所述第二背电极结合在一起形成所述背电极；
所述背电极的厚度不小于所述铝背场的厚度，以使在使用焊带将电池片串焊起来时，所述焊带与所述背电极充分接触；
所述铝背场开口宽度小于所述第一背电极宽度，所述铝背场开口长度小于所述第一背电极长度，以使所述背电极与所述铝背场导通相连；
所述第二背电极的电极宽度小于所述第一背电极宽度，所述第二背电极长度小于所述第一背电极长度。
8.根据据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于，主栅数量范围为8-20，背电极数量范围为4-10。
9.根据据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于，
所述第一背电极宽度为1.2mm-2.0mm，所述第一背电极长度为2mm-6mm；
所述铝背场开口宽度为1.0mm-1.8mm，所述铝背场开口宽度长度为1mm-5mm。
10.根据据权利要求7所述的太阳能电池片，其特征在于，
所述第一背电极、所述铝背场的开口、所述第二背电极三者的中心位置重合。
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