CN109585590A - 一种太阳能电池片、组件及制作方法 - Google Patents

一种太阳能电池片、组件及制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片、组件及制作方法，通过在硅片的端部设置开孔，并硅片的背面设置汇流正电极，所述汇流正电极通过开孔与硅片背面的正电极相连，实现将各正电极汇集到所述汇流正电极，所述硅片的背面还设有与所述汇流正电极相对设置的汇流背电极，所述汇流背电极分别与各背电极相连，实现将各背电极均汇集到所述汇流背电极上。本发明的设计使得电池片串联焊接时，电池片之间无需设置间隙，能够充分地利用太阳能组件内部空间；另外，本发明只需要在电池片和电池片之间焊接一条焊带即可，焊接方式简单，不仅能够大大节省人力，还能够节省焊带的需求量。

Description

一种太阳能电池片、组件及制作方法
技术领域
本发明属于太阳能光伏电池制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池片、组件及制作方法。
背景技术
目前的太阳能电池设计如图1和图2所示，正电极位于电池片的正面，背电极位于电池片的背面。在制作成组件的时候需要将电池片与电池串联在一起，如图3所示为五主栅电池片焊接示意图，需要采用五根焊带将各电池片串联在一起。其中，电池片1的正电极与焊带1焊接，焊带1的另一半与电池片2的背电极焊接；电池片2的正电极与焊带2焊接，焊带2的另一半与电池片3的背电极焊接，按照这样的规律依次进行其余各电池片的焊接。可见，此种焊接模式需要将每张电池片的正电极与焊带焊接，该焊带同时还与下一片电池片背面的背电极焊接，且在进行电池片与电池片焊接时，电池片与电池片之间需保持2mm左右的间距，以保证电池片在层压组件过程中不会发生隐裂。现有的这种电池片设计存在的缺陷有以下3点：(1)焊接过程比较复杂；(2)使用的焊带较多，从而造成生产成本的增加；(3)电池片与电池片的间隙占据了有限的组件面积，因而无法产生更多效益。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种太阳能电池片、组件及制作方法，便于进行电池片的焊接，并且能够节省空间。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种太阳能电池片，包括：
硅片；
若干个开孔，各开孔分别贯穿所述硅片，且各开孔内均涂覆有导电层；
绒面，形成于所述硅片的正面；
掺杂层，形成于所述硅片的正面；
减反射膜层，形成于所述掺杂层上；
正电极，设于所述硅片的正面，各正电极的一端分别覆盖硅片正面对应的开孔；
汇流正电极，所述汇流正电极覆盖住硅片背面所有的开孔，其与各正电极通过对应开孔内的导电层连通，实现将各正电极汇集到所述汇流正电极；
背电极，所述背电极设于所述硅片的背面上，其与所述汇流正电极之间具有间隙；
汇流背电极，所述汇流背电极设于所述硅片背面，与汇流正电极相对设置，且分别与各背电极上远离所述汇流正电极的一端相连，实现将各背电极均汇集到所述汇流背电极上。
优选地，所述背电极和正电极的数量均与开孔的数量相等。
优选地，所述述硅片正面的正电极与其背面的背电极分别对应设置。
优选地，所述掺杂层为磷掺杂层。
优选地，相邻背电极之间设置铝背场，所述铝背场与汇流正电极之间存在间隙，相邻正电极之间设置正面栅线。
优选地，所述开孔直径范围为200-500um。
第二方面，本发明提供了一种太阳能组件，包括：
若干个第一方面中任一项所述的太阳能电池片；
各太阳能电池片顺次排布，背面朝上，且前一片太阳能电池片的汇流正电极与后一片太阳能电池片的汇流背电极通过焊带相连。
第三方面，本发明提供了一种太阳能电池片的制作方法，包括以下步骤：
(1)在硅片的一端开设若干个顺次排布的开孔；
(2)对硅片的正面进行制绒；
(3)对硅片的正面进行扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；
(4)对硅片的背面进行抛光，去除硅片边缘处的PN结；
(5)在硅片正面的掺杂层上和硅片背面均镀上减反射膜；
(6)在硅片正面印刷正电极，所述正电极的数量与硅片端部开孔数量相等，且各正电极的其中一端覆盖住硅片正面对应的开孔，使得印刷正电极的浆料穿过开孔后到达硅片背面开孔位置，形成导电层；
(7)在各相邻正电极之间分别印刷正面栅线；
(8)在硅片背面印刷汇流正电极、背电极、汇流背电极，所述汇流正电极覆盖住硅片背面所有的开孔，且与各背电极之间存在间隙；所述背电极位于硅片背面远离开孔的一侧，其数量与正电极的数量相等；所述汇流背电极与汇流正电极相对设置，且分别与各背电极上远离所述汇流正电极的一端相连；
(9)在各相邻背电极之间分别印刷铝背场，所述铝背场与汇流正电极之间存在间隙，完成太阳能电池片的制作。
优选地，所述开孔直径范围为200-500um所述开孔直径范围为200-500um。
第四方面，本发明提供了一种太阳能组件的制作方法，包括：
将若干个第一方面中任一项所述的太阳能电池片顺次紧邻放置，且各太阳能电池片均背面朝上；
利用焊带将相邻太阳能电池片的汇流背电极与汇流正电极相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明的太阳能电池的焊接过程简单，对比于现有N个主栅电池片的N条正电极和N条背电极均需采用焊带焊接，本发明仅需要采用一条焊带即可实现将两个电池片两片电池片串联起来。
(2)节省焊带，本发明的电池片设计，电池片之间串联所需使用的焊带仅为现有焊接方式的十分之一。
(3)节省组件空间，现有电池片焊接方式使得电池片和电池片之间串联时必须留有2mm左右的间隙，这部分空间未得到利用，而本发明的电池片串联焊接时电池片之间无需设置间隙，能够充分地利用组件内部空间。
附图说明
图1为现有技术中电池片的正面设计示意图；
图2为现有技术中电池片的背面设计示意图；
图3为现有技术中电池片焊接方式结构示意图；
图4为本发明一种实施例的制作方式流程示意图；
图5为本发明一种实施例的硅片开孔结构示意图；
图6为本发明一种实施例的电池片背面；
图7为本发明一种实施例的电池片正面；
图8为本发明一种实施例的电池片焊接。
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，以下结合实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：
硅片1；
若干个开孔2，各开孔2分别贯穿所述硅片1，且各开孔2内均涂覆有导电层；即所述开孔2位于硅片1边缘位置，优选地，开孔2直径范围为200-500um，开孔2的个数和位置与正电极3以及背电极6数量和位置相适配；如图4所示，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述开孔2的数量可以设置为5，均位于硅片1一端，且顺次等间隔设置；
绒面(图中未示出)，形成于所述硅片1的正面；
掺杂层(图中未示出)，形成于所述硅片1的正面；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述掺杂层为磷掺杂层，其内部存在PN结；
减反射膜层(图中未示出)，形成于所述掺杂层上；在本发明实施例的优选实施方式中，所述减反射膜由氮化硅材料制成；
正电极3，设于所述硅片1的正面，各正电极3的一端分别覆盖硅片1正面对应的开孔2；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述正电极3通过印刷银浆获得；
汇流正电极7，所述汇流正电极7覆盖住硅片1背面所有的开孔2，其与各正电极3通过对应开孔2内的导电层(图中未示出)连通，实现将各正电极3汇集到所述汇流正电极7；
相邻正电极3之间设置正面栅线8；
背电极6，所述设于所述硅片1的背面上，其与所述汇流正电极7之间具有间隙；所述背电极6和正电极3的数量均与开孔2的数量相等，且所述硅片1正面的正电极3与其背面的背电极6分别对应设置；相邻背电极6之间设置铝背场5，所述铝背场5与汇流正电极7之间存在间隙；
汇流背电极4，所述汇流背电极4设于所述硅片1背面，与汇流正电极7相对设置，且分别与各背电极上远离所述汇流正电极7的一端相连，实现将各背电极均汇集到所述汇流背电极4上。
实施例2
本发明实施例提供了一种太阳能组件，包括：
若干个实施例1中所述的太阳能电池片；
各太阳能电池片顺次排布，背面朝上，且前一片太阳能电池片的汇流正电极7与后一片太阳能电池片的汇流背电极4通过焊带9相连。
实施例3
本发明实施例提供了一种太阳能电池片的制作方法，如图4所示为本发明实施例中制作方法的工艺流程图，具体包括以下步骤：
步骤(1)：在硅片1上进行开孔2，具体为：
在硅片1边缘位置进行开孔2，开孔2直径范围为200-500um，开孔2的个数和位置与背电极6数量和位置相适配，即开孔2的个数和位置由背电极6和正电极3数量和位置来决定。如图5所示，在本实施例中，在硅片1上位于硅片1边缘位置处开了5个孔，开孔2时优选采用激光手段进行开孔2，由于开孔2的具体手段并不是本发明的重要发明点，因此不做具体限定；
步骤(2)：对硅片1的至少一个表面进行制绒，形成绒面；在具体实施时，可以同时在硅片1的正面和背面均进行制绒，形成绒面，也可以只在硅片1的正面进行制绒；
步骤(3)：对硅片1的正面进行磷扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；
步骤(4)在硅片1的正面和背面均镀上减反射膜；
步骤(5)：对硅片1的背面进行抛光、去除硅片1边缘处的PN(使得正面和背面的PN结不导通)结及硅片1正面的磷硅玻璃，所述磷硅玻璃是步骤(3)中形成PN结的过程中必然产生的副产物；
在本发明实施例的优选实施方式中，所述减反射膜由氮化硅材料制成；
步骤(6)：印刷，所述步骤(6)具体包括以下子步骤：
(6.1)在硅片正面印刷正电极3，所述正电极3的数量与硅片端部开孔数量相等，且各正电极3的其中一端覆盖住硅片正面对应的开孔，使得印刷正电极3的浆料穿过开孔后到达硅片背面开孔位置，形成导电，从而将正电极3转移到硅片1背面，具体参见图7；
(6.2)在各相邻正电极3之间分别印刷正面栅线8；
(6.3)在硅片背面印刷汇流正电极7、背电极6、汇流背电极4，所述汇流正电极7覆盖住硅片背面所有的开孔，且与各背电极6之间存在间隙；所述背电极6位于硅片背面远离开孔的一侧，其数量与正电极3的数量相等；所述汇流背电极4与汇流正电极7相对设置，且分别与各背电极6上远离所述汇流正电极7的一端相连，从而将所有背电极6均转移到所述汇流背电极4上，具体参见图6；
(6.4)在各相邻背电极6之间分别印刷铝背场5，所述铝背场5与汇流正电极7之间存在间隙，完成太阳能电池片的制作。
实施例4
基于实施例3，本发明实施例提供了一种太阳能组件的制作方法，除了包括实施例3中的七个步骤以外，还包括以下步骤：
步骤(8)：将待拼接的电池片均背面朝上顺次放置，并顺次将前一片电池片的汇流背电极4与后一片电池片的汇流正电极7通过焊带9相连，即将前一片电池片的汇流背电极4的端部与后一片电池片的汇流正电极7的端部贴合，不设置留有空隙，具体参见图8，实现了电池片之间的焊接只需对正面进行焊接，且相邻电池片之间无任何间隙，大大节约了空间。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片，其特征在于，包括：
硅片；
若干个开孔，各开孔分别贯穿所述硅片，且各开孔内均涂覆有导电层；
绒面，形成于所述硅片的正面；
掺杂层，形成于所述硅片的正面；
减反射膜层，形成于所述掺杂层上；
正电极，设于所述硅片的正面，各正电极的一端分别覆盖硅片正面对应的开孔；
汇流正电极，所述汇流正电极覆盖住硅片背面所有的开孔，其与各正电极通过对应开孔内的导电层连通，实现将各正电极汇集到所述汇流正电极；
背电极，所述背电极设于所述硅片的背面上，其与所述汇流正电极之间具有间隙；
汇流背电极，所述汇流背电极设于所述硅片背面，与汇流正电极相对设置，且分别与各背电极上远离所述汇流正电极的一端相连，实现将各背电极均汇集到所述汇流背电极上。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片，其特征在于：所述背电极和正电极的数量均与开孔的数量相等。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片，其特征在于：所述硅片正面的正电极与其背面的背电极分别对应设置。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片，其特征在于：所述掺杂层为磷掺杂层。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片，其特征在于：相邻背电极之间设置铝背场，所述铝背场与汇流正电极之间存在间隙，相邻正电极之间设置正面栅线。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片，其特征在于：所述开孔直径范围为200-500um。
7.一种太阳能组件，其特征在于，包括：
若干个权利要求1-6任一项所述的太阳能电池片；
各太阳能电池片顺次排布，背面朝上，且前一片太阳能电池片的汇流正电极与后一片太阳能电池片的汇流背电极通过焊带相连。
8.一种太阳能电池片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在硅片的一端开设若干个顺次排布的开孔；
(2)对硅片的正面进行制绒；
(3)对硅片的正面进行扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；
(4)对硅片的背面进行抛光，并去除硅片边缘处的PN结；
(5)在硅片正面的掺杂层上和硅片背面均镀上减反射膜；
(6)在硅片正面印刷正电极，所述正电极的数量与硅片端部开孔数量相等，且各正电极的其中一端覆盖住硅片正面对应的开孔，使得印刷正电极的浆料穿过开孔后到达硅片背面开孔位置，形成导电层；
(7)在各相邻正电极之间分别印刷正面栅线；
(8)在硅片背面印刷汇流正电极、背电极、汇流背电极，所述汇流正电极覆盖住硅片背面所有的开孔，且与各背电极之间存在间隙；所述背电极位于硅片背面远离开孔的一侧，其数量与正电极的数量相等；所述汇流背电极与汇流正电极相对设置，且分别与各背电极上远离所述汇流正电极的一端相连；
(9)在各相邻背电极之间分别印刷铝背场，所述铝背场与汇流正电极之间存在间隙，完成太阳能电池片的制作。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能电池片的制作方法，其特征在于：所述开孔直径范围为200-500um所述开孔直径范围为200-500um。
10.一种太阳能组件的制作方法，其特征在于：包括：
将若干个权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池片顺次紧邻放置，且各太阳能电池片均背面朝上；
利用焊带将相邻太阳能电池片的汇流背电极与汇流正电极相连。
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