CN113394310A - 防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法和电池 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于太阳能电池技术领域，提供了一种防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法和电池。防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法包括：在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极；将印刷了背电极的电池基片烘干；在背场浆料中添加稀释剂；利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上印刷背电场；对印刷了背电场的电池基片进行背场后处理，以制成太阳能电池。如此，使得背场浆料中的有机物可以更好地湿润背电极，背电极和背电场搭接处的浆料可以更好地互溶，从而使得烧结后的背面电路附着力增加，有利于防止背电极和背电场在搭接处脱落。
Description
技术领域
本申请属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法和电池。
背景技术
相关技术中，太阳能电池的背面电路通常包括背电极和背电场。然而，背电极和背电场在搭接处的附着力较差，容易脱落，导致太阳能电池的品质较差。基于此，如何防止太阳能电池的背面电路在搭接处脱落，成为了亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法和电池，旨在解决如何防止太阳能电池的背面电路在搭接处脱落的问题。
第一方面，本申请提供的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，包括：
在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极；
将印刷了所述背电极的所述电池基片烘干；
在背场浆料中添加稀释剂；
利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的所述电池基片上印刷背电场；
对印刷了背电场的所述电池基片进行背场后处理，以制成太阳能电池。
可选地，在所述在背场浆料中添加稀释剂的步骤中，所述稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围为：3ml/kg-10ml/kg。
可选地，在所述在背场浆料中添加稀释剂的步骤中，所述稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围为：5ml/kg-10ml/kg。
可选地，在所述将印刷了所述背电极的所述电池基片烘干的步骤中，烘干温度的范围为240℃-260℃。
可选地，在所述在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极的步骤前，所述方法包括：
从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片。
可选地，所述待选硅片包括背面膜层，从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片，包括：
将背面膜层的颜色处于预设颜色范围的所述待选硅片，选为所述电池基片。
可选地，所述待选硅片包括背面膜层，从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片，包括：
将背面膜层的厚度处于预设厚度范围的所述待选硅片，选为所述电池基片。
可选地，所述待选硅片呈正方形，从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片，包括：
将边长处于预设边长范围的所述待选硅片，选为所述电池基片。
可选地，印刷所述背电极的电极浆料包括银浆料，所述背场浆料包括铝浆料。
第二方面，本申请提供的太阳能电池，所述太阳能电池采用上述任一项的方法制作得到。
本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法和电池中，利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的所述电池基片上印刷背电场，使得背场浆料中的有机物可以更好地湿润背电极，背电极和背电场搭接处的浆料可以更好地互溶，从而使得烧结后的背面电路附着力增加，有利于防止背电极和背电场在搭接处脱落。
附图说明
图1是本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图2是本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图3是本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图4是本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图5是本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
相关技术中，太阳能电池的背面电路在背电极和背电场的搭接处容易脱落。本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法中，背场浆料添加了稀释剂，可以防止背电极和背电场在搭接处脱落。
请参阅图1，本申请实施例提供的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，包括：
步骤S12：在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极；
步骤S13：将印刷了背电极的电池基片烘干；
步骤S14：在背场浆料中添加稀释剂；
步骤S15：利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上印刷背电场；
步骤S16：对印刷了背电场的电池基片进行背场后处理，以制成太阳能电池。
本申请实施例的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上印刷背电场，使得背场浆料中的有机物可以更好地湿润背电极，背电极和背电场搭接处的浆料可以更好地互溶，从而使得烧结后的背面电路附着力增加，有利于防止背电极和背电场在搭接处脱落。
具体地，在步骤S12中，可采用丝网印刷的工艺在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极。如此，印刷的准确度较好，效率较高。
另外，待制作背面电路的电池基片为经过了制绒、扩散、刻蚀、退火、化学钝化、PECVD镀膜、激光开膜的硅片。
具体地，在步骤S13中，可利用烘干烧结炉的烘干区将印刷了背电极的电池基片烘干。
具体地，在步骤S14中，背场浆料包括导电金属粉、有机载体、玻璃粉、氧化物添加剂。稀释剂包括但不限于醇类和/或醚醋酸酯类。例如松油醇、乙酸丁脂。如此，使得稀释剂能够在不影响浆料性能的同时，对背场浆料进行稀释。
可以理解，稀释剂只起到稀释背场浆料的作用，不影响背场浆料和电池片的烧结结晶，在烧结炉前部的烘干区，在240℃-350℃的温度范围之内，就可以全部挥发。
具体地，在背场浆料中添加的稀释剂，以使添加了稀释剂的背场浆料的黏度范围为15Pa.s-20Pa.s。例如为15Pa.s、15.1Pa.s、15.8Pa.s、16Pa.s、16.5Pa.s、17Pa.s、18Pa.s、19Pa.s、20Pa.s。如此，通过设置添加了稀释剂的背场浆料的黏度范围，使得添加的效率更高，防止背电极和背电场在搭接处脱落的效果更好。
具体地，步骤S15中，可采用丝网印刷的工艺，利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上印刷背电场。如此，印刷的准确度较好，效率较高。
具体地，在步骤S16中，背场后处理包括：印刷正面电极和烧结。如此，可以形成太阳能电池的背面电路和正面电路。
另外，在烧结后，还可对太阳能电池进行测试分选。如此，可以测试太阳能电池的参数，并分档包装。进一步地，可通过模拟阳光照射到电池表面测试电池的电性能参数。对于太阳能电池的正面和背面，可采用独立的光源，避免正面光源和背面光源相互干扰。可根据测得的正面光电转换效率和背面光电转换效率对太阳能电池进行分档。
可选地，印刷背电极的电极浆料包括银浆料，背场浆料包括铝浆料。换言之，背电极为背银电极，背电场为背铝电场。如此，对银浆料和铝浆料的获取较为方便，成本也较低。
可选地，在步骤S13中，烘干温度的范围为240℃-260℃。例如为240℃、242℃、245℃、248℃、250℃、252℃、255℃、259℃、260℃。如此，有利于减小背面电路在搭接处脱落的风险。
可以理解，相关技术中背电极的烘干温度通常为280℃-300℃。例如为280℃、282℃、285℃、288℃、290℃、292℃、295℃、299℃、300℃。如此，背电极的烘干温度较高，背电极有机物烘干量较大，背电极较为干燥，质地较坚固稳定，与背场浆料接触后不易互相扩散浸润，背电极和背电场互不相溶，烧结后背电极和背电场在搭接处的附着力较差，容易脱落。
而本实施例中，背电极的烘干温度较低，烘干温度的范围为240℃-260℃，使得背电极的有机烘干量降低，从而使得背电极塑形质地湿润松软。这样，背电极和背电场的搭接处能够更好地互相扩散浸润，从而使得烧结后的背面电路附着力增加，有利于防止背电极和背电场在搭接处脱落。
可以理解，如果背电极的烘干温度过低，容易导致背电极烘干不足，从而在印刷正面电极时，背电极有粘台面纸的风险。如果背电极的烘干温度过高，与背场浆料接触后不易互相扩散浸润，搭接处脱落风险较大。而烘干温度的范围为240℃-260℃，较为合适，可以避开前述的烘干温度过低和过高所导致的问题。
可选地，在步骤S14中，稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围为：3ml/kg-10ml/kg。例如为3ml/kg、3.2ml/kg、3.8ml/kg、4ml/kg、5.1ml/kg、6.5ml/kg、7.5ml/kg、8.2ml/kg、9.5ml/kg、10ml/kg。如此，有利于减小背面电路在搭接处脱落的风险。
可以理解，相关技术中，通常直接使用采购的背场浆料印刷背电场。在发生背面电路在背电极和背电场的搭接处脱落的问题后，通常会采购新的背场浆料和/或电极浆料。然而，背场浆料通常都包括导电金属粉、有机载体、玻璃粉、氧化物添加剂，更换浆料并不能够从根本上解决背面电路在搭接处附着力差的问题，新采购的浆料在使用时还是存在脱落的风险。
而本实施例中，在背场浆料中添加3ml/kg-10ml/kg的稀释剂，可以增加背场浆料的流动性，使得背场浆料中的有机物可以更好湿润背电极，背电极和背电场搭接处的电极浆料和背场浆料可以更好的互溶，从而使得烧结后的背面电路附着力增加，有利于防止背电极和背电场在搭接处脱落。
可以理解，如果稀释剂过多，会导致细栅高宽比变差，从而导致电池双面率降低。如果稀释剂过少，会导致电极浆料和背场浆料互溶的效果较差，难以改善背电极和背电场在搭接处脱落的问题。稀释剂的剂量与背场浆料的比例处于3ml/kg-10ml/kg内时，能够兼顾电池双面率和互溶效果，使得背面电路的整体性能较好。
优选地，稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围为：5ml/kg-10ml/kg。例如为5ml/kg、5.1ml/kg、6.5ml/kg、7.5ml/kg、8.2ml/kg、9.5ml/kg、10ml/kg。如此，能够进一步兼顾电池双面率和互溶效果，并进一步提高背面电路的整体性能。
在本实施例中，稀释剂的剂量与背场浆料的比例为7.5ml/kg。如此，既可以降低背面电路在搭接处脱落的风险，又可以使得电池整体的性能最好。
可选地，在步骤S14前，可检测背场浆料的黏度；并根据黏度在稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围内，确定稀释剂的添加量。如此，使得对稀释剂的添加量更加准确，避免多种黏度不同的背场浆料添加同样的添加剂所导致的防脱落效果不稳定。
具体地，添加稀释剂之前，背场浆料的黏度范围通常为18-30Pa.s。根据检测出的黏度值在3ml/kg-10ml/kg内，确定一个比例值。在背场浆料中添加该比例值对应剂量的稀释剂，使得添加了稀释剂的背场浆料的黏度处于15Pa.s-20Pa.s。
例如，添加稀释剂之前，检测出背场浆料的黏度为20Pa.s。根据20Pa.s确定稀释剂的剂量与背场浆料的比例为7.5ml/kg。在背场浆料中添加7.5ml/kg的稀释剂，使得添加了稀释剂的背场浆料的黏度处于15Pa.s-20Pa.s。
可选地，在步骤S15中，可利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上，印刷搭接处的背电场；可利用未添加稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上，印刷非搭接处的背电场。如此，可以在保证防搭接处脱落的同时，减少添加了稀释剂的背场浆料的用量，从而减少稀释剂的用量，可以降低成本。
请参阅图2，可选地，在步骤S12前，方法包括：
步骤S11：从多个待制作背面电路的待选硅片中选出电池基片。
如此，可以从多个待选硅片中筛选出需要进行防脱落处理的电池基片，避免对全部的硅片均采用前述的防脱落处理处理，可以提高整体上的生产效率。
可以理解，并不是全部的硅片都有较高的背面电路在搭接处脱落的风险。如果对背面电路在搭接处脱落的风险较低的硅片进行前述的防脱落处理，容易导致电池的可靠性提升较小，成本和时间付出较大，从而导致性价比较低、效率较低。
而本实施例的方法，在进行防脱落处理前，先从多个待选硅片中筛选出需要进行防脱落处理的电池基片，可以在不降低多个电池的整体性能的情况下，提高效率。
请参阅图3，可选地，待选硅片包括背面膜层，步骤S11包括：
步骤S111：将背面膜层的颜色处于预设颜色范围的待选硅片，选为电池基片。
如此，可以根据背面膜层的颜色，快速地实现从待选硅片中选出电池基片。可以理解，背面膜层的厚度会影响背面电路的附着力，而背面膜层的颜色与背面膜层的厚度相关。背面膜层的颜色较为直观，根据背面膜层的颜色进行筛选，无需对待选硅片进行进一步的处理或破坏，效率较高。这样，可以快速地筛选出脱落概率较大的待选硅片，有利于提高整体效率和整体品质。
具体地，可利用摄像头拍摄待选硅片以得到目标图像；可将目标图像中背面膜层的颜色与预设图像中背面膜层的颜色进行比对，以得到颜色差异值；在颜色差异值处于预设差异范围内时，确定背面膜层的颜色处于预设颜色范围。
如此，无需人工参与，使得对背面膜层的颜色是否处于预设颜色范围的判断较为准确，效率较高。
进一步地，预设差异范围可为±10％。
进一步地，预设图像可由多张标准图像合成。如此，可以降低一张图像带来的偶然性。
请参阅图4，可选地，待选硅片包括背面膜层，步骤S12包括：
步骤S112：将背面膜层的厚度处于预设厚度范围的待选硅片，选为电池基片。
如此，可以根据背面膜层的厚度，快速地实现从待选硅片中选出电池基片。可以理解，背面膜层的厚度会影响背面电路的附着力。因此，根据背面膜层的厚度进行筛选，可以快速地筛选出脱落概率较大的待选硅片，有利于提高整体效率和整体品质。而且，背面膜层的颜色与背面膜层的厚度相关，而厚度可以量化，故可以使得筛选更加准确。
具体地，可从待选硅片的制作参数中获取背面膜层的厚度。如此，可以较为准确地得到背面膜层的厚度的具体数值。
进一步地，可获取待选硅片的标识，根据待选硅片的标识查询到待选硅片的制作参数，从而获取背面膜层的厚度。如此，可以使得获取到的背面膜层的厚度与待选硅片对应，避免弄错。
更进一步地，可利用摄像头拍摄待选硅片以得到目标图像；可从目标图像中识别出待选硅片的标识。如此，无需人工参与，使得对背面膜层的厚度的获取较为准确，效率较高。
可以理解，标识包括但不限于文字、颜色、二维码、条形码等。
请参阅图5，可选地，待选硅片呈正方形，步骤S11包括：
步骤S113：将边长处于预设边长范围的待选硅片，选为电池基片。
如此，可以根据待选硅片的边长，快速地实现从待选硅片中选出电池基片。可以理解，在硅片的边长较小的情况下，背面电路中背电极和背电场的搭接处的数量通常较少，脱落的概率相对较小。这样，可以快速地筛选出脱落概率较大的待选硅片，有利于提高整体效率和整体品质。
具体地，预设边长范围为大于166mm。例如为168.00mm，180.00mm，210.00mm。
在本实施例中，电池基片的边长为210mm。
本申请实施例提供的太阳能电池，太阳能电池采用上述任一项的方法制作得到。
本申请实施例的太阳能电池，利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的电池基片上印刷背电场，使得背场浆料中的有机物可以更好地湿润背电极，背电极和背电场搭接处的浆料可以更好地互溶，从而使得烧结后的背面电路附着力增加，有利于防止背电极和背电场在搭接处脱落。
关于太阳能电池的解释和说明可参照前文，为避免冗余，在此不再赘述。
相关工艺中，烘干温度的范围为280℃-300℃，不在背场浆料中加稀释剂。背电极和背电场搭接处的脱落比例为5％。
本实施例中，电池基片的边长为210mm，烘干温度的范围为240℃-260℃，在背场浆料中加稀释剂，稀释剂的剂量与背场浆料的比例为7.5ml/kg。背电极和背电场银铝搭接处的脱落比例为0％。
显然，运用本申请实施例的方法，对于降低背电极和背电场银铝搭接处的脱落比例，效果较好。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极；
将印刷了所述背电极的所述电池基片烘干；
在背场浆料中添加稀释剂；
利用添加了稀释剂的背场浆料，在烘干后的所述电池基片上印刷背电场；
对印刷了背电场的所述电池基片进行背场后处理，以制成太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述在背场浆料中添加稀释剂的步骤中，所述稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围为：3ml/kg-10ml/kg。
3.根据权利要求2所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述在背场浆料中添加稀释剂的步骤中，所述稀释剂的剂量与背场浆料的比例范围为：5ml/kg-10ml/kg。
4.根据权利要求1所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述将印刷了所述背电极的所述电池基片烘干的步骤中，烘干温度的范围为240℃-260℃。
5.根据权利要求1所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述在待制作背面电路的电池基片上印刷背电极的步骤前，所述方法包括：
从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片。
6.根据权利要求5所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述待选硅片包括背面膜层，从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片，包括：
将背面膜层的颜色处于预设颜色范围的所述待选硅片，选为所述电池基片。
7.根据权利要求5所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述待选硅片包括背面膜层，从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片，包括：
将背面膜层的厚度处于预设厚度范围的所述待选硅片，选为所述电池基片。
8.根据权利要求5所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述待选硅片呈正方形，从多个待制作背面电路的待选硅片中选出所述电池基片，包括：
将边长处于预设边长范围的所述待选硅片，选为所述电池基片。
9.根据权利要求5所述的防背面电路在搭接处脱落的太阳能电池的制作方法，其特征在于，印刷所述背电极的电极浆料包括银浆料，所述背场浆料包括铝浆料。
10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求1-9任一项所述的方法制作得到。
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