CN114975690B - Ibc电池片、ibc电池组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了IBC电池片、IBC电池组件及其制备方法。该制备方法包括：在硅片的相对两侧放置垫片，所述垫片的厚度小于或等于所述硅片的厚度；在所述硅片和垫片上制作电极图形，所述电极图形包括位于所述硅片上的正极细栅线和负极细栅线以及与所述正极细栅线的两端连接的正电极、与所述负极细栅线的两端连接的负电极，所述正电极的部分、所述负电极的部分均伸出于所述硅片的边缘之外并位于所述垫片上；对所述电极图形进行高温烧结并去除所述垫片。单块电池片无需制作主栅线，简化了印刷流程，在组件时通过导电胶等方式来连接相邻两块电池片的正负电极，无需通过焊带进行连接，可避免由焊带引起高度差而导致在层压时产生碎片，提高了电池组件质量。

Description

IBC电池片、IBC电池组件及其制备方法
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，具体地讲，涉及一种IBC电池片、IBC电池组件及其制备方法。
背景技术
现有IBC电池技术中，丝网印刷生产流程复杂，经过多次反复印刷，同时必须要印刷主栅线。另外在进行组件时还需要使用焊带进行焊接，存在制作流程复杂，生产成本高等问题，严重影响了IBC电池产品的竞争力和量产普及性，同时由于焊带引起的高度差容易导致碎片。
发明内容
(一)本发明所要解决的技术问题
本发明解决的技术问题是：如何降低IBC电池片、IBC电池组件制作流程的复杂度。
(二)本发明所采用的技术方案
一种IBC电池片的制备方法，所述制备方法包括：
在硅片的相对两侧放置垫片，所述垫片的厚度小于或等于所述硅片的厚度；
在所述硅片和垫片上制作电极图形，所述电极图形包括位于所述硅片上的正极细栅线和负极细栅线以及与所述正极细栅线的两端连接的正电极、与所述负极细栅线的两端连接的负电极，所述正电极的部分、所述负电极的部分均伸出于所述硅片的边缘之外并位于所述垫片上；
对所述电极图形进行高温烧结并去除所述垫片，其中所述正电极和所述负电极的伸出于所述硅片的部分呈悬空状态。
优选地，所述去除所述垫片的方式为：在高温烧结过程中将所述垫片气化挥发。
优选地，所述垫片的制作材料的气化温度小于700℃。
优选地，所述硅片与所述垫片的厚度差小于或等于50μm。
优选地，所述在所述硅片和垫片上制作电极图形的方法为：采用一次印刷工艺制作得到所述电极图形。
优选地，所述在所述硅片和垫片上制作电极图形的方法为：
采用第一次印刷工艺在所述硅片制作得到正极细栅线和负极细栅线；
采用第二次印刷工艺在所述硅片的边缘和所述垫片上制作得到的正电极和负电极，所述第一次印刷工艺和所述第一次印刷工艺的浆料不同。
优选地，所述正电极和所述负电极的形状不相同。
本申请还公开了一种IBC电池组件的制备方法，所述制备方法包括：
采用上述的IBC电池片的制备方法制备到若干块IBC电池片；
将若干块所述IBC电池片依次平铺排列，并将相邻两块所述IBC电池片之一伸出的所述正电极与另一伸出的所述负电极进行电连接，以使得相邻两块所述IBC电池片串联。
本申请还公开了一种IBC电池片，所述IBC电池片由上述任一种IBC电池片的制备方法制作得到。
本申请还公开了一种IBC电池组件，所述IBC电池片由上述IBC电池组件的制备方法制作得到。
(三)有益效果
本发明公开了一种IBC电池片、IBC电池组件及其制备方法，相对于传统方法，具有如下技术效果：
可以将IBC电池的金属化流程，由常规的多次印刷和多次烘干烧结，变成只需要经过1次印刷和1次烧结完成，同时在组件端省掉了焊接工序，极大的简化了生产流程，降低了生产成本，而且由于没有焊带引起的高度差，每片电池片的高度差在组件端是完全一样的，极大的减少了由于不同电池片高度不同导致的挤压应力，造成的碎片，提高了IBC电池组件的产品质量；有利于提高IBC电池的低成本化生产，提高了IBC电池的市场竞争力和普及型。
附图说明
图1为本发明的实施例的IBC电池片的制备过程示意图；
图2为本发明的实施例的涂覆导电胶之后的IBC电池片的示意图；
图3为本发明的实施例二的IBC电池组件的制备过程示意图。
附图标记与部件名称的对应关系如下：
IBC电池片100：
10硅片，11-正极细栅线，12-负极细栅线，13-正电极，14-负电极；
20-垫片；30-导电胶。
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，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。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。
在详细描述本申请的各个实施例之前，首先简单描述本申请的技术构思：现有技术中的IBC电池制作制作工艺往往需要进行多次印刷并制备主栅线，在进行组件时需要采用焊带进行焊接，整体的制作工艺较为复杂，且焊带引起的高度差容易造成碎片风险。为此，本申请首先制作了一种无主栅线的IBC电池片，在正负极细栅线的两端均连接有正负电极，并且正负电极的一部分伸出于硅片之外，接着在进行组件工艺时，将相邻两块IBC电池片伸出的正电极和负电极通过导电胶进行连接，实现了相邻两块IBC电池片的串联，无需采用焊带来焊接两块IBC电池片，避免了焊带的高度差引起的碎片风险。
具体地，如图1和图2所示，本实施例一的IBC电池片的制备方法包括如下步骤：
步骤S10：在硅片10的相对两侧放置垫片20，垫片20的厚度小于或等于所述硅片的厚度；
步骤S20：在所述硅片10和垫片20上制作电极图形，所述电极图形包括位于所述硅片10上的正极细栅线11和负极细栅线12以及与所述正极细栅线11的两端连接的正电极13、与所述负极细栅线12的两端连接的负电极14，所述正电极13的部分、所述负电极14的部分均伸出于所述硅片20的边缘之外并位于所述垫片上；
步骤S30：对所述电极图形进行高温烧结并去除所述垫片，其中所述正电极13和所述负电极14的部分伸出于所述硅片10的部分呈悬浮状态。
示例性地，在步骤S10中，两侧的垫片20紧贴硅片10的边缘，垫片20的长度大于或等于硅片的长度，垫片20作为硅片10的延长平台面，在后续制作电极图形时对超出硅片10的图形起到承载作用。其中硅片10和垫片20均铺设在印刷台上。
在步骤S20中，作为优选实施例，采用一次印刷工艺制作得到电极图形。具体来说，采用同一块网版并进行一次印刷得到正极细栅线11、负极细栅线12、正电极13和负电极14，此时电极图形采用同一种印刷材料，例如银浆。这样采用一次印刷工艺即可完成电极图形，简化了工艺，且无需制作主栅线，在组件时通过伸出的正负电极来连接相邻的电池片即可实现串联。正极细栅线11和负极细栅线12平行且交替设置，正极细栅线11(如图中的实线所示)和负极细栅线12(如图中的虚线所示)的数量、疏密程度根据实际需要进行设置。
在另一种实施方式中，可采用两次印刷工艺来制作电极图形。首先采用第一次印刷工艺在硅片10制作得到正极细栅线11和负极细栅线12；采用第二次印刷工艺在硅片10的边缘和垫片上制作得到的正电极13和负电极14，第一次印刷工艺和第一次印刷工艺的浆料不同。示例性地，第一次印刷工艺的浆料为银浆，第二次印刷工艺的浆料为铜浆。单独采用铜浆印刷正电极13和负电极14，可以降低制作成本。
上述的印刷工艺可以采用丝网印刷、激光转印、喷墨打印、3D打印等印刷方式，均为较成熟的工艺，在此不进行赘述。
进一步地，在步骤S30中，对电极图形进行高温烧结并去除垫片20，使得电极图形与硅片10之间产生欧姆接触，其中正电极13和负电极14的伸出于所述硅片的部分呈悬浮状态，便于后续与其他电池片的正负电极进行连接。
示例性地，垫片20的制作材料优选为低温易挥发材料，这样垫片20在高温烧结过程中气化挥发，以去除垫片20，无需再增加其他工艺来去除垫片。
其中，垫片20的制作材料的气化温度小于700℃，例如可以采用蜡、冰、树脂中的任意一种。其中，蜡和冰在较低温度下即可气化挥发，这里的树脂为700℃以下可挥发的树脂，以保证在高温烧结过程中垫片20可被气化挥发。垫片20的厚度与的硅片10的厚度相同或略有偏差，示例性地，硅片10和垫片20的厚度差小于或等于50μm，在印刷电极图形的时候作为硅片10的延长平台面，在烧结电极图形的时候，垫片20由于高温作用气化挥发。
在制作得到的IBC电池片中，为了区分正负电极，可将正电极13和负电极14设计成不同形状，例如正电极13的形状为圆形，负电极14的形状为矩形。在另一种实施方式中，正电极13的位于硅片10内且与正极细栅线11连接的部分，形状与正极细栅线11的形状相同，正电极13的伸出于硅片10之外的另一部分的形状为圆形。类似地，负电极14的位于硅片10内且与负极细栅线12连接的部分，形状与负极细栅线12的形状相同，负电极14的伸出于硅片10之外的另一部分的形状为矩形。进一步地，正电极13和负电极14的位于硅片10之内的部分面积大于伸出于硅片10之外的部分面积。
如图3所示，本实施例二公开的IBC电池组件的制备方法包括如下步骤：
步骤S40：采用实施例一的制备方法制备到若干块IBC电池片；
步骤S50：将若干块所述IBC电池片依次平铺排列，并将相邻两块IBC电池片之一伸出的正电极13与另一伸出的负电极14进行电连接，以使得相邻两块所述IBC电池片串联。
示例性地，在制作得到IBC电池片100之后，在IBC电池片100的正电极13和负电极14上涂覆导电胶。其中，导电胶30可以印刷在正电极13和负电极14上，也可以使用通过喷头滴在正电极13和负电极14上。导电胶30的尺寸大小与正电极13和负电极14大小相同或者相近。示例性地，导电胶30图形中心与正电极13、负电极14伸出于硅片10外的部分图形中心相同、大小相同。导电胶30尺寸不能大到与在同一块硅片10上相邻的导电胶接触。导电胶30图形可以为圆形，也可以为正方形，长方形等。在正电极13和负电极14上涂上导电胶后，第1块IBC电池片100的正电极13与第2块IBC电池片100的负电极14通过导电胶30连接在一起，第1块IBC电池片100的负电极14与第2块IBC电池片100的正电极13通过导电胶30连接在一起。后续再进行层压，经过层压可实现IBC电池片100的连接。由于无需采用传统技术中的焊带来连接IBC电池片100，可以避免焊带引起不同IBC电池片100之间产生高度差，每片电池片的高度差在组件端是完全一样的，极大的减少了由于不同电池片高度不同导致的挤压应力造成碎片，提高了IBC电池组件的产品质量。当然在其他实施方式中，也可以将相邻两块IBC电池片之一伸出的正电极13与另一伸出的负电极14之间通过焊接的方式实现电连接。
上面对本发明的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种IBC电池片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在硅片的相对两侧放置垫片，所述垫片的厚度小于或等于所述硅片的厚度；
在所述硅片和垫片上制作电极图形，所述电极图形包括位于所述硅片上的正极细栅线和负极细栅线以及与所述正极细栅线的两端连接的正电极、与所述负极细栅线的两端连接的负电极，所述正电极的部分、所述负电极的部分均伸出于所述硅片的边缘之外并位于所述垫片上；
对所述电极图形进行高温烧结并去除所述垫片，其中所述正电极和所述负电极的伸出于所述硅片的部分呈悬空状态；
所述在所述硅片和垫片上制作电极图形的方法为：采用一次印刷工艺制作得到所述电极图形；
或者，所述在所述硅片和垫片上制作电极图形的方法为：
采用第一次印刷工艺在所述硅片制作得到正极细栅线和负极细栅线；
采用第二次印刷工艺在所述硅片的边缘和所述垫片上制作得到的正电极和负电极，所述第一次印刷工艺和所述第一次印刷工艺的浆料不同。
2.根据权利要求1所述的IBC电池片的制备方法，其特征在于，所述去除所述垫片的方式为：在高温烧结过程中将所述垫片气化挥发。
3.根据权利要求2所述的IBC电池片的制备方法，其特征在于，所述垫片的制作材料的气化温度小于700℃。
4.根据权利要求1所述的IBC电池片的制备方法，其特征在于，所述硅片与所述垫片的厚度差小于或等于50μm。
5.根据权利要求1所述的IBC电池片的制备方法，其特征在于，所述正电极和所述负电极的形状不相同。
6.一种IBC电池组件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
采用权利要求1至5任一项所述的制备方法制备到若干块IBC电池片；
将若干块所述IBC电池片依次平铺排列，并将相邻两块所述IBC电池片之一伸出的所述正电极与另一伸出的所述负电极进行电连接，以使得相邻两块所述IBC电池片串联。
7.一种IBC电池片，其特征在于，所述IBC电池片由权利要求1至5任一项所述的制备方法制作得到。
8.一种IBC电池组件，其特征在于，所述IBC电池组件由权利要求6所述的制备方法制作得到。
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