CN116705867A - 无主栅太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于太阳能电池制备技术领域,具体涉及一种无主栅太阳能电池及其制备方法。该无主栅太阳能电池的制备方法包括:在电池基片上制备细栅线;在电池基片上沿细栅线的延伸方向间隔地涂抹多个锡膏带,每个锡膏带覆盖各细栅线;将多根焊带分别一一对应地敷设在多个锡膏带上;对细栅线、锡膏带和焊带进行加热处理,以完成焊接;其中,锡膏带内含有银元素。由于本申请的锡膏带内含有银元素,因此锡膏带与焊带形成的合金以及锡膏带与细栅线形成的合金内的含银量较高,如此可提高锡膏带分别与焊带和细栅线之间形成的合金的拉脱力,进而解决采用传统的焊接方式将焊带焊接至细栅线上会造成虚焊、脱焊的问题。
Description
技术领域
本申请属于太阳能电池制备技术领域,具体涉及一种无主栅太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能电池的电极一般通过丝网印刷制备在电池基片上,而后通过高温烧结与电池基片形成欧姆接触。电极包括主栅线和细栅线,根据是否含有主栅,太阳能电池分为含有主栅线的传统太阳能电池和不含主栅线的无主栅太阳能电池。
由于无主栅太阳电池仅印刷有细栅线,而不含有主栅线,因此可增加太阳能电池的受光面积,并可减少栅线印刷银浆的使用量,从而降低生产成本。但由于细栅线内的银浆含量较低,因此采用传统的焊接方式将焊带焊接至细栅线上会造成虚焊、脱焊等不良影响,这里的虚焊是指焊带与细栅线形成的合金的拉脱力偏低,而如何避免传统的焊接方式带来的虚焊、脱焊等不良影响是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种无主栅太阳能电池及其制备方法,能够解决在使用传统的焊接方式焊接焊带与细栅线时,带来的虚焊、脱焊的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种无主栅太阳能电池的制备方法,包括:
在电池基片上制备细栅线;
在电池基片上沿细栅线的延伸方向间隔地涂抹多个锡膏带,每个锡膏带覆盖各细栅线;
将多根焊带分别一一对应地敷设在多个锡膏带上;
对细栅线、锡膏带和焊带进行加热处理,以完成焊接;
其中,锡膏带内含有银元素。
第二方面,本申请实施例还提供了一种无主栅太阳能电池,由上述的制备方法制备而成。
本申请实施例中,在电池基片上涂抹有多个锡膏带,且锡膏带内含有银元素,且多个锡膏带沿细栅线延伸的方向间隔分布并覆盖各细栅线,涂抹锡膏带后,在每个锡膏带上分别敷设一根焊带,而后对细栅线、锡膏带和焊带进行加热处理,在此过程中锡膏带以及焊带的含锡涂层会熔融,锡膏带分别与细栅线和焊带形成合金,完成焊接;由于锡膏带内含有银元素,因此锡膏带与焊带形成的合金以及锡膏带与细栅线形成的合金内的含银量均较高,如此可提高锡膏带分别与焊带和细栅线之间形成的合金的拉脱力,进而解决采用传统的焊接方式将焊带焊接至细栅线上会造成虚焊、脱焊的问题。
附图说明
图1为本申请实施例公开的无主栅太阳能电池的制备方法的流程示意图;
图2为采用本申请实施例公开的制备方法制备无主栅太阳能电池的过程示意图。
附图标记说明:
100-电池基片、200-细栅线、300-锡膏带、400-焊带。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的无主栅太阳能电池及其制备方法进行详细地说明。
如图1至图2所示,本申请实施例公开了一种无主栅太阳能电池的制备方法,包括:
S100、在电池基片100上制备细栅线200。
可通过丝网印刷的方式在电池基片100上制备细栅线200,制备而成的多根细栅线200相互平行。
S200、在电池基片100上沿细栅线200的延伸方向间隔地涂抹多个锡膏带300,每个锡膏带300覆盖各细栅线200,其中,锡膏带300内含有银元素。
可通过印刷或者喷涂的方式将每个锡膏带300涂抹于各细栅线200的外侧。
S300、将多根焊带400分别一一对应地敷设在多个锡膏带300上。这里的焊带400的外表面具有含锡涂层。
S400、对细栅线200、锡膏带300和焊带400进行加热处理,以完成焊接。
具体来讲,可将电池基片100整体放入烘箱进行加热,以完成焊接,如此可保证电池基片100受热均匀,防止电池基片100受热不均而断裂;当然,也可仅对细栅线200、锡膏带300和焊带400进行加热处理,本申请不对此进行限制。
本申请实施例中,在电池基片100上涂抹有多个锡膏带300,且锡膏带300内含有银元素,且多个锡膏带300沿细栅线200延伸的方向间隔分布并覆盖各细栅线200,涂抹锡膏带300后,在每个锡膏带300上分别敷设一根焊带400,而后对细栅线200、锡膏带300和焊带400进行加热处理,在此过程中锡膏带300以及焊带400的含锡涂层会熔融,锡膏带300分别与细栅线200和焊带400形成合金,完成焊接;由于锡膏带300内含有银元素,因此锡膏带300与焊带400形成的合金以及锡膏带300与细栅线200形成的合金内的含银量均较高,如此可提高锡膏带300分别与焊带400和细栅线200之间形成的合金的拉脱力,进而解决采用传统的焊接方式将焊带400焊接至细栅线200上会造成虚焊、脱焊的问题。此外,由于锡膏带300内含有银元素,因此本申请的锡膏带300内的内阻损耗较小,如此可提高锡膏带300的导电性;且锡膏的成本较低,因此采用本申请的制备方法制备锡膏带300以及太阳能电池的成本也较低。再者,可对制备好的电池基片100进行加热,使电池基片100脱离焊带400,从而便于更换电池基片100。
在一种可选的实施例中,在步骤S300之前,还包括:
S500、对锡膏带300进行预加热处理,以使锡膏带300固化。
由于锡膏带300内的锡膏为半流体,其流动性较好,若不对锡膏带300进行预加热处理,半流体锡膏在自身重力的作用下易发生垂落,这会降低锡膏带300内的银含量,且垂落的锡膏还会形成沾污。本实施例中,在敷设焊带400之前对锡膏带300进行预加热处理,锡膏带300被加热烘烤,如此可蒸发掉锡膏带300内的溶剂,以使锡膏带300固化,也就是说,对锡膏带300进行预加热处理可固定锡膏带300的形状,防止电池基片100上的半流体锡膏在自身重力的作用下垂落,进而解决降低锡膏带300内的银含量,以及形成沾污的问题。
在一种可选的实施例中,预加热处理的加热温度为120~150℃。
若预加热处理的加热温度小于120℃,则对锡膏带300的加热效果较差,如此需延长预加热处理的加热时长,这会降低无主栅太阳能电池的生产效率;若预加热处理的加热温度大于150℃,锡膏带300则会开始熔融,由于在对锡膏带300进行预加热处理时还未敷设焊带400,因此熔融后的锡膏也会在自身重力的作用下垂落,这会降低锡膏带300内的银含量,以及形成沾污。而本实施例将预加热处理的加热温度控制在120~150℃,如此可保证对锡膏带300的加热效果,从而缩短预加热处理的加热时长,且可避免锡膏带300在加热的过程中被熔融,从而可避免锡膏垂落。
在一种可选的实施例中,加热处理的加热温度为180~250℃。
若加热处理的加热温度小于180℃,则锡膏带300的熔融速度过慢,如此需延长加热处理的加热时长,这会降低无主栅太阳能电池的生产效率;若加热处理的加热温度大于250℃,则会造成锡膏带300的熔融速度过快,这会导致锡膏的流动性变高,从而增大锡膏的延展面积,进而导致锡膏覆盖电池基片100的除焊带400以外的区域,如此会减小太阳能电池的受光面积。而本实施例将加热处理的加热温度控制在180~250℃,如此可将锡膏带300的熔融速度控制在合适的范围以内,如此既可增大对锡膏带300的熔融速度,缩短加热处理的加热时长,又可避免锡膏带300的熔融速度过快,从而避免锡膏覆盖电池基片100的除焊带400以外的区域。
在一种可选的实施例中,锡膏带300的厚度小于或等于50μm。
锡膏带300固化后会在电池基片100的表面形成具有一定厚度的金属层,该金属层的硬度较高,若该金属层的厚度较大,在对电池基片400进行层压处理时,压力会传导至电池基片400与该厚度较大的金属层相接触的部位上,这可能会造成电池基片400破裂。因此本实施例将锡膏带300的厚度控制在50μm及以下,如此可将锡膏带300固化后在电池基片100的表面上形成的金属层的厚度控制在合适的范围内,如此可减小在对电池基片400进行层压处理时,电池基片100破裂的风险。
一般来讲,锡膏内具有助焊剂,如有机酸或者含氟氯化合物等,助焊剂会腐蚀锡膏带300以及细栅线200内的银元素,而在高温条件下则会加速助焊剂对银元素的腐蚀。因此,在一种可选的实施例中,锡膏带300内还含有铋元素。本实施例中,锡膏带300内含有的铋元素可降低锡膏的熔融温度,如此可降低加热处理的加热温度,进而减缓助焊剂对锡膏带300以及细栅线200内的银元素的腐蚀。
在一种可选的实施例中,锡膏带300内的锡元素、铋元素与银元素的比例为(36~69)%:(30~60)%:(1~4)%。
若银元素的比例小于1%,则会使锡膏带300分别与焊带400和细栅线200之间形成的合金的拉脱力较小,若银元素的比例大于4%,在焊接时锡膏带300内的锡膏会产生粗化现象,这会使得锡膏带300分别与焊带400和细栅线200之间形成的合金在受到外力时易发生龟裂。本实施例将银元素的比例控制在1~4%则可保证锡膏带300分别与焊带400和细栅线200之间形成的合金的拉脱力较大,且不会使锡膏产生粗化现象。若铋元素的比例小于30%,则对锡膏的熔融温度的降幅较小;若铋元素的比例大于60%,则会增加太阳能电池的制造成本,且铋元素过多会降低锡膏内的其他元素的比例,这将不利于焊带400的焊接。因此将铋元素的比例控制在30%~60%则可将锡膏的熔融温度控制在合适的范围内,且可将控制太阳能电池的制造成本,利于焊带400的焊接。
可选地,锡膏带300的宽度可大于或等于焊带400的宽度,在锡膏带300的宽度等于焊带400的宽度时,由于锡膏带300为膏状物,将焊带400敷设在锡膏带300上时,锡膏会向两边流动,这会增大锡膏带300的宽度,使锡膏带300的宽度大于焊带400的宽度,此时锡膏带300会覆盖电池基片100的除焊带400以外的区域,如此会减小太阳能电池的受光面积;同理,在锡膏带300的宽度大于焊带400的宽度时,也会减小太阳能电池的受光面积。在一种可选的实施例中,至少一个锡膏带300的宽度小于覆盖于其上的焊带400的宽度。本实施例中,在将焊带400敷设至锡膏带300上时,锡膏向两边流动,由于锡膏带300的宽度小于焊带400的宽度,因此可减小锡膏流动至电池基片100的除焊带400以外的区域的风险,进而解决由于锡膏带300的覆盖而减小太阳能电池的受光面积的问题。进一步地,在将焊带400敷设至锡膏带300上后,锡膏带300的宽度小于或者等于焊带400的宽度,如此可避免锡膏带300覆盖电池基片100的除焊带400以外的区域。
在一种可选的实施例中,各锡膏带300均为一体式结构,且锡膏带300的延伸方向分别与各细栅线200的延伸方向垂直。本实施例中,锡膏带300为一体式结构,这可增大锡膏带300分别与细栅线200和焊带400的接触面积,如此可进一步地提升锡膏带300分别与焊带400和细栅线200之间形成的合金的拉脱力;此外,相较于锡膏带300的延伸方向与各细栅线200的延伸方向之间的夹角为锐角或者钝角而言,锡膏带300的延伸方向与各细栅线200的延伸方向垂直时,可布置的锡膏带300的数量更多,从而可进一步地提升锡膏带300分别与焊带400和细栅线200之间形成的合金的拉脱力,以及提升焊带400对细栅线200上的电流的收集能力。当然,每条锡膏带300也可包括多个间隔设置的锡膏块,多个分体设置的锡膏块组成一条锡膏带300,锡膏块可为方形块、圆形块等。
在将焊带400敷设在锡膏带300上后,需要将电池基片100输送至热处理装置内进行加热处理,在输送电池基片100的过程中焊带400可能会沿其宽度方向活动,为防止焊带400沿其宽度方向活动,可以在焊带400的上方设置压块,依靠压块的重力限制焊带400活动。若将压块设置在本申请的焊带400上,则压块的重力会在锡膏带300和焊带400的叠加处造成应力集中,这会导致电池裂片。因此,在一种可选的实施例中,在步骤S300之后,还包括:
S600、在电池基片100上设置限位件,并使焊带400位于限位件的限位槽内,且限位槽的内壁与焊带400在焊带400的宽度方向上限位配合。
本实施例中,限位件设于电池基片100,焊带400位于限位件的限位槽内,通过限位槽的内壁防止焊带400在其宽度方向上活动,可见本实施例的限位件的重力并未施加在焊带400上,如此可避免在锡膏带300和焊带400的叠加处产生应力集中,进而避免电池裂片。
本申请实施例还公开了一种无主栅太阳能电池,由上述任一项实施例所述的制备方法制备而成。
本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (11)
1.一种无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
在电池基片(100)上制备细栅线(200);
在所述电池基片(100)上沿所述细栅线(200)的延伸方向间隔地涂抹多个锡膏带(300),每个所述锡膏带(300)覆盖各所述细栅线(200);
将多根焊带(400)分别一一对应地敷设在多个所述锡膏带(300)上;
对所述细栅线(200)、所述锡膏带(300)和所述焊带(400)进行加热处理,以完成焊接;
其中,所述锡膏带(300)内含有银元素。
2.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,在所述将多根焊带(400)分别一一对应地敷设在多个所述锡膏带(300)上的步骤之前,还包括:
对所述锡膏带(300)进行预加热处理,以使所述锡膏带(300)固化。
3.根据权利要求2所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述预加热处理的加热温度为120~150℃。
4.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述加热处理的加热温度为180~250℃。
5.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述锡膏带(300)的厚度小于或等于50μm。
6.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述锡膏带(300)内还含有铋元素。
7.根据权利要求6所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述锡膏带(300)内的锡元素、铋元素与银元素的比例为(36~69)%:(30~60)%:(1~4)%。
8.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,至少一个所述锡膏带(300)的宽度小于覆盖于其上的焊带(400)的宽度。
9.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,各所述锡膏带(300)均为一体式结构,且所述锡膏带(300)的延伸方向分别与各所述细栅线(200)的延伸方向垂直。
10.根据权利要求1所述的无主栅太阳能电池的制备方法,其特征在于,在所述将多根焊带(400)分别一一对应地敷设在多个所述锡膏带(300)上的步骤之后,还包括:
在所述电池基片(100)上设置限位件,并使所述焊带(400)位于所述限位件的限位槽内,且所述限位槽的内壁与所述焊带(400)在所述焊带(400)的宽度方向上限位配合。
11.一种无主栅太阳能电池,其特征在于,由权利要求1至10中任一项所述的制备方法制备而成。
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CN202310620314.0A CN116705867A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 无主栅太阳能电池及其制备方法 |
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CN202310620314.0A Pending CN116705867A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 无主栅太阳能电池及其制备方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117374165A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-09 | 正泰新能科技股份有限公司 | 一种无主栅光伏组件制备方法、无主栅光伏电池及组件 |
CN118248747A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-06-25 | 江苏悦阳光伏科技有限公司 | 无主栅电池片及其制备工艺 |
-
2023
- 2023-05-29 CN CN202310620314.0A patent/CN116705867A/zh active Pending
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CN117374165A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-09 | 正泰新能科技股份有限公司 | 一种无主栅光伏组件制备方法、无主栅光伏电池及组件 |
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