CN117832301A - 一种背接触电池串及其制作方法和光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于背接触电池技术领域,具体涉及一种背接触电池串及其制作方法和光伏组件,包括若干背接触电池片,所述背接触电池片中无金属电极,且所述背接触电池串还包括固化导电胶体和包含导电层的汇流板,所述汇流板通过导电层贴附在若干背接触电池片的导电膜层一侧,所述固化导电胶体设置在所述导电层和所述导电膜层之间,且在PN结面积为20‑40mm2时导电层的厚度为10‑50μm,在PN结面积为41‑80mm2时导电层的厚度为51‑100μm。本发明背接触电池串能够实现采用无金属电极(即无主栅线)的背接触电池片,减少电极成本,减少电流传输环节,减少功率损失,提高电池串功率。
Description
技术领域
本发明属于背接触电池技术领域,具体涉及一种背接触电池串及其制作方法和光伏组件。
背景技术
目前,背接触电池的N电极和P电极均位于电池片背面,通常以低温银浆或电镀铜等方式制作金属电极,再通过柔性版、汇流带或焊带等粘接或焊接连接,实现不同电池之间的对应电极互联形成电池串。
现有技术1采用带导电粒子的粘接材料,将连接部件与相邻背接触电池的对应电极粘贴,以实现电池串和光伏组件的制作。现有技术2采用汇流带连接不同电池的对应电极。
但,现有技术的以上方式制作对背接触电池进行连接,具有如下缺点:
(1)背接触电池片上需要有金属电极(有的包括细栅电极和主栅电极),金属电极多以银浆电极或电镀铜电极等实现,电极成本较高;
(2)通过金属电极收集,再与汇流带、柔性版等连接导电,存在较大的功率损失。
需要说明的是,本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术,而并不必然构成现有技术或公知技术。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的传统背接触电池片形成电池串时需要设置金属电极而导致的电极成本高、存在较大功率损失的缺陷,提供一种背接触电池串及其制作方法和光伏组件,该背接触电池串能够实现采用无金属电极(即无主栅线)的背接触电池片,减少电极成本,减少电流传输环节,减少功率损失,同时固化导电胶体能分散收集电流,提高电池串功率。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种背接触电池串,包括若干背接触电池片,背接触电池片包括硅片,设置在硅片背面并沿背面宽度方向交替分布的N型导电区和P型导电区,以及位于N型导电区和P型导电区之间的隔离区,N型导电区和P型导电区的外表面分别设置有导电膜层,导电膜层包括透明导电膜层或包括透明导电膜层和金属导电膜层的复合层,硅片和与硅片导电类型不同的对应导电区形成PN结,所述背接触电池片中无金属电极,且所述背接触电池串还包括固化导电胶体和包含导电层的汇流板,所述汇流板通过导电层贴附在若干背接触电池片的导电膜层一侧,且汇流板上导电层形成的分布图案与N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案对应且对位设置,所述固化导电胶体设置在所述导电层和所述导电膜层之间,所述导电层的宽度是P型导电区的宽度的1/3倍至1倍之间,且在PN结面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm;在PN结面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm。
在本发明的一些优选实施方式中,在硅片为N型时,在P型导电区面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在P型导电区面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm;在硅片为P型时,在N型导电区面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在N型导电区面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体的体电阻率不高于7×10-4Ω·cm、优选不高于5×10-4Ω·cm,和/或,所述导电层的体电阻率不高于1×10-4Ω·cm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包括导电胶或锡膏。
进一步优选地,所述导电胶包含胶质基体和导电组分,所述导电组分包括导电金属和/或导电非金属;导电组分的含量在50-98wt%。
进一步优选地,所述导电非金属包括石墨、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。
进一步优选地,所述导电金属选自金、银、铟、铜、锡、铝、锌、铁、镍中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包括导电胶,导电膜层为透明导电膜层。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包含导电金属,所述导电金属为能够与各导电区对应的导电膜层形成欧姆接触的金属。进一步优选地,所述导电金属选自银、铟、锡中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电组分以颗粒状形式存在。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电胶还包含分散添加剂以及任选的助剂,分散添加剂的含量为1-30wt%,助剂的含量为0-10wt%。进一步优选地,分散添加剂包括丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸丁酯中的至少一种。进一步优选地,助剂包括消泡剂、流平剂、助焊剂、稀释剂、固化剂中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述胶质基体包括树脂。
进一步优选地,所述树脂包括环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包括锡膏,导电膜层为透明导电膜层和金属导电膜层的复合层。
进一步优选地,金属导电膜层包括铜、锡、金、银、镍中的至少一种。
进一步优选地,金属导电膜层的厚度为20nm-1000nm。
进一步优选地,金属导电膜层为靠近透明导电膜层向外依次设置的金属叠层,金属叠层中包括第一金属层、第二金属层,其中第一金属层厚度为10nm-500nm,第二金属层厚度为10nm-500nm,第二金属层为锡、银、镍、铜中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述锡膏包含锡合金颗粒、助焊剂,锡合金颗粒的含量在90-99wt%,助焊剂的含量在1-10wt%。
在本发明的一些优选实施方式中,在背面的宽度方向上,所述固化导电胶体的侧面边缘与相邻的隔离区的边缘之间留有距离。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体的宽度为10μm-300μm、优选10μm-200μm,厚度为10μm-100μm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电层的宽度为100μm-800μm、优选400μm-800μm,导电层的厚度为10μm-100μm、优选30μm-100μm;其中导电层的宽度是指导电层的与相应导电区接触部分的宽度。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电层包括导电金属层,以及在导电金属层表面设置防氧化镀层或不设置防氧化镀层。
其中优选地,所述导电金属层的材质包括铜箔、银箔、金箔、铝箔、锡箔中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述N型导电区和P型导电区的宽度之比在2:3至1:1。
在本发明的一些优选实施方式中,所述N型导电区的宽度为200μm-700μm,P型导电区的宽度为300μm-800μm,隔离区的宽度为30μm-200μm、优选50μm-150μm。
优选地,相邻的N型导电区、P型导电区和隔离区的宽度之和在0.53mm-1.7mm之间。
在本发明的一些优选实施方式中,所述汇流板还包括掩膜层,掩膜层设置在相邻的固化导电胶体之间并在宽度上至少延长至所述隔离区的端部边缘。
进一步优选地,所述掩膜层的厚度≥(相邻的固化导电胶体厚度×固化导电胶体宽度/相邻的导电层的与相应导电区接触面上的宽度)。
在本发明的一些优选实施方式中,所述掩膜层的宽度为100μm-500μm,掩膜层的厚度为20μm-100μm、优选30μm-100μm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述汇流板还包括载体层,所述导电层以所需形成图案设置在所述载体层上。
进一步优选地,所述掩膜层的远离隔离区的一端嵌入所述导电层形成的分布图案的间隙处并连接在所述载体层上。
在本发明的一些优选实施方式中,若干背接触电池片沿其N型导电区和P型导电区的长度方向依次排列,所述导电层的长度沿若干背接触电池片的相应导电区的长度排列方向延伸。
在本发明的一些优选实施方式中,所述N型导电区包括第一钝化层和N型掺杂硅层,所述P型导电区包括第二钝化层和P型掺杂硅层,所述第一钝化层、第二钝化层各自独立地选自本征非晶层或隧穿氧化层。
第二方面,本发明提供一种背接触电池串的制作方法,所述背接触电池串为第一方面所述的背接触电池串。
第一种制作方法包括如下步骤:
S1、将若干背接触电池片按照背面向上依次排列在平台上;
S2、在背接触电池片背面的N型导电区和P型导电区外表面对应的部分导电膜层上涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏;
S3、将汇流板所含的导电层与背接触电池片中N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案分别对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电胶体为UV固化型的导电胶体时,汇流板为能透过紫外光的材质,所述初步固化采用UV光源照射,UV固化的能量为200 mJ/cm2-5000mJ/cm2。
第二种制作方法包括如下步骤:
S1、将汇流板的含导电层一侧向上铺设在平台上;
S2、在汇流板上裸露的导电层表面均涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏;
S3、将若干背接触电池片按照背面向下,且其上的N型导电区和P型导电区对应汇流板上的导电层对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。
在本发明的一些优选实施方式中,所述平台具有真空吸附结构和加热机构、冷却机构,以分别对平台上放置的物体进行真空吸附固定、加热或冷却,所述加热机构、冷却机构使得平台的调节温度在30℃-150℃。
在本发明的一些优选实施方式中,所述涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏的方式包括点胶或喷墨打印,涂覆宽度小于对应导电区的宽度,涂覆宽度不大于对应的汇流板上裸露的导电层的宽度。
在本发明的一些优选实施方式中,在所述导电胶体为双组分胶体引入时,所述初步固化的条件包括:固化温度为常温或在30℃-50℃,固化时间为10s-60s。
在本发明的一些优选实施方式中,在所述导电胶体为单组份的热固型导电胶体或UV固化型的导电胶体来引入时,所述初步固化的条件包括:固化温度为50℃-150℃,固化时间为15s-300s。
在本发明的一些优选实施方式中,在S2中涂覆锡膏时,所述初步固化的条件包括:固化温度为110℃-200℃。
在本发明的一些优选实施方式中,所述再次固化的条件包括:固化温度为50℃-200℃,固化时间为0.1h-2h。
第三方面,本发明提供一种光伏组件,其包括第一方面所述的背接触电池串。
有益效果:
本发明通过上述技术方案,尤其是采用无金属电极且设置隔离区和导电膜层的背接触电池片配合设置导电层的汇流板和固化导电胶体的结构,且配合导电层的厚度与P型导电区的面积以及宽度相适宜,在采用无金属电极(即无主、细栅线)、无需焊带的背接触电池片的情况下,能够有效降低导电功损,利于使导电功损与材料成本之间平衡,减少电极成本。其中,本发明采用固化导电胶体,第一方面,能够提高导电膜层与导电层之间的结合强度,固定背接触电池片和汇流板,保持良好的附着效果以保障光伏组件的可靠性(如能够通过TC测试(冷热循环测试)等,对于光伏组件的各个组成部分可靠性是非常重要的)。第二方面,采用固化导电胶体连接,可以极大的降低导电层所含金属与对应导电区的对应导电膜层的接触电阻,形成良好的导电效果,从而利于提高电池串功率。第三方面,配合导电层的厚度与PN结面积以及宽度相适宜,能够通过优化导电层厚度,以适应不同电流密度情况下降低导电层的功损,从而利于保障导电功损与材料成本之间的平衡。
其中,通过固化导电胶体直接连接背接触电池片的各导电区和汇流板,电流从背接触电池N型导电区或P型导电区通过固化导电胶体传输到汇流板的导电层,传输距离是在10μm-100μm范围(优选的传输距离仅30μm-50μm),其传输距离是传统设置金属电极焊接方案的千分之一以下,从而减少电流传输环节,减少功率损失;同时固化导电胶体能分散收集电流,如在一些实施方式中电流密度是传统设置金属电极焊接方案的十分之一左右(按每平方毫米区域收集传输),提高电池串功率。而现有技术中传统有金属电极焊接的方案,电流需通过金属电极收集,再汇流至汇流带,具有较长的传输距离需10mm-20mm,传输距离较长,电流密度较大,损耗更高。
其中,本发明采用导电层形成的分布图案与N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案对应且对位设置,导电层极易于图形化,可根据背接触电池所需形状任意加工(如激光刻划图案等),同时导电层与汇流板其他结构(如载体层)可一体成型制作,保障电极图形的精确性,从而利于减少导电层图形与N型导电区和P型导电区之间的偏差,从而降低因图形失配产生的短路或微短路缺陷,而提高电池串或光伏组件的良率;这是由于对于正负电极都位于背面的背接触电池来说,对位精度尤为重要。
而且,背接触电池片设置的隔离区,能够有效避免固化导电胶体外溢产生短路。本发明适用于HBC背接触电池、基于隧穿多晶结构的TBC背接触太阳能电池或如联合钝化结构的背接触电池。
而在相同条件下,若不设置固化导电胶体和导电层,而是使用在汇流板上设置金属导线(其所含金属一般行业内为铜导线)并将金属导线直接与导电膜层连接,该方案中两者并无直接建立良好连接的可能性(这是由于大多数金属与半导体之间无法直接通过键合形成欧姆接触,进而无法得到良好的导电效果),仅通过形成组件时的层压(即仅通过层压后胶膜融化使二者接触在一起)使二者接触在一起,二者无结合强度,对于可靠性性能测试(如TC测试(冷热循环测试)等)过程中的热胀冷缩作用就足以使两者脱离接触,而失去导电的作用。
在本发明进一步优选适宜体电阻率的导电层和/或适宜体电阻率的固化导电胶体的方案中,其体电阻率均适宜低;对于导电层,其在所需足够厚度下的电阻与汇流带相当,产生的功率损失极小。而对于固化导电胶体,由于传输距离极短(固化导电胶体厚度10μm-100μm),电流较分散,导电面积较大,所产生的功损也在极低的水平。
在本发明优选采用固化导电胶体中导电金属为能够与各导电区的透明导电半导体形成欧姆接触的金属(导电金属选自银、铟、锡中的至少一种)的方案中,这些金属能够用于金属和半导体形成电学连接,易与对应导电区的对应导电膜层形成良好的欧姆接触,从而降低接触电阻,进一步促进形成良好的导电效果。
在本发明优选汇流板上还设置掩膜层的方案中,掩膜层主要作用是限定固化导电胶体的位置,进一步有效避免在汇流板和背接触电池片贴合过程中导电胶体发生外溢而带来的短路风险的可能。
由于一个汇流板对应多个背接触电池片,且N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案需要一一与汇流板的不同区域对应,而固化时间一般较长(数分钟至数十分钟),对背接触电池片逐一固化在生产上会花费较多时间。对此,在本发明背接触电池串的制作方法中,采用初步固化和再次固化两步,即先对单个背接触电池片进行初步固化,以固定在汇流板上,再对背接触电池串进行更长时间的固化,以提高结合力。这种方式更适合在短时间内进行背接触电池串的生产制作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为背接触电池串的俯视图;
图2为图1的右视图的剖面图;
图3为图1的部分仰视图。
图4为无金属电极的背接触电池片的结构示意图。
附图标记说明
1、背接触电池片,2n、N型导电区,2p、P型导电区,2g、隔离区,3、固化导电胶体,4a、载体层,4b、导电层,4c、掩膜层。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。其中,术语“可选的”、“任选的”均是指可以包括,也可以不包括(或可以有,也可以没有)。
第一方面,本发明提供了一种背接触电池串,包括若干背接触电池片,背接触电池片包括硅片,设置在硅片背面并沿背面宽度方向交替分布的N型导电区和P型导电区,以及位于N型导电区和P型导电区之间的隔离区,N型导电区和P型导电区的外表面分别设置有导电膜层,导电膜层包括透明导电膜层或包括透明导电膜层和金属导电膜层的复合层,硅片和与硅片导电类型不同的对应导电区形成PN结,所述背接触电池片中无金属电极,且所述背接触电池串还包括固化导电胶体和包含导电层的汇流板,所述汇流板通过导电层贴附在若干背接触电池片的导电膜层一侧,且汇流板上导电层形成的分布图案与N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案对应且对位设置,所述固化导电胶体设置在所述导电层和所述导电膜层之间。
其中,所述导电层的宽度是P型导电区的宽度的1/3倍至1倍、优选3/5倍至1倍、更优选4/5倍至1倍,且在PN结面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm、优选20-50μm;在PN结面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm。本发明导电层的厚度与P型导电区的面积以及宽度差值相适宜,配合固化导电胶体,能够有效降低导电功损,更利于保障导电功损与材料成本之间的平衡。
本发明通过汇流板的导电层和固化导电胶体将汇流板和若干背接触电池片连接在一起。
所述汇流板上导电层形成的分布图案与N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案对应且对位设置是指,N型导电区和P型导电区的每个单元在厚度方向的对应位置上均对应设置有导电层(其对应的导电层的宽度可以与对应导电区相同或不同),汇流板上的导电层的整体分布图案与N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案对应。基于此,汇流板在制备导电层时,可以根据背接触电池片的N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案,蚀刻成与之对应的导电图形。
本发明中可以理解的是,所述固化导电胶体设置在所述N型导电区和P型导电区外表面对应的部分导电膜层上。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体的体电阻率不高于7×10-4Ω·cm、优选不高于5×10-4Ω·cm、更优选低于1×10-4Ω·cm,和/或,所述导电层的体电阻率不高于1×10-4Ω·cm、优选不高于1×10-5Ω·cm。其体电阻率适宜,能够减少电流传输功损,更利于提高背接触电池串或组件转换效率。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包括导电胶或锡膏。
进一步优选地,所述导电胶包含胶质基体和导电组分,所述导电组分包括导电金属和/或导电非金属。导电组分可以为单元素(如银颗粒)或多元素组成;多元素可以为直接混合,也可以为不同元素的包覆结构(如银包铜颗粒)。
优选地,导电组分的含量在50-98wt%。
进一步的,所述固化导电胶体中胶质基体的含量在2-50wt%。
进一步优选地,所述导电非金属包括石墨、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。
进一步优选地,所述导电金属选自金、银、铟、铜、锡、铝、锌、铁、镍中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包括导电胶,导电膜层为透明导电膜层。
本发明的透明导电膜层的种类和厚度为本领域常规的对应种类、厚度范围,例如可以为选自掺锡氧化铟(ITO)、掺铝氧化锌、掺钨氧化铟中的至少一种。透明导电膜层的厚度例如可以为20-200nm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电金属为能够与各导电区对应的导电膜层形成欧姆接触的金属。进一步优选地,所述导电金属为选自银、铟、锡中的至少一种,该优选方案中,这些金属能够用于金属和半导体之间的电学连接,易与对应导电区的对应导电膜层形成良好的欧姆接触,从而降低接触电阻,进一步促进形成良好的导电效果。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体还包含分散添加剂,分散添加剂的含量为1-30wt%,其更利于提高对应导电胶体浆料的涂覆效果和结合强度。
进一步优选地,所述分散添加剂包括醇、酮、酯中的至少一种。更进一步的,分散添加剂包括丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸丁酯中的至少一种。
进一步的,所述固化导电胶体中还可以包含其他利于提高对应导电胶体涂覆效果或结合强度的助剂等,助剂例如可以为消泡剂、流平剂、助焊剂(如松香)、稀释剂等、固化剂中的至少一种。进一步优选地,助剂的含量为0-10wt%。
在一些具体实施方式中,助焊剂优选松香,松香是良好的助焊剂,可以为溶液形式或粉末形式。例如,在采用锡焊接过程中以松香和酒精等配制的溶液涂覆在待焊接部位可提高焊接效果,另外也有以内含松香粉末的焊锡丝焊接,增加焊接效果。本发明中以松香粉末或松香溶液的形式与锡合金颗粒混合,有增强焊接效果的作用。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电组分以颗粒状形式存在,其更利于在涂覆过程中均匀分布,以提高降低固化导电胶体的体电阻率,使固化导电胶体的结合强度和导电能力之间达到平衡。
本发明所述导电胶可以为胶黏剂体系胶。在本发明的一些优选实施方式中,所述胶质基体包括树脂。
进一步优选地,所述树脂包括环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂中的至少一种。
更优选地,所述树脂包括环氧树脂,以环氧树脂作为胶质基体的固化导电胶体可以实现30℃-150℃条件下低温固化,能够适用于背接触电池片的低温连接,低温连接可以减少背接触电池片的弯曲变形,特别是采用柔性汇流板时能避免常规明显的变形。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体包括锡膏,导电膜层为透明导电膜层和金属导电膜层的复合层。增加金属导电膜层,有利于与融化后的锡膏相融,提高锡膏附着力,降低接触电阻。采用锡膏方案,剥离强度会极大提高,剥离强度接近5N/mm、甚至会超过5N/mm,适当提高剥离强度利于提高该方法制作的背接触电池串的可靠性。
进一步优选地,金属导电膜层包括铜、锡、金、银、镍中的至少一种。金属导电膜层可以是单一一种材质膜层,也可以多种材质膜层的叠层,叠层例如为铜锡金属叠层、镍铜金属叠层、镍锡金属叠层等。可以理解的是,叠层中第一位金属贴合透明导电膜层设置;例如铜锡金属叠层中铜贴合透明导电膜层设置,锡设置在铜表面。
进一步优选地,金属导电膜层的厚度为20nm-1000nm。
进一步优选地,金属导电膜层为靠近透明导电膜层向外依次设置的金属叠层,金属叠层中包括第一金属层、第二金属层。
更进一步优选地,其中第一金属层厚度为10nm-500nm,第二金属层厚度为10nm-500nm。
进一步的,第二金属层是易与锡焊接的金属或合金,如可以为锡、银、镍、铜等中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述锡膏包含锡合金颗粒、助焊剂,锡合金颗粒的含量在90-99wt%,助焊剂的含量在1-10wt%。锡膏能够通过锡的融化实现粘结。
在本发明的一些优选实施方式中,在背面的宽度方向上,所述固化导电胶体的侧面边缘与相邻的隔离区的边缘之间留有距离,其更利于防止固化导电胶体外溢而导致在隔离区存在短路的可能。
在本发明的一些优选实施方式中,所述固化导电胶体的宽度为10μm-300μm、优选10μm-200μm,其宽度适宜更利于提供足够的附着面积,提高结合强度,有效避免电池片与汇流板之间脱离而导致接触不良。
优选地,所述固化导电胶体的厚度为10μm-100μm,其厚度适宜更利于减小固化导电胶体的电阻,由于固化导电胶体的体电阻率仅达到5×10-5Ω·cm,减少固化导电胶体的厚度,有利于减少电流传输距离,从而降低固化导电胶体的电阻功损。
在本发明的一些优选实施方式中,在硅片为N型时,在P型导电区面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在P型导电区面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm。
在本发明的一些优选实施方式中,在硅片为P型时,在N型导电区面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在N型导电区面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电层的宽度为100μm-800μm、优选400μm-800μm,其宽度适宜更利于与对应的导电区适配。其中,导电层的宽度是指导电层的与相应导电区接触部分的宽度。
优选地,导电层的厚度为10μm-100μm、优选30μm-100μm,其厚度适宜,更利于适配P型导电区面积,降低电流传输功损,同时节约材料成本。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电层包括导电金属层,以及在导电金属层表面设置防氧化镀层或不设置防氧化镀层。由此可见,导电金属层表面可以设置防氧化镀层,也可以不设置防氧化镀层,可以根据实际需求选择。
优选地,在导电金属层表面设置防氧化镀层,其更利于避免在对应导电胶体涂覆过程中时出现易氧化而导致增加接触电阻的可能。
所述防氧化镀层的具体材质和厚度,只要能够起到防氧化作用即可,例如可以为锡镀层、银镀层等。例如,防氧化镀层的厚度可以为2-30μm。
其中优选地,所述导电金属层的材质包括铜箔、金箔、银箔、铝箔、锡箔中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述N型导电区和P型导电区的宽度之比在2:3至1:1。其宽度之比适宜,使功损尽量小,N型导电区和P型导电区对应的导电层的面积更接近。
在本发明的一些优选实施方式中,所述N型导电区的宽度为200μm-700μm,P型导电区的宽度为300μm-800μm,其更利于提升良好的电池效率。
优选地,相邻的N型导电区、P型导电区和隔离区的宽度之和在0.53mm-1.7mm之间,其更利于减少N型导电区、P型导电区的电流大小,以减少导电层电流传输功损。
优选地,隔离区的宽度为30μm-200μm、优选50μm-150μm。
在本发明的一些优选实施方式中,所述汇流板还包括掩膜层,掩膜层设置在相邻的固化导电胶体之间并在宽度上至少延长至所述隔离区的端部边缘,其更利于防止固化导电胶体溢散。
所述掩膜层设置在相邻的固化导电胶体之间并在宽度上至少延长至所述隔离区的端部边缘,表明掩膜层的宽度≥对应的隔离区宽度、优选>对应的隔离区宽度(即掩膜层在宽度方向上延长至横跨所述隔离区的端部边缘位置而继续延伸)。
进一步优选地,所述掩膜层的厚度≥(相邻的固化导电胶体厚度×固化导电胶体宽度/相邻的导电层的与相应导电区接触面上的宽度),其更利于最大化固化导电胶体的溢胶范围,进一步避免短路的可能。
在本发明的一些优选实施方式中,所述掩膜层的宽度为100μm-500μm,掩膜层的厚度为20μm-100μm、优选30μm-100μm。
本发明所述掩膜层由绝缘膜材料构成,例如可以为聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等中的一种或多种。
在本发明的一些优选实施方式中,所述汇流板还包括载体层,所述导电层以所需形成图案设置在所述载体层上。
进一步优选地,所述掩膜层的远离隔离区的一端嵌入所述导电层形成的分布图案的间隙处,并优选连接在所述载体层上。所述掩膜层在宽度方向上,可以不延伸至导电层的表面,也可以延伸到部分导电层的表面(该情况下仅覆盖导电层的部分表面,导电层的其余部分裸露以通过固化导电胶体对应连接所述N型导电区和P型导电区外表面对应的部分导电膜层上)。
本发明所述载体层的材料和厚度可选范围较宽,只要能便于支撑导电层即可。载体层的主体材料可以为绝缘膜材或板材,可以是柔性材料如PET膜、PVC膜、PI膜等,也可以是刚性材料如玻纤板、亚克力板、玻璃等,载体层的厚度可以根据材料有所不同,本发明对此无特殊限制。载体层的厚度例如可以为0.1-5mm。
在本发明的一些优选实施方式中,若干背接触电池片沿其N型导电区和P型导电区的长度方向依次排列,所述导电层的长度沿若干背接触电池片的相应导电区的长度排列方向延伸。本发明中,相邻的背接触电池片的N型导电区和P型导电区的对位方式按照现有技术中的方式即可,在此不再赘述。
本发明中所述导电膜层的厚度和材料可以采用现有技术的常规范围,例如厚度可以为30nm-150nm。示例性的,导电膜层的材料可以为掺杂的氧化铟膜层(掺杂元素可以为锡、钨、锌等中的至少一种,如掺锡的氧化铟ITO、掺钨的氧化铟IWO、掺锌的氧化铟IZO等)或掺杂的氧化锡膜层(掺杂元素可以为氟、锑、铝、锌等中的至少一种,如掺氟氧化锡FTO、掺铝氧化锡ATO等)。
本发明可以理解的是,所述N型导电区和P型导电区各自独立地包括相应导电类型对应的掺杂半导体层,例如N型导电区包括掺磷半导体层。
在本发明的一些优选实施方式中,所述N型导电区包括第一钝化层和N型掺杂硅层,所述P型导电区包括第二钝化层和P型掺杂硅层,所述第一钝化层、第二钝化层各自独立地选自本征非晶层或隧穿氧化层。本发明适用于任何钝化结构的N型导电区和P型导电区,只要N型导电区和P型导电区交替分布,且设置隔离区,均可以用于本发明。
第二方面,本发明提供一种背接触电池串的制作方法,所述背接触电池串为第一方面所述的背接触电池串。
第一种制作方法包括如下步骤:
S1、将若干背接触电池片按照背面向上依次排列在平台上;
S2、在背接触电池片背面的N型导电区和P型导电区外表面对应的部分导电膜层上涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏;
S3、将汇流板所含的导电层与背接触电池片中N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案分别对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。
在本发明的一些优选实施方式中,所述导电胶体为UV固化型的导电胶体时,汇流板为能透过紫外光的材质,所述初步固化采用UV光源照射,UV固化的能量为200 mJ/cm2-5000mJ/cm2。所述初步固化对温度无特殊要求。
本发明所述UV固化型导电胶体中,可以理解的是,还添加了光引发剂,用于UV光照下使聚合物基体分子支链的光敏基团的化学键打开,与相邻分子打开的化学键重新结合,从而交联固化。常规而言,光引发剂可以分为两种类型:芳基烷基酮类化合物(裂解型自由基光引发剂);二苯甲酮或杂环芳酮类化合物(夺氢型自由基光引发剂),均可以用于本发明;其为现有技术,在此不再赘述。
第二种制作方法包括如下步骤:
S1、将汇流板的含导电层一侧向上铺设在平台上;
S2、在汇流板上裸露的导电层表面均涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏;
S3、将若干背接触电池片按照背面向下,且其上的N型导电区和P型导电区对应汇流板上的导电层对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。
本发明中所述汇流板事先制备,其制备方式本发明没有限制,只要能形成所需层结构即可。其中,汇流板所含的导电层的整体分布图案可以根据背接触电池片上的N型导电区和P型导电区形成的整体图案进行对应形成,导电层形成的方式例如可以采用掩膜腐蚀方法制作(如类似制作PCB板)。
进一步的,所述汇流板上还包括掩膜层时,其制备工艺可以为在导电层形成之后进行制备掩膜层,制备掩膜层的方法例如可以整面覆膜贴合后,以激光图形化刻蚀。
在本发明的一些优选实施方式中,所述平台具有真空吸附结构和加热机构、冷却机构,以分别对平台上放置的物体进行真空吸附固定、加热或冷却。所述真空吸附结构和加热机构、冷却机构的具体结构,本发明没有限制,只要能实现相应所需功能即可。
进一步的,所述加热机构、冷却机构使得平台的调节温度在30℃-150℃。后续工艺中的温度控制可以通过平台进行调控。
在本发明的一些优选实施方式中,所述涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏的方式包括点胶或喷墨打印,涂覆宽度小于对应导电区的宽度,涂覆宽度不大于对应的汇流板上裸露的导电层的宽度。所述液态胶状的导电胶体经后续再次固化后形成固化导电胶体。
在本发明的一些优选实施方式中,在所述导电胶体为双组分胶体引入时,所述初步固化的条件包括:固化温度为常温或在30℃-50℃,固化时间为10s-60s。双组分胶体是指该类胶体有A胶(如主剂含导电组分颗粒及胶质基体,胶质基体如聚合物基体)与B胶(如固化剂)构成,在混合之前二者都是流体,采用点胶方式涂覆时,二者从各自管体中挤出,相互混合后再涂覆在工件上;混合后的胶体在常温下即可快速凝固而无需加热。
在本发明的一些优选实施方式中,在所述导电胶体为单组份的热固型导电胶体或UV固化型的导电胶体来引入时,所述初步固化的条件包括:固化温度为50℃-150℃,固化时间为15s-300s。所述单组份的导电胶体是指单体包装、单体直接引入,需要通过加热来固化。
在本发明上述优选方案中,对于不同组成的导电胶体匹配不同的初步固化温度,能够减少背接触电池串制作过程中背接触电池片弯曲变形,更利于进一步避免形变错位导致背接触电池串短路等缺陷的风险。
在本发明的一些优选实施方式中,在S2中涂覆锡膏时,所述初步固化的条件包括:固化温度为110℃-200℃、优选120℃-145℃。采用优选的固化温度,会增加锡膏的结合强度,增加剥离强度,同时有效避免形成锡膏时应力过大而后出现局部可能因应力释放而产生缺陷的情况。
进一步的,在S2中涂覆锡膏时,所述初步固化的时间可以根据固化情况选择,例如可以为10-60s。
在本发明的一些优选实施方式中,所述再次固化的条件包括:固化温度为50℃-200℃,固化时间为0.1h-2h。
本发明所述加压的压力可选范围较宽,只要利于背接触电池片和汇流板初步结合在一起而无缝隙即可,优选控制在5-30N。
本发明的制作方法中,将背接触电池片的N型导电区和相邻背接触电池片的P型导电区连接呈串联结构,多个背接触电池片串联,形成背接触电池串。
第三方面,本发明提供一种光伏组件,其包括第一方面所述的背接触电池串。
本发明的光伏组件中可以实际需求设置或不设置常规组件,常规组件例如背板、胶膜、前板等。例如,其中的背板是否设置可以根据对光伏组件的强度要求或柔性要求来选择,这是由于本发明中的汇流板的载体层有些可直接作为背板,如玻璃、玻纤板等;如果载体层是柔性膜材,如PET膜、PVC膜、PI膜等,可构成半柔性组件;但如果需要更高的机械强度,背面再加上背板(如玻璃背板,TPT太阳能背板,TPE太阳能背板,BBF太阳能背板,APE太阳能背板,EVA太阳能背板等)也是可行的做法,本发明的背接触电池串结构均可以适用。
在光伏组件的制备中,若设置的常规组件需要层压,那么层压可以在再次固化的步骤中实现,也即在背接触电池串的制作方法中直接将光伏组件的常规组件叠放上去,进行后续的再次固化实现层压。
下面详细描述本发明的实施例,是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种背接触电池串,结构如图1、图2和图3所示,包括若干背接触电池片1、汇流板、固化导电胶体3。
其中具体为10个背接触电池片1,背接触电池片1结构如图4所示包括N型硅片,设置在N型硅片背面且沿背面宽度方向交替分布的N型导电区2n和P型导电区2p,以及位于N型导电区2n和P型导电区2p之间的隔离区2g,N型导电区2n和P型导电区2p的外表面分别设置有透明导电膜层,且无金属电极。P型导电区2p的面积为39.5mm2、宽度为500μm,N型导电区2n的面积为31.6mm2、宽度为400μm,隔离区2g的宽度为100μm。
汇流板,其由载体层4a(材质具体为PET膜、厚度为0.5mm)、导电层4b(其主体为铜箔,铜箔外设置厚度为5μm的锡镀层)和掩膜层4c(材质具体为PI)组成,如图1、图2和图3所示,导电层4b的长度沿若干背接触电池片1的相应导电区的长度排列方向延伸;所述汇流板通过导电层4b贴附在所有背接触电池片1的透明导电膜层一侧,且汇流板上导电层4b形成的分布图案与N型导电区2n和P型导电区2p形成的整体分布图案对应且对位设置;掩膜层4c设置在相邻的固化导电胶体3之间并在宽度上延长并横跨所述隔离区2g的端部边缘,掩膜层4c的远离隔离区2g的一端嵌入所述导电层4b形成的分布图案的间隙处并连接在所述载体层4a上。导电层4b的宽度为400μm,导电层4b的厚度为40μm,体电阻率为2×10-6Ω·cm;其中导电层4b的宽度是指导电层4b的与相应导电区接触部分的宽度。掩膜层4c的宽度为200μm,掩膜层4c的厚度为40μm。
固化导电胶体3,其设置在所述导电层4b和所述透明导电膜层之间,将汇流板和背接触电池片1连接在一起。固化导电胶体3的宽度为200μm,厚度为50μm,体电阻率为5×10-5Ω·cm。固化导电胶体3(具体为导电银胶)由环氧树脂、导电银颗粒和分散添加剂、助剂组成,导电银颗粒的含量在85wt%,环氧树脂的含量在13wt%,分散添加剂(具体为乙酸丁酯)的含量在1wt%,助剂(具体为固化剂)的含量在1wt%。
所述背接触电池串通过如下制作方法获得:
S1、将若干背接触电池片1按照背面向上沿其N型导电区2n和P型导电区2p的长度方向依次排列在平台上,如图1和图3所示;
S2、在背接触电池片1背面的N型导电区2n和P型导电区2p外表面对应的部分透明导电膜层上涂覆液态胶状的导电胶体;涂覆方式为点胶,涂覆宽度和厚度根据所需形成的固化导电胶体3的宽度、厚度确定;
S3、将汇流板所含的导电层4b与背接触电池片1中N型导电区2n和P型导电区2p形成的整体分布图案分别对位、贴合,加压至压力为20N,并在50℃下进行初步固化30s;
S4、将初步固化后得到的电池串在150℃下进行再次固化1800s。
实施例2
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调节固化导电胶体的组成使得体电阻率为5×10-4Ω·cm,具体的,固化导电胶体的组成中银颗粒含量调整为75wt%,其他分散添加剂、助剂含量不变,环氧树脂补足总量100%。
实施例3
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,固化导电胶体的组成中的导电银颗粒替换为银包铜颗粒(即以铜为芯,银为表面覆盖层的包覆结构,颗粒状态铜极易氧化,以银包覆保持导电稳定性),其用量不变。此情况下固化导电胶体的体电阻率为1×10-4Ω·cm。
实施例4
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,固化导电胶体的组成中的导电银颗粒替换为导电石墨颗粒,其用量不变。此情况下固化导电胶体的体电阻率为7×10-4Ω·cm。
实施例5
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,固化导电胶体的宽度为300μm。
实施例6
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调整导电层的宽度为300μm,使得其宽度是P型导电区宽度的60%。
实施例7
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调整导电层的厚度为10μm。
实施例8
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,P型导电区面积为80mm2,导电层的厚度为55μm。
实施例9
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调整掩膜层的厚度为20μm。
实施例10
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调整掩膜层的宽度为与隔离区的宽度相同。
实施例11
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,汇流板上不设置掩膜层。
实施例12
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,制作方法不同,具体步骤如下:
S1、将汇流板的含导电层一侧向上铺设在平台上;
S2、在汇流板上裸露的导电层表面均涂覆液态胶状的导电胶体;
S3、将若干背接触电池片按照背面向下,且其上的N型导电区和P型导电区对应汇流板上的导电层对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。其中各工艺参数对应相同。
实施例13
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,在背接触电池片中的透明导电膜层外表面还向外设置铜锡金属叠层,其中铜厚度为20nm,锡厚度为30nm。且S2中涂覆锡膏(代替导电胶体)作为背接触电池片与汇流板的连接材料,S3中初步固化的条件为:加压压力不变,固化温度为135℃,固化时间为20s。
实施例14
参照实施例13的方法进行,不同之处在于,初步固化中固化温度为110℃。
实施例15
参照实施例13的方法进行,不同之处在于,初步固化中固化温度为150℃。
对比例1
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,采用常规含金属电极结构的背接触电池片以及常规结构的汇流板;其中,采用的背接触电池片相比于实施例1的背接触电池片,还包括在N型导电区和P型导电区的对应外表面还分别设置金属电极;采用的汇流板的结构相比于实施例1的汇流板而言,不涂覆液态胶状的导电胶体,即不形成固化导电胶体。
对比例2
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,汇流板的结构不同,具体为不涂覆液态胶状的导电胶体,即不形成固化导电胶体。
对比例3
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调整导电层的厚度为5μm。
对比例4
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,P型导电区面积为80mm2。
对比例5
参照实施例1的方法进行,不同之处在于,调整导电层的宽度为100μm,使得其宽度是P型导电区宽度的20%。
测试例
将上述实施例和对比例得到的背接触电池串(简称电池串)按照相同的方法进行各性能测试,结果如表1所示。其中,剥离强度的测试参照测试标准:GB/T2791-1995进行;串联电阻Rs的测试,并联电阻Rsh的测试,电池串功率W(6片G1电池片)的测试均参照测试标准:GB/T6495.1-1996光伏器件第1部分:光伏电流一电压特性的测量进行;TC50后电池串功率衰减的测试参照IEC61730-2进行。
表1
通过上述结果可知,相对于对比例,采用本发明的实施例方案,能够降低电池串的串联电阻,提高并联电阻,利于提高电池串功率。而对比例的方案,串联电阻偏大,功率偏低。
进一步的,根据实施例1和实施例2-12可知,采用本发明优选的背接触电池串结构的方案,能够进一步降低电池串或组件串联电阻,更利于电池串或组件功率的提高。其中,根据实施例1和实施例5、9、11的对比可知,采用优选关键层及其尺寸的方案,并联电阻较大,能有效避免漏电隐患,同时兼顾提高电池串功率。根据实施例13和实施例14、实施例15对比可知,采用优选金属导电膜层、锡膏及其固化温度的方案,能够较大程度的提高剥离强度,降低电池串的串联电阻,提高并联电阻,进一步利于提高电池串功率,降低电池串功率衰减。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种背接触电池串,包括若干背接触电池片,背接触电池片包括硅片,设置在硅片背面并沿背面宽度方向交替分布的N型导电区和P型导电区,以及位于N型导电区和P型导电区之间的隔离区,N型导电区和P型导电区的外表面分别设置有导电膜层,导电膜层包括透明导电膜层或包括透明导电膜层和金属导电膜层的复合层,硅片和与硅片导电类型不同的对应导电区形成PN结,其特征在于,所述背接触电池片中无金属电极,且所述背接触电池串还包括固化导电胶体和包含导电层的汇流板,所述汇流板通过导电层贴附在若干背接触电池片的导电膜层一侧,且汇流板上导电层形成的分布图案与N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案对应且对位设置,所述固化导电胶体设置在所述导电层和所述导电膜层之间,所述导电层的宽度是P型导电区的宽度的1/3倍至1倍;且在PN结面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在PN结面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm。
2.根据权利要求1所述的背接触电池串,其特征在于,所述固化导电胶体的体电阻率不高于7×10-4Ω·cm,和/或,所述导电层的体电阻率不高于1×10-4Ω·cm。
3.根据权利要求1所述的背接触电池串,其特征在于,所述固化导电胶体包括导电胶或锡膏;
所述固化导电胶体包括导电胶时导电膜层为透明导电膜层;所述导电胶包含胶质基体和导电组分,所述导电组分包括导电金属和/或导电非金属,导电组分的含量在50-98wt%,导电非金属包括石墨、石墨烯、碳纳米管中的至少一种,导电金属选自金、银、铟、铜、锡、铝、锌、铁、镍中的至少一种;
所述固化导电胶体包括锡膏时导电膜层为透明导电膜层和金属导电膜层的复合层,金属导电膜层包括铜、锡、金、银、镍中的至少一种,金属导电膜层的厚度为20nm-1000nm;所述锡膏包含锡合金颗粒、助焊剂,锡合金颗粒的含量在90-99wt%,助焊剂的含量在1-10wt%。
4.根据权利要求3所述的背接触电池串,其特征在于,金属导电膜层为靠近透明导电膜层向外依次设置的金属叠层,金属叠层中包括第一金属层、第二金属层,其中第一金属层厚度为10nm-500nm,第二金属层厚度为10nm-500nm,第二金属层为锡、银、镍、铜中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的背接触电池串,其特征在于,所述导电胶还具有如下至少一种结构:
结构一、所述固化导电胶体包含导电金属,所述导电金属为能够与各导电区对应的导电膜层形成欧姆接触的金属,导电金属选自银、铟、锡中的至少一种;
结构二、所述胶质基体包括树脂,所述树脂包括环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂中的至少一种;
结构三、所述导电胶还包含分散添加剂以及助剂,分散添加剂的含量为1-30wt%,助剂的含量为0-10wt%,分散添加剂包括丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸丁酯中的至少一种,助剂包括消泡剂、流平剂、助焊剂、稀释剂、固化剂中的至少一种;
结构四、所述导电组分以颗粒状形式存在。
6.根据权利要求1所述的背接触电池串,其特征在于,在背面的宽度方向上,所述固化导电胶体的侧面边缘与相邻的隔离区的边缘之间留有距离;
和/或,
所述固化导电胶体的宽度为10μm-300μm,厚度为10μm-100μm。
7.根据权利要求1所述的背接触电池串,其特征在于,在硅片为N型时,在P型导电区面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在P型导电区面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm;在硅片为P型时,在N型导电区面积为20-40mm2时导电层的厚度为10-50μm,在N型导电区面积为41-80mm2时导电层的厚度为51-100μm;
和/或,所述导电层具有如下至少一种结构:
结构一、所述导电层的宽度为100μm-800μm,导电层的厚度为10μm-100μm;其中导电层的宽度是指导电层的与相应导电区接触部分的宽度;
结构二、所述导电层包括导电金属层,以及在导电金属层表面设置防氧化镀层或不设置防氧化镀层;其中,所述导电金属层的材质包括铜箔、银箔、金箔、铝箔、锡箔中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的背接触电池串,其特征在于,所述N型导电区和P型导电区的宽度之比在2:3至1:1;
和/或,
所述N型导电区的宽度为200μm-700μm,P型导电区的宽度为300μm-800μm,隔离区的宽度为30μm-200μm;相邻的N型导电区、P型导电区和隔离区的宽度之和在0.53mm-1.7mm之间。
9.根据权利要求1所述的背接触电池串,其特征在于,所述汇流板还包括掩膜层,掩膜层设置在相邻的固化导电胶体之间并在宽度上至少延长至所述隔离区的端部边缘。
10.根据权利要求9所述的背接触电池串,其特征在于,所述掩膜层的厚度≥相邻的固化导电胶体厚度×固化导电胶体宽度/相邻的导电层的与相应导电区接触面上的宽度;
和/或,
所述掩膜层的宽度为100μm-500μm,掩膜层的厚度为20μm-100μm。
11.根据权利要求9所述的背接触电池串,其特征在于,所述汇流板还包括载体层,所述导电层以所需形成图案设置在所述载体层上,所述掩膜层的远离隔离区的一端嵌入所述导电层形成的分布图案的间隙处并连接在所述载体层上。
12.根据权利要求9所述的背接触电池串,其特征在于,若干背接触电池片沿其N型导电区和P型导电区的长度方向依次排列,所述导电层的长度沿若干背接触电池片的相应导电区的长度排列方向延伸;
和/或,
所述N型导电区包括第一钝化层和N型掺杂硅层,所述P型导电区包括第二钝化层和P型掺杂硅层,所述第一钝化层、第二钝化层各自独立地选自本征非晶层或隧穿氧化层。
13.一种背接触电池串的制作方法,其特征在于,所述背接触电池串为如权利要求1-12中任一项所述的背接触电池串,且其制作方法包括如下步骤:
S1、将若干背接触电池片按照背面向上依次排列在平台上;
S2、在背接触电池片背面的N型导电区和P型导电区外表面对应的部分导电膜层上涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏;
S3、将汇流板所含的导电层与背接触电池片中N型导电区和P型导电区形成的整体分布图案分别对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。
14.根据权利要求13所述的背接触电池串的制作方法,其特征在于,所述导电胶体为UV固化型的导电胶体时,汇流板为能透过紫外光的材质,所述初步固化采用UV光源照射,UV固化的能量为200 mJ/cm2-5000mJ/cm2。
15.一种背接触电池串的制作方法,其特征在于,所述背接触电池串为如权利要求1-12中任一项所述的背接触电池串,且其制作方法包括如下步骤:
S1、将汇流板的含导电层一侧向上铺设在平台上;
S2、在汇流板上裸露的导电层表面均涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏;
S3、将若干背接触电池片按照背面向下,且其上的N型导电区和P型导电区对应汇流板上的导电层对位、贴合,加压并进行初步固化;
S4、将初步固化后得到的电池串进行再次固化。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的背接触电池串的制作方法,其特征在于,所述平台具有真空吸附结构和加热机构、冷却机构,以分别对平台上放置的物体进行真空吸附固定、加热或冷却,所述加热机构、冷却机构使得平台的调节温度在30℃-150℃;
和/或,
所述涂覆液态胶状的导电胶体或锡膏的方式包括点胶或喷墨打印,涂覆宽度小于对应导电区的宽度,不大于对应的汇流板上裸露的导电层的宽度。
17.根据权利要求13或权利要求15所述的背接触电池串的制作方法,其特征在于,在S2中涂覆液态胶状的导电胶体时,并在所述导电胶体为双组分胶体引入时,所述初步固化的条件包括:固化温度为常温或在30℃-50℃,固化时间为10s-60s;并在所述导电胶体为单组份的热固型导电胶体或UV固化型的导电胶体来引入时,所述初步固化的条件包括:固化温度为50℃-150℃,固化时间为15s-300s;在S2中涂覆锡膏时,所述初步固化的条件包括:固化温度为110℃-200℃;
和/或,
所述再次固化的条件包括:固化温度为50℃-200℃,固化时间为0.1h-2h。
18.一种光伏组件,其特征在于,其包括如权利要求1-12中任一项所述的背接触电池串。
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