CN204204882U - 无主栅高效率背接触太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池领域，特别涉及一种无主栅高效率背接触太阳能电池组件，包括由上至下连接的前层材料、封装材料、太阳能电池层、背接触太阳能电池背板，背接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层和基层，电连接层与基层之间通过粘接剂连接，电连接层包括平行排列的若干导电线；太阳电池层包括若干个电池片，电池片的背光面排列有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极，电池片与背接触太阳能电池背板上的电连接层通过电极电连接。其有益效果是：提供一种能够有效防止P电极和N电极短路，且低成本、高耐隐裂、高效率、高稳定性的无主栅高效率背接触太阳能电池组件。

Description

无主栅高效率背接触太阳能电池组件

技术领域

本实用新型属于太阳能电池领域，具体涉及一种无主栅高效率背接触太阳能电池组件。

背景技术

能源是人类活动的物质基础，随着人类社会的不断发展和进步，对能源的需求与日俱增。传统的化石能源属于不可再生能源已经很难继续满足社会发展的需求，因此全球各国近年来对新能源和可再生源的研究和利用日趋火热。其中太阳能发电技术具有将太阳光直接转化为电力、使用简单、环保无污染、能源利用率高等优势尤其受到普遍的重视。太阳能发电是使用大面积的P-N结二极管在阳光照射的情况下产生光生载流子发电。

现有技术中，占主导地位并大规模商业化的晶体硅太阳电池，其发射区和发射区电极均位于电池正面(向光面)，即主栅、辅栅线均位于电池正面。由于太阳能级硅材料电子扩散距离较短，发射区位于电池正面有利于提高载流子的收集效率。但由于电池正面的栅线阻挡了部分阳光(约为8％)，从而使太阳能电池的有效受光面积降低并由此而损失了一部分电流。另外在电池片串联时，需要用镀锡铜带从一块电池的正面焊接到另一块电池的背面，如果使用较厚的镀锡铜带会由于其过于坚硬而导致电池片的碎裂，但若用细宽的镀锡铜带又会遮蔽过多的光线。因此，无论使用何种镀锡焊带都会带来串联电阻带来的损耗和光学损耗，同时不利于电池片的薄片化。为了解决上述技术问题，本领域技术人员将正面电极转移到电池背面，开发出无主栅背接触太阳能电池，背接触太阳电池是指电池的发射区电极和基区电极均位于电池背面的一种太阳电池。背接触电池有很多优点：①效率高，由于完全消除了正面栅线电极的遮光损失，从而提高了电池效率。②可实现电池的薄片化，串联使用的金属连接器件都在电池背面，不存在从正面到背面的连接可以使用更薄的硅片，从而降低成本。③更美观，电池的正面颜色均匀，满足了消费者的审美要求。

背接触太阳电池包括MWT、EWT和IBC等多种结构。背接触太阳电池大规模商业化生产的关键是在于如何高效低成本的将背接触太阳电池串联起来并制作成太阳能组件。MWT组件通常的制备方法是使用复合导电背板，在导电背板上施加导电胶，在封装材料上对应的位置冲孔使导电胶贯穿封装材料，将背接触太阳电池准确地放置于封装材料上使导电背板上的导电点与背接触太阳电池上的电极通过导电胶接触，然后在电池片上铺设上层EVA和玻璃，再将整个层叠好的模组翻转进入层压机进行层压。此工艺存在以下几个缺陷：1、所使用的复合导电背板是在背板中复合导电金属箔，通常为铜箔，且需要对铜箔进行激光刻蚀或化学腐蚀。由于激光刻蚀对于简单图形尚可操作，对于复杂图案刻蚀速度慢，生产效率低，而化学腐蚀除了需要预先制备形状复杂且耐腐蚀的掩膜还存在环境污染和腐蚀液对高分子基材的腐蚀。所以此方式制造的导电型背板制造工艺复杂，成本极高。2、需要对太阳电池片后层的封装材料进行冲孔以便使导电胶贯穿封装材料，由于封装材料通常是粘弹体，进行精确冲孔难度极大。3、需要精确的点胶设备将导电胶涂覆在背板的相应位置，对MWT这种背接触点较少的电池还可以操作，对IBC等背接触点面积小、数量大的背接触电池使用点胶设备根本无法实现。

IBC技术将P-N结放置于电池背面，正面无任何遮挡同时减少了电子收集的距离，因此可大幅度提高电池片效率。IBC电池在正面使用浅扩散、轻掺杂和SiO₂钝化层等技术减少复合损失，在电池背面将扩散区限制在较小的区域，这些扩散区在电池背面成点阵排列，扩散区金属接触被限制在很小的范围内呈现为数量众多的细小接触点。IBC电池减少了电池背面的重扩散区的面积，掺杂区域的饱和暗电流可以大幅减小，开路电压和转换效率得以提高。同时通过数量众多的小接触点收集电流使电流在背表面的传输距离减少，大幅度降低组件的串联内阻。

IBC背接触电池由于具有常规太阳能电池难以达到的高效率而备受业界关注，已经成为新一代太阳能电池技术的研究热点。但现有技术中IBC太阳能电池模块P-N结位置相邻较近且均在电池片背面，难以对IBC电池模块进行串联并制备成组件。为解决上述问题，现有技术也出现了多种对IBC无主栅背接触太阳能电池的改进，Sunpower公司是将相邻的P或N发射极通过银浆丝网印刷细栅线相连最终将电流导流至电池片边缘，在电池片边缘印刷较大的焊点再使用连接带进行焊接串联，目前太阳能领域一直使用丝网印刷技术形成电流的汇流，如最新申请的专利201310260260.8，201310606634.7，201410038687.8，201410115631.8。

专利WO2011143341A2公开了一种无主栅背接触太阳能电池，包括衬底，多个相邻的P掺杂层和N掺杂层位于衬底背面，P掺杂层和N掺杂层与金属接触层层叠，并且P掺杂层和N掺杂层与金属接触层之间设置有钝化层，所述钝化层上具有大量的纳米连接孔，所述纳米连接孔连接P掺杂层和N掺杂层与金属接触层；但该发明利用纳米孔连接金属接触层会使电阻增大，而且制造工艺复杂，对制造设备有较高的要求，该发明不能把多片太阳能电池与电连接层集成为一个模块，而把电池片集成为太阳能电池模块之后不仅方便组装成组件，而且方便调整模块间的串并联，从而可以方便调整太阳能电池模块中电池片的串并联方式，减小组件的连接电阻。

专利US 20110041908 A1公开了一种背面具有细长交叉指状发射极区域和基极区域的背接触式太阳能电池及其生产方法，具有半导体衬底，半导体衬底的背面表面上设有细长基极区域和细长发射极区域，基极区域为基极半导体类型，发射极区域设有与所述基极半导体类型相反的发射极半导体类型；细长发射极区域设有用于电接触发射极区域的细长发射极电极，细长基极区域设有用于电接触基极区域的细长基极电极；其中细长发射极区域具有比细长发射极电极小的结构宽度，并且其中细长基极区域具有比所述细长基极电极小的结构宽度。该发明采用的细长导电件使太阳能电池具有良好的集电性能，但是需要有设置大量的导电件来有效收集电流，因此导致制造成本增加，工艺步骤复杂。

专利EP2709162A1公开了一种太阳能电池，运用于无主栅背接触太阳能电池，公开了彼此分开并交替排列的电极接触单元，通过纵向的连接体连接电极接触单元，形成“工”形电极结构；但是该种结构在电池片上进行了两次连接，第一次是电池片与电极接触单元连接，然后还需要通过连接体连接电极接触单元，两次连接带来了工艺上的复杂性，以及造成过多的电极接触点，可能造成“断连”或者“错连”，不利于无主栅背接触太阳能电池的整体性能。

由于目前该领域的发明使用细栅线进行电流收集，在5寸电池片上尚可使用，但在现有技术中普遍流行的6寸或更大的硅片上就会遇到串联电阻上升和填充因子下降等问题，导致所制造的组件功率严重降低。在现有技术中的IBC电池也可以在相邻的P或N发射极之间丝网印刷比较宽的银浆栅线来降低串联电阻，但由于用银量的增加带来成本的急剧上升，同时宽的栅线也会产生P-N之间的绝缘效果变差，易漏电的问题。

而且现有技术中与P发射极和N发射极连接的导线会形成交叉或者相邻较近，太阳能电池使用一段时间老化以及外力碰触之后容易形成短路，严重影响电池组件的整体性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够有效防止P电极和N电极短路、耐隐裂、高效率、高稳定性的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，同时具有制备工艺简单，成本大大降低的优点。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种无主栅高效率背接触太阳能电池组件，包括由上至下连接的前层材料、封装材料、太阳能电池层、背接触太阳能电池背板，所述背接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层和基层，所述电连接层与基层之间通过粘接剂连接，所述电连接层包括平行排列的若干导电线；所述太阳电池层包括若干个电池片，所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极，所述电池片与背接触太阳能电池背板上的电连接层通过电极电连接，所述背接触太阳能电池组件的受光面面积与所述电池片面积比为1.05∶1～100∶1。

所述背接触太阳能电池背板的电连接层上设置有定位件，便于电池片与电连接层连接时的对准。

所述相邻导电线之间的距离为0.1mm～20mm。

所述的导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝、铜包钢中的任一种；所述导电线的横截面形状为圆形、方形、椭圆形中的任一种；所述横截面形状的外接圆直径为0.05mm～1.5mm。

所述的导电线表面镀有低熔点材料层或涂覆有导电胶层；所述低熔点材料为锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种；镀层或导电胶层厚度为5μm～50μm。

所述导电线的数量为10根～500根。

所述粘接剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种。

所述电连接层的两侧设置有汇流条电极。

所述汇流条电极的表面具有凹凸形状。

所述P电极与N电极之间设置有绝缘层，所述绝缘层为热塑性树脂或热固性树脂。

所述树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种或两种组合。

所述导电线与所述P电极通过点状P电极或者线型P电极电连接，所述导电线与所述N电极通过点状N电极或者线型N电极电连接。

所述点状P电极的直径为0.4mm～1.5mm，所述同一导电线上连接的两个相邻点状P电极之间的距离为0.7mm～10mm，所述线型P电极的宽度为0.4mm～1.5mm；所述点状N电极的直径为0.4mm～1.5mm，所述同一导电线上连接的两个相邻点状N电极之间的距离为0.7mm～10mm，所述线型N电极的宽度为0.4mm～1.5mm。

所述点状P电极和所述点状N电极的总个数为1000～40000个。

所述点状电极或者线型电极上涂覆有银浆、导电胶、焊锡中的任一种。

所述导电胶为低电阻率导电粘接胶，其主要成分为导电粒子和高分子粘接剂。

所述导电胶中的导电粒子为金、银、铜、镀金镍、镀银镍或镀银铜中的任一种或几种组合；所述导电粒子的形状为球形、片状、橄榄状、针状中的任一种或几种组合；导电粒子的粒径为0.01μm～5μm。

所述导电胶中的高分子粘接剂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种或两种组合。

所述背接触太阳能电池背板的电连接层分模块设置，装上电池片后形成电池模块，所述电池模块通过电连接层两侧设置的汇流条电极连接，所述太阳电池层的电池片个数为1～120个，其中，包括1～120个电池模块，所述电池模块包括1～120个电池片。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、本实用新型消除了正面栅线电极的遮光损失，从而提高了电池效率；

2、本实用新型可实现电池的薄片化，串联使用的金属连接器件都在电池背面，消除了过去电池从正面到背面的连接，因而可以使用更薄的硅片，从而降低成本；

3、本实用新型的背接触太阳电池普遍适用于MWT、EWT和IBC等多种结构，实用性更强；

4、本实用新型技术生产的组件集成的光伏系统可以彻底避免因一块电池片发生隐裂并损失一定的电流而导致整个组串的电流将发生明显降低的问题，由于此实用新型所提出的无主栅背排线技术实现了导电体与电池片之间的多点连接，从而提高整个系统生产制造、运输、安装和使用过程中产生的隐裂和微裂具有极高容忍度，体现出很好的整体性能；

5、本实用新型中太阳能电池电极与电连接层多点分散式接触，减少电子收集距离，大幅度降低组件的串联电阻；

6、本实用新型采用无主栅排线技术制备出电连接层，实现电池电子的收集，使得制备工艺更简单，大大降低了太阳能电池的生产成本；

7、本实用新型所使用无主栅高效率背接触太阳能电池无需主栅，大大降低银浆的使用量，使背接触电池的制造成本明显降低；

8、本实用新型设置汇流条电极凹凸形状的设置可以增大电极的接触面积，减小电阻。

本实用新型的技术可以实现导电体与电池片之间的焊接，可以大幅度提高组件的长期可靠性。此技术制备的组件中，IBC电池与导电体之间是多点连接，连接点分布更密集，可以达到几千甚至几万个，在硅片隐裂和微裂部位电流传导的路径更加优化，因此由于微裂造成的损失被大大减小，产品的质量提高。通常在光伏系统中，电池片发生隐裂后电池片上部分区域会与主栅发生脱离，此区域产生的电流无法被收集。光伏系统都是采用串联的方式形成矩阵，具有明显的水桶效应，当一片电池片发生隐裂并损失一定的电流时整个组串的电流将发生明显的降低，从而导致整个组串的发电效率大幅度降低。使用该技术生产的组件集成的光伏系统可以完美地避免此类问题发生，由于此实用新型所提出的无主栅背排线技术实现了导电体与电池片之间的多点连接，使整个光伏系统对生产制造、运输、安装和使用过程中产生的隐裂和微裂痕具有极高的容忍性。可以用一个简单的例子来说明，传统技术生产的太阳能组件就像是普通的玻璃，一个点被撞碎了整块玻璃就粉碎了，而用无主栅背排线技术生产的组件则像是夹胶安全玻璃，一个点碎裂了外观上看起来不美观了，但是整个玻璃的遮风挡雨的功能还在。此技术突破了传统的电池组串工艺，使电池排布更自由，更紧密，采用上述技术的组件有望更小更轻，对下游项目开发来说，这就意味着安装中更小的占地面积，更低的屋顶承重要求和更低的人力成本。

无主栅背排线技术可以解决低成本、高效率的背接触太阳电池的连接问题，通过使用铜线或其他金属导电材料代替银主栅降低成本，实现背接触太阳电池真正的工业化规模生产，在提高效率的同时降低成本，为光伏系统提供效率更高、成本更低、稳定性更高、耐隐裂更出色的光伏组件，大大提升光伏系统与传统能源的竞争力。

本实用新型使用的无主栅高效率背接触太阳能电池背板的另一个优点是具有定位标示，在背接触太阳能电池背板的特定位置印刷有定位点。背接触太阳能电池背板定位点的设计原理为定位点与背板上的金属线的相对位置精确固定，通过CCD技术可以很容易对背板上的定位点进行识别，通过识别定位点可以精准的将涂有导电胶的背接触太阳能电池片放置于背接触太阳能电池背板的相应位置，使背接触电池片上P电极和N电极同导电背板上对应的导电金属丝通过导电胶进行接触。

附图说明

图1点状无主栅高效率背接触太阳能电池片背面示意图

图2线型无主栅高效率背接触太阳能电池片背面示意图

图3导电线截面图(图3a，单层材料导电线界面图；图3b，具有两层材料导电线截面图；图3c，具有三层材料导电线截面图)

图4含有电连接层无主栅高效率背接触太阳能电池组件的示意图

图5实施例1和2含有无主栅高效率背接触太阳能电池组件的太阳能电池组件局部截面图

图6太阳能电池组件的太阳能电池层局部示意图

图7实施例3含有无主栅高效率背接触太阳能电池组件的太阳能电池组件的局部截面图

1、为铜、铝或钢等金属材料，2、为与1不同的铝或钢等金属材料；3、为锡、锡铅、锡铋或锡铅银金属合金焊料；4、N型掺杂层；41、点状N电极；42、线型N电极区；43、与N电极连接的N导电线；44、线型N电极；5、P型掺杂层；51、点状P电极；52、线型P电极区；53、与P电极连接的P导电线；54、线型P电极；6、N型单晶硅基体；7、绝缘层；8、前层材料；81、背接触太阳能电池背板；82、封装材料；9、汇流条电极；91、N汇流条电极；92、P汇流条电极；10、太阳能电池层；11、基层；12、电连接层。

具体实施方式；

实施例1

如图5所述，一种包括背接触太阳能电池背板的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，包括由上至下连接的前层材料8、太阳能电池层10、背接触太阳能电池背板81，背接触太阳能电池组件的受光面面积与电池片面积比为1.05∶1～100∶1。如图4所示，背接触太阳能电池背板，包括电连接层12和基层11，太阳能电池背板宽幅651mm，长度662mm。电连接层12与基层11之间通过粘接剂连接；电连接层12包括平行排列的可用于电连接背接触电池片的若干导电线。太阳电池层10包括若干个电池片，电池片的背光面排列有与P型掺杂层5连接的P电极和与N型掺杂层5连接的N电极。在P电极为点状P电极51，N电极上为点状N电极41，点状P电极51和点状N电极41相互交替排列，点状P电极51和点状N电极41的总个数为1000～40000个。点状P电极51的直径为0.5mm，相邻点状P电极51之间的距离为2mm。点状N电极41的直径为0.6mm，相邻点状N电极41之间的距离为2mm，点状P电极51连线与点状N电极41连线之间的中心距离为1mm。电池片背面绝缘树脂使用EVA树脂。将每片面积为156×156mm背接触电池片与150根导电线相对应，其中75根通过点状P电极51与电池片的P电极电连接，剩余的75根通过点状N电极41与N电极电连接。电池转化效率为20.3％。

一种包括上述背接触太阳能电池背板81的无主栅高效率背接触太阳能电池组件的制备方法包括以下步骤：

1、制备无主栅高效率背接触太阳能电池背板81：如图4所示，每片背接触电池片对应的156*156mm面积内对应排列了150根导电线，其中75根与点状N电极41对应，剩余75根与点状P电极51对应。在基层11一侧涂覆聚氨酯胶黏剂，将与点状N电极41对应的导电线和与点状P电极51对应的导电线交替排列，通过聚丙烯酸胶黏剂将导电线固定于背板81的相应位置，制备出如图4所示的无主栅高效率背接触太阳能电池背板81，且从上至下依次为第一排排线至第四排排线。

与点状N电极41对应的导电线长度为154mm，与点状P电极51对应的导电线长度为298mm，交替排列600根导电线，成为如图4所示的第一排排线结构，即每排可对应4个156*156mm面积的背接触电池片；排列第二排排线，将300根与点状P电极51对应的长度为298mm的导电线排列，使其同第一排排线结构中，与点状N电极41对应的导电线在同一直线上；排列第三排排线，将300根与点状N电极41对应的长度为298mm的导电线排列，使其同第二排排线结构中，与点状P电极51对应的导电线在同一直线上；排列第四排排线，将300根与点状P电极51对应的长度为154mm的导电线排列，使其同第三排排线结构中，与点状N电极41对应的导电线在同一直线上。

如图3中的3a图所示，导电线为铝丝，横截面尺寸为0.7*0.2mm。使用聚丙烯酸胶黏剂将金属丝固定于背板81的相应位置。

2、制备太阳能电池层：使用丝网印刷在电池片上所有接触点位置上均匀涂覆导电胶，形成点状P电极51和点状N电极41。每个接触点上导电胶涂覆量为0.2mg。导电胶的高分子粘接剂使用热固化的环氧树脂，其中导电粒子的粒径为0.3μm的片状银粉。如图6所示，将涂有导电胶的第一片背接触电池片根据背板81上的定位件进行定位，放置于背板81的左上角，高温固化，然后将第二片背接触电池片在水平面旋转180°，在两片电池边缘对齐时，使第二片背接触电池片上点状P电极51正好处于与第一片背接触电池点状N电极41同一条导电线上。依次类推形成如图6所示的串联结构。将铺设完成如图6所示的在电连接层12两侧使用5×0.22mm横截面积的常规通用汇流条分别将与点状P电极51连接的导电线通过P汇流条电极92连接，与点状N电极41连接的导电线通过N汇流条电极91连接。制作出4串，每串4片，共16片背接触的太阳能电池层10。

3、制备太阳能电池组件：如图5所示，在太阳能电池层10上依次放置上一层EVA作为封装材料82和玻璃作为前层材料8。将层叠后的模组送入层压机进行层压，层压参数根据EVA的硫化特性进行设定，通常为145℃下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行安装金属边框、安装接线盒并进行功率测试和外观检查。

上述16片背接触组件的功率参数如下：

开路电压Uoc(V)12.08

短路电流   Isc(A)9.32

工作电压   μmp(V)9.47

工作电流   Imp(A)9.10

最大功率   Pmax(W)86.18

填充因子     76.54％

实施例2

如图5所述，一种包括上述无主栅高效率背接触太阳能电池背板81的太阳能电池组件，包括由上至下连接的前层材料8、太阳能电池层10、背接触太阳能电池背板81，背接触太阳能电池组件的受光面面积与电池片面积比为1.05∶1～100∶1。如图4所示，背接触太阳能电池背板81，包括电连接层12和基层11，背接触太阳能电池背板81宽幅986mm，长度1662mm。电连接层12与基层11之间通过粘接剂连接；电连接层12包括平行排列的可用于电连接背接触电池的若干导电线。太阳电池层10包括若干个电池片，电池片的背光面排列有与P型掺杂层4连接的P电极和与N型掺杂层5连接的N电极。在P电极为点状P电极51，N电极上为点状N电极41，点状P电极51和点状N电极41相互交替排列，点状P电极51和点状N电极41的总个数为1000～40000个。点状P电极51的直径为0.8mm，相邻点状P电极51之间的距离为4mm。点状N电极41的直径为0.8mm，相邻点状N电极41之间的距离为4mm，点状P电极51连线与点状N电极41连线之间的中心距离为1mm。电池片背面绝缘树脂使用EVA树脂。电池转化效率20.3％。将每片面积为156×156mm背接触电池片与76根导电线相对，其中38根通过点状P电极51与电池片的P电极电连接，剩余的38根通过点状N电极41与N电极电连接。

一种包括背接触太阳能电池背板81的无主栅高效率背接触太阳能电池组件的制备方法包括以下步骤：

1、制备无主栅高效率背接触太阳能电池背板81：如图4所示，每片背接触电池片对应156*156mm面积内对应排列了76根导电线，其中38根与点状N电极41对应，剩余38根与点状P电极51对应。在基层11一侧涂覆聚氨酯胶黏剂，与点状N电极41对应的导电线和点状P电极51对应的导电线交替排列。通过聚丙烯酸胶黏剂将导电线固定于背板81的相应位置，制备出如图4所示的无主栅高效率背接触太阳能电池背板81，且从上至下依次为第一排排线至第六排排线。

与点状N电极41对应的导电线长度为154mm，与点状P电极51对应的导电线长度为298mm，交替排列760根导电线，成为如图4所示的第一排排线结构，即每排可对应10个156*156mm面积的背接触电池片；排列第二排排线，将380根与点状P电极51对应的长度为298mm的导电线排列，使其同第一排排线结构中，与点状N电极41对应的导电线在同一直线上；排列第三排排线，将380根与点状N电极41对应的长度为298mm的导电线排列，使其同第二排排线结构中，与点状P电极51对应的导电线在同一直线上；按第二排排线和第三排排线的排列方式，依次排列第四和第五排排线；排列第六排排线，将380根与点状P电极51对应的长度为154mm的导电线排列，使其同第五排排线结构中，与点状N电极41对应的导电线在同一直线上。

如图3中的3c图所示，导电线为具有三层结构的镀锡金属丝，包括最内层钢丝3直径为0.8mm，中间层的铜层，厚度0.2mm，最外层为镀锡层，厚度0.3mm。镀锡金属丝的横截面为圆形，直径1.3mm。。

2、制备太阳能电池层10：使用丝网印刷在电池片上所有接触点位置上均匀涂覆导电胶，形成点状P电极51和点状N电极41。每个接触点上导电胶涂覆量为25mg。导电胶的高分子粘接剂使用热固化的聚氨酯树脂，其中的导电粒子为粒径0.5μm的镀金镍球。将涂有导电胶的第一片背接触电池片根据背板81上的定位件进行定位，放置于背板81的左上角，高温固化，然后将第二片背接触电池片在水平面旋转180°，在两片电池边缘对齐时，使第二片背接触电池片上的点状P电极51正好处于与第一片背接触电池上的点状N电极41处于同一条导电线上。依次类推形成如图6所示的串联结构。将铺设完成的如图6所示的在电连接层12两侧使用5×0.22mm横截面积的常规通用汇流条分别将与点状P电极51连接的导电线通过P汇流条电极92连接，与点状N电极41连接的导电线通过N汇流条电极91连接。制作出6串，每串10片，共60片背接触的太阳能电池层10。

3、制备太阳能电池组件：如图5所示，在太阳能电池层10上依次放置上一层EVA作为封装材料82和玻璃作为前层材料8。将层叠后的模组送入层压机进行层压，层压参数根据EVA的硫化特性进行设定，通常为145℃下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行金属边框和接线盒安装并进行功率测试和外观检查。

上述60片背接触组件的功率参数如下：

开路电压   Uoc(V)40.36

短路电流   Isc(A)9.34

工作电压   μmp(V)31.78

工作电流   Imp(A)9.25

最大功率   Pmax(W)293.96

填充因子     77.98％

对比实施例1和2可以看出使用背排线技术生产的背接触电池组件可以获得很高的填充因子，从而提高组件的发电效率，同时排线的尺寸越小，即排线的数量越多填充因子越高，组件效率也越高，具有很好的经济效益。

实施例3

如图5所述，一种包括上述无主栅高效率背接触太阳能电池背板81的太阳能电池组件，包括由上至下连接的前层材料8、太阳能电池层10、背接触太阳能电池背板81，背接触太阳能电池组件的受光面面积与电池片面积比为1.05∶1～100∶1。如图4所示，背接触太阳能电池背板81，包括电连接层12和基层11，背接触太阳能电池背板81宽幅986mm，长度1662mm。电连接层12与基层11之间通过粘接剂连接；电连接层12包括平行排列的可用于电连接背接触电池的若干导电线。太阳电池层10包括若干个电池片，电池片包括N型单晶硅基体6，其背面具有P型掺杂层5和N型掺杂层4，其中P型掺杂层5上设有线型P电极区52，N型掺杂层4上设有线型N电极区42，线型P电极区52与线型N电极区42交替排列。线型P电极区52宽度为0.7mm，相邻线型P电极区52之间的距离为2～3mm。线型N电极区42宽度为0.5mm，相邻线型N电极区42之间的距离为2～3mm，线型P电极区52与线型N电极区42之间的中心距离为1.5～3mm。电池转化效率为20.5％。线型P电极区52与线型N电极区42之间设置有绝缘层，绝缘层为热塑性树脂或热固性树脂。将每片面积为156×156mm背接触电池片与76根导电线相对应，其中38根通过线型P电极区52与电池片的P型掺杂层5电连接，剩余的38根通过线型N电极区42与N型掺杂层4电连接。

一种包括背接触太阳能电池背板81的无主栅高效率背接触太阳能电池组件的制备方法包括以下步骤：

1、制备无主栅高效率背接触太阳能电池背板81：如图4所示，每片背接触电池片对应的156*156mm面积内对应排列了76根导电线，其中38根与线型N电极区42对应，剩余38根与线型P电极区52对应。在基层11一侧涂覆聚氨酯胶黏剂，将与线型N电极区42对应的导电线和线型P电极区52对应的导电线交替排列，通过聚丙烯酸胶黏剂将导电线固定于背板81的相应位置，制备出如图4所示的无主栅高效率背接触太阳能电池背板81，且从上至下依次为第一排排线至第六排排线。

与线型N电极区42对应的导电线长度为154mm，与线型P电极区52对应的导电线长度为298mm，交替排列760根导电线，成为如图4所示的第一排排线结构，即每排可对应10个156*156mm面积的背接触电池片；排列第二排排线，将380根与线型P电极区52对应的长度为298mm的导电线排列，使其同第一排排线结构中，与线型N电极区42对应的导电线在同一直线上；排列第三排排线，将380根与线型N电极区42对应的长度为298mm的导电线排列，使其同第二排排线结构中，与线型P电极区52对应的导电线在同一直线上；按第二排排线和第三排排线的排列方式，依次排列第四和第五排排线；排列第六排排线，将380根与线型P电极区52对应的长度为154mm的导电线排列，使其同第五排排线结构中，与线型N电极区42对应的导电线在同一直线上。

如图3中的3b图所示，其中，导电线为具有两层结构的镀锡金属丝，包括内层为铜层，直径0.3mm，外层为镀锡层，厚度0.025mm，锡层的合金成分为锡铅60/40，即含有60％的锡和40％的铅。镀锡金属丝的横截面为圆形，直径为0.35mm。

2、制备太阳能电池层10：将第一片背接触电池片根据背板81上的定位件进行定位，放置于背板81的左上角，然后将第二片背接触电池片在水平面旋转180°，在两片电池边缘对齐，使第二片背接触电池片上的线型P电极区52正好处于与第一片背接触电池上的线型N电极区42处于同一条导电线上。依次类推形成如图6所示的串联结构。最后将排列好的6串，每串10片，共60片背接触的太阳能电池片和镀锡金属丝施加微小的压力并用热风进行加热，使镀锡金属丝上的锡铅焊料融化并与背接触电池片上的电极区欧姆连接，在线型P电极区52上形成线型P电极54，在线型N电极区42上形成线型N电极44，形成如图6所示的串联结构。将铺设完成的电连接层12两侧使用5×0.22mm横截面积的常规通用汇流条分别将与线型P电极51连接的导电线通过P汇流条电极92连接，与线型N电极连接的导电线通过N汇流条电极91连接。制作出如图6所示的6串，每串10片，共60片背接触的太阳能电池层10。热风加热温度为300～400℃。

3、制备太阳能电池组件：如图7所示，在太阳能电池层10上依次放置上一层EVA作为封装材料82和玻璃作为前层材料8。将层叠后的模组送入层压机进行层压，层压参数根据EVA的硫化特性进行设定，通常为145℃下层压16分钟。最后将层压完成的模组进行安装金属边框、安装接线盒并进行功率测试和外观检查。

上述60片背接触组件的功率参数如下：

开路电压   Uoc(V)41.48

短路电流   Isc(A)9.29

工作电压   μmp(V)32.81

工作电流   Imp(A)9.12

最大功率   Pmax(W)299.23

填充因子     77.65％

由实施例1-3的实验参数可知，由本实用新型制备的无主栅高效率背接触太阳能电池组件及采用本实用新型背接触太阳电池背板81所封装的背接触太阳能电池组件均可以获得很高的填充因子，从而提高组件的发电效率。能够有效防止P电极和N电极之间的短路、耐隐裂、高效率、高稳定性，同时该技术具有制备工艺简单，成本大大降低的优点。

上述详细说明是针对实用新型的可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型的等效实施或变更，均应当包含于本实用新型的专利范围内。

另外，本领域技术人员还可在本实用新型权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本实用新型精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.无主栅高效率背接触太阳能电池组件，包括由上至下连接的前层材料、封装材料、太阳能电池层、背接触太阳能电池背板，其特征在于，所述背接触太阳能电池背板由上至下依次为电连接层和基层，所述电连接层与基层之间通过粘接剂连接，所述电连接层包括平行排列的若干导电线；所述太阳电池层包括若干个电池片，所述电池片的背光面排列有与P型掺杂层连接的P电极和与N型掺杂层连接的N电极，所述电池片与背接触太阳能电池背板上的电连接层通过电极电连接，所述背接触太阳能电池组件的受光面面积与所述电池片面积比为1.05：1～100：1。

2.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述背接触太阳能电池背板的电连接层上设置有定位件。

3.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述相邻导电线之间的距离为0.1mm～20mm；所述导电线的数量为10根～500根。

4.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述的导电线的材料为金、银、铜、铝、钢、铜包铝、铜包钢中的任一种；所述导电线的横截面形状为圆形、方形、椭圆形中的任一种；所述横截面形状的外接圆直径为0.05mm～1.5mm。

5.根据权利要求4所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述的导电线表面镀有低熔点材料层或涂覆有导电胶层；所述低熔点材料为锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种；镀层或导电胶层厚度为5μm～50μm。

6.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述粘接剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙 烯酸树脂、有机硅树脂中的任一种。

7.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述电连接层的两侧设置有汇流条电极；所述汇流条电极的表面具有凹凸形状。

8.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述P电极与N电极之间设置有绝缘层，所述绝缘层为热塑性树脂或热固性树脂。

9.根据权利要求1所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述导电线与所述P电极通过点状P电极或者线型P电极电连接，所述导电线与所述N电极通过点状N电极或者线型N电极电连接；所述点状P电极的直径为0.4mm～1.5mm，所述同一导电线上连接的两个相邻点状P电极之间的距离为0.7mm～10mm，所述线型P电极的宽度为0.4mm～1.5mm；所述点状N电极的直径为0.4mm～1.5mm，所述同一导电线上连接的两个相邻点状N电极之间的距离为0.7mm～10mm，所述线型N电极的宽度为0.4mm～1.5mm。

10.根据权利要求9所述的无主栅高效率背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述背接触太阳能电池背板的电连接层分模块设置，装上电池片后形成电池模块，所述电池模块通过电连接层两侧设置的汇流条电极连接，所述太阳电池层的电池片个数为1～120个，其中，包括1～120个电池模块，所述电池模块包括1～120个电池片。