CN218548447U - 一种硅基异质结太阳能电池片及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅基异质结太阳能电池片及光伏组件，电池片包括N型单晶硅片、位于N型单晶硅片表面的本征非晶硅层、位于本征非晶硅层表面的掺杂层、位于掺杂层表面的导电薄膜，导电薄膜上设有金属电极，金属电极包括设于导电薄膜上的铜基层及覆于铜基层表面上的锡层。本实用新型中的硅基异质结太阳能电池采用低温铜浆料替代了低温银浆料制备金属电极，大幅降低了金属电极的制备成本；在铜电极表面电镀一层锡可与镀锡铜焊带实现良好的焊接，对铜电极表面起到一定的防护作用，且提升了电极致密性，有效提高了导电性能。

Description

一种硅基异质结太阳能电池片及光伏组件

技术领域

本实用新型属于太阳能电池领域，具体涉及一种硅基异质结太阳能电池片及光伏组件。

背景技术

太阳能电池指可以有效吸收太阳能并将其转化为电能的光伏器件，晶体硅太阳能电池是目前应用最为广泛的产品，其中，硅基异质结太阳能电池是目前量产技术中光电转换效率最高的、发展潜力最大的一种。

现有硅基异质结太阳能电池金属电极通常采用丝网印刷技术，将低温银浆通过网版图形印刷到电池前表面和背面，并在180～200度温度下持续10～30分钟固化形成金属电极，这种方式采用丝网印刷低温银浆制备的金属电极，成本非常高，在非硅加工成本中占比约40％。业内也有采用电镀技术直接制备铜电极，而电镀铜步骤多，虽然采用了铜替代银，但加工成本也接近印刷银电极的1/2。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种改进的硅基异质结太阳能电池片及光伏组件，通过在纯铜电极表面附着锡层，可与涂锡铜焊带实现良好的焊接，降低了电池金属电极的制备成本。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种硅基异质结太阳能电池片，包括N型单晶硅片、位于所述N型单晶硅片表面的本征非晶硅层、位于所述本征非晶硅层表面的掺杂层、位于所述掺杂层表面的导电薄膜，所述导电薄膜上设有金属电极，所述金属电极包括设于所述导电薄膜上的铜基层及覆于所述铜基层表面上的锡层。

优选地，所述锡层的厚度为所述金属电极的整体厚度的5～15％。

优选地，所述锡层电镀形成于所述铜基层的表面上。

优选地，所述铜基层覆设于所述导电薄膜的表面上。

更优选地，所述铜基层印刷、转印或喷涂于所述导电薄膜的表面上。

优选地，所述N型单晶硅片的上表面从下往上依次包括所述本征非晶硅层、所述掺杂层、所述导电薄膜、所述金属电极和所述锡层，所述N型单晶硅片的下表面从上往下依次包括所述本征非晶硅层、所述掺杂层、所述导电薄膜、所述金属电极和所述锡层。

优选地，所述掺杂层包括磷或硼，所述N型单晶硅片上方的掺杂层掺杂磷，所述N型单晶硅片下方的掺杂层掺杂硼；或所述N型单晶硅片上方的掺杂层掺杂硼，所述N型单晶硅片下方的掺杂层掺杂磷。

优选地，所述导电薄膜的厚度为90nm-120nm。

本实用新型还采用如下技术方案：

一种光伏组件，所述光伏组件包括所述的太阳能电池片。

优选地，相邻的两个所述太阳能电池片通过一或多个镀锡铜焊带串接，所述镀锡铜焊带的一端部和其中一个太阳能电池片正面上的所述金属电极的锡层焊接，所述镀锡铜焊带的另一端部和另一个太阳能电池片背面上的所述金属电极的锡层焊接。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

本实用新型中的硅基异质结太阳能电池采用低温铜浆料替代了低温银浆料制备金属电极，大幅降低了金属电极的制备成本；在铜电极表面电镀一层锡可与镀锡铜焊带实现良好的焊接，对铜电极表面起到一定的防护作用，且提升了电极致密性，有效提高了导电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例中硅基异质结太阳能电池片的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中太阳能电池片和镀锡铜焊带的连接示意图。

其中，1、电池片；11、N型单晶硅片；12、本征非晶硅层；13、掺杂层；14、导电薄膜；15、金属电极；151、铜基层；152、锡层；16、电池片本体；2、镀锡铜焊带。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1至图2所示，本实施例中的硅基异质结太阳能电池片包括N型单晶硅片11、位于N型单晶硅片11表面的本征非晶硅层12、位于本征非晶硅层12表面的掺杂层13、位于掺杂层13表面的导电薄膜14，导电薄膜14上设有金属电极15，金属电极15包括设于导电薄膜14上的铜基层151及覆于铜基层151表面上的锡层152。具体的，N型单晶硅片11的上表面从下往上依次包括本征非晶硅层12、掺杂层13、导电薄膜14、金属电极15和锡层152，N型单晶硅片11的下表面从上往下依次包括本征非晶硅层12、掺杂层13、导电薄膜14、金属电极15和锡层152。

N型单晶硅片11的规格可以是182mm*182mm、210mm*210mm、182mm*91mm、210mm*105mm等尺寸。本实施例中采用含碱溶液在N型单晶硅片11的表面制备金字塔绒面结构，通过等离子体化学气相沉积法在制绒后的N型单晶硅片11表面依次沉积本征非晶硅层12和掺杂层13；其中掺杂层13可以为掺杂非晶硅膜层，也可以为掺杂微晶硅膜层，掺杂层掺磷或掺硼，上表面掺杂层13的掺杂类型与下表面掺杂层13的掺杂类型不同，即N型单晶硅片11上方的掺杂层13掺杂磷，则N型单晶硅片11下方的掺杂层13掺杂硼，或N型单晶硅片11上方的掺杂层13掺杂硼，则N型单晶硅片11下方的掺杂层13掺杂磷。

掺杂层13表面的导电薄膜14通过磁控溅射或蒸镀法沉积，导电薄膜14的厚度控制在90nm-120nm。导电薄膜14上的金属电极15采用丝网印刷、激光转印、喷墨等方式将低温铜浆料制备，并通过固化炉，固化温度控制在180度-200度，固化时间10-30分钟，固化后形成铜金属电极15，金属电极15的铜基层151覆设于导电薄膜14的表面上，锡层152电镀形成于铜基层151的表面上，其中锡层152的厚度为金属电极15整体厚度的5％-15％。电极栅线的宽度在10微米-40微米之间。

如图2所示，本实施例还提供一种光伏组件，光伏组件中相邻的两个太阳能电池片1通过一或多个镀锡铜焊带2串接，镀锡铜焊带2的一端部和其中一个太阳能电池片1正面上的金属电极15的锡层152焊接，镀锡铜焊带2的另一端和另一个太阳能电池片1背面上的金属电极15的锡层152焊接。依次类推，将多个太阳能电池片1通过镀锡铜焊带2依次串焊为电池串。

综上所述，本实用新型中的硅基异质结太阳能电池采用低温铜浆料替代了低温银浆料制备金属电极，大幅降低了金属电极的制备成本；在铜电极表面电镀一层锡可与镀锡铜焊带实现良好的焊接，对铜电极表面起到一定的防护作用，且提升了电极致密性，有效提高了导电性能。

如本说明书和权利要求书中所示，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅基异质结太阳能电池片，包括N型单晶硅片、位于所述N型单晶硅片表面的本征非晶硅层、位于所述本征非晶硅层表面的掺杂层、位于所述掺杂层表面的导电薄膜，所述导电薄膜上设有金属电极，其特征在于，所述金属电极包括设于所述导电薄膜上的铜基层及覆于所述铜基层表面上的锡层。

2.根据权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池片，其特征在于，所述锡层的厚度为所述金属电极的整体厚度的5～15％。

3.根据权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池片，其特征在于，所述锡层电镀形成于所述铜基层的表面上。

4.根据权利要求1所述的硅基异质结太阳能电池片，其特征在于，所述铜基层覆设于所述导电薄膜的表面上。

5.根据权利要求4所述的硅基异质结太阳能电池片，其特征在于，所述铜基层印刷、转印或喷涂于所述导电薄膜的表面上。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述N型单晶硅片的上表面从下往上依次包括所述本征非晶硅层、所述掺杂层、所述导电薄膜、所述金属电极和所述锡层，所述N型单晶硅片的下表面从上往下依次包括所述本征非晶硅层、所述掺杂层、所述导电薄膜、所述金属电极和所述锡层。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述掺杂层包括磷或硼，所述N型单晶硅片上方的掺杂层掺杂磷，所述N型单晶硅片下方的掺杂层掺杂硼；或所述N型单晶硅片上方的掺杂层掺杂硼，所述N型单晶硅片下方的掺杂层掺杂磷。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述导电薄膜的厚度为90nm-120nm。

9.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括如权利要求1-8中任一权利要求所述的太阳能电池片。

10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，相邻的两个所述太阳能电池片通过一或多个镀锡铜焊带串接，所述镀锡铜焊带的一端部和其中一个太阳能电池片正面上的所述金属电极的锡层焊接，所述镀锡铜焊带的另一端部和另一个太阳能电池片背面上的所述金属电极的锡层焊接。

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