CN218769550U - 一种双面电池片和印刷板 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双面电池片和印刷板，属于太阳能电池技术领域，电池片包括：电池片本体；背电极组，背电极组包括多个分段式金属电极，分段式金属电极包括背电极本体，背电极本体间隔分布；和栅线网，栅线网包括主栅，主栅包括多对主栅组，多对主栅组间隔分布于电池片本体，主栅组包括相对设置的第一主栅本体和第二主栅本体，第一主栅本体和第二主栅本体的相对侧均设有连接部，背电极本体连接于连接部，第一主栅本体和第二主栅本体的两端设有弯折段，以使第一主栅本体和第二主栅本体的端部错开背电极本体；在主栅的两端设置弯折部，使得主栅的端部与背电极错开，有效的减小了高度差，在焊接时能够保证焊接效果。

Description

一种双面电池片和印刷板

技术领域

本申请涉及太阳能电池技术领域，具体而言，涉及一种双面电池片和印刷板。

背景技术

目前，在现有的晶体硅太阳能电池中，常规电池效率已达到瓶颈，制造成本总体增高，制造压力愈发凸显，开创新型图形，降低非硅成本，提升电池效率是当下急需改进完成的路线。常规多主栅电池的背面结构如图1所示，背场由横向均匀、平行分布的铝副栅和纵向等间距平行的铝主栅构成，铝副栅铝主栅垂直相交，铝副栅通过激光开槽孔与硅基接触并收集载流子，从而行成电流汇集到铝主栅上，铝副栅铝主栅与银电极分布套印连接，最终通过银电极连接焊带导出。

目前的双面电池片的铝浆印刷的高度大于银浆印刷高度，导致焊接效果不佳。

发明内容

本申请的目的是提供了一种双面电池片和印刷板，以解决目前焊接效果不佳的问题。

申请人在发明过程中发现：在电池片表面制备背电极组和主栅时，主栅和背电极组的连接部位，主栅是高于背电极组的，在后期焊接焊带时，由于背电极组和主栅间高度差的存在，极易导致假空虚焊。

本申请提供了一种双面电池片，所述电池片包括：

电池片本体；

背电极组，所述背电极组包括多个分段式金属电极，多个所述分段式金属电极间隔分布于所述电池片本体，所述分段式金属电极包括背电极本体，所述背电极本体间隔分布；和

栅线网，所述栅线网包括主栅，所述主栅包括多对主栅组，多对所述主栅组间隔分布于所述电池片本体，所述主栅组包括相对设置的第一主栅本体和第二主栅本体，所述第一主栅本体和第二主栅本体的相对侧均设有连接部，所述背电极本体连接于所述连接部，所述第一主栅本体和第二主栅本体的两端设有弯折段，以使所述第一主栅本体和第二主栅本体的端部错开所述分段式金属电极。

通过上述技术方案，在主栅的两端设置弯折部，使得主栅的端部避开分段式金属电极，在焊接时，减小了主栅对焊带的支撑，有效的减小了高度差，进而使得焊带和背电极更好的接触，在焊接时能够保证焊接效果。

可选的，以由内向外的方向计，所述第一主栅本体和第二主栅本体的弯折段的间距逐渐增大。

可选的，所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度由两端向中间逐渐缩小；和/或

所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度由两端向中间逐渐缩小。

可选的，所述第一主栅本体的分叉段的最大宽度大于所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的最大宽度；和/或

所述第二主栅本体的分叉段的最大宽度大于所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的最大宽度。

可选的，所述第一主栅本体和第二主栅本体的弯折段间连接有第一副栅。

可选的，所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段和所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段间连接有第二副栅。

可选的，所述分段式金属电极至少包括2种尺寸的背电极本体；

更优选的，所述分段式金属电极包括3-6种尺寸的背电极本体。

可选的，所述分段式金属电极包括3种尺寸的背电极本体，所述背电极本体包括大背电极、中背电极和小背电极；和/或

所述大背电极、所述中背电极和所述小背电极的面积比为(2.6-3.0):(1.5-2.0):(0.3-0.5)。

可选的，所述大背电极、中背电极和小背电极等间隔分布；和/或

所述大背电极和中背电极等间隔交替分布，所述小背电极设置于所述大背电极和中背电极的中间；和/或

所述大背电极的数量大于所述中背电极的数量。

可选的，所述栅线网还包括第三副栅，所述第三副栅分布于所述电池片本体，且所述第三副栅垂直于所述主栅。

本申请还提供了一种印刷板，所述印刷板包括板本体，所述板本体表面开设有落料区，所述落料区的形状与如上所述的双面电池片的所述栅线网对应。

采用以上设计的印刷板能够制备出如上提供的栅线网，使得主栅的端部避开分段式金属电极，在焊接时，减小了主栅对焊带的支撑，有效的减小了高度差，进而使得焊带和背电极更好的接触，在焊接时能够保证焊接效果。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为背景技术提供的现有的电池片结构；

图2为本申请实施例提供的背电极组的分布示意图；

图3为本申请实施例提供的栅线网的分布示意图；

图4为图3中a处的放大图；

图5为本申请实施例提供的电池片的结构示意图；

图标：1-电池片本体，2-分段式金属电极，21-大背电极，22-中背电极，23-小背电极，3-主栅，31-主栅组，311-第一主栅本体，312-第二主栅本体，313-连接部，314-弯折段，4-第一副栅，5-第二副栅，6-第三副栅。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述。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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种双面电池片，如图5所示，所述电池片包括：电池片本体、背电极组和栅线网。

背电极组，如图2所示，所述背电极组包括多个分段式金属电极，多个所述分段式金属电极间隔分布于所述电池片本体，所述分段式金属电极包括背电极本体，所述背电极本体间隔分布。

栅线网，如图3和4所示，所述栅线网包括主栅，所述主栅包括多对主栅组，多对所述主栅组间隔分布于所述电池片本体，所述主栅组包括呈镜像设置的第一主栅本体和第二主栅本体，所述第一主栅本体和第二主栅本体的相对侧均设有连接部，所述背电极本体连接于所述连接部，所述第一主栅本体和第二主栅本体的两端设有弯折段，以使所述第一主栅本体和第二主栅本体的端部错开所述分段式金属电极。

在一些实施例中，连接部可以设为凹槽状，以容置背电极本体。

需要说明的是，弯折段的含义是，此段主栅的中心线发生了弯折，例如，此段主栅的内外边缘均发生弯折，或者此段主栅的内边缘发生弯折；第一主栅本体和第二主栅本体的端部错开分段式金属电极是指第一主栅本体和第二主栅本体的端部在水平面上和分段式金属电极没有交集。

申请人发现：铝浆印刷的高度大于银浆印刷高度，而这种高度差的存在，导致在背面焊接时的焊接效果不佳，通过在主栅的两端设置弯折部，使得主栅的端部与背电极错开，有效的减小了高度差，从而在焊接时能够保证焊接效果。

同时，本申请采用一对主栅组来替代传统的单一根主栅，在产生相同的导电效果的前提下，一对主栅组的总面积小于单一根主栅，在印刷时，能够一定程度的降低主栅印刷料(一般情况下是铝)的用量。

本实施例中，以由内向外的方向计，所述第一主栅本体和第二主栅本体的弯折段的间距逐渐增大(即相离弯折)，呈“鱼叉”状设计，更进一步的，鱼叉锥度为40°-60°，换而言之，两弯折段的角度为40°-60°。

为有效避免EL黑影，保证传输效果，第一主栅本体和第二主栅本体的弯折段间连接有第一副栅。本实施例中，第一副栅的宽度为100-130μm。

在一些实施例中，所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度由两端向中间逐渐缩小，换而言之，两相邻连接部间的主栅段成“C”形结构。

采用以上设计，能够一定程度的减少印刷主栅时的浆料消耗，同时，该种中间向两个相邻的银电极的宽度由窄变宽变化，有利于传输。

为保证传输效果，更进一步的，第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段和所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段间连接有第二副栅。本实施例中，第二副栅的宽度为100-130μm。

本实施例中，第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的中间段的宽度不变，即“C”形结构具有平直段，第二副栅分布于该宽度不变的中间段。

在一些实施例中，所述第一主栅本体的分叉段的最大宽度大于所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的最大宽度；所述第二主栅本体的分叉段的最大宽度大于所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的最大宽度。

采用以上设计，在电池做组件焊接时，可以有效减少两片电池片偏焊。

具体的，本实施例中，以210*210的双面电池片进行举例说明，主栅的具体尺寸如下：第一主栅本体和第二主栅本体的长度均为103.5mm，弯折段的长度为11.38mm，弯折段的宽度为0.3-0.85mm；第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度渐变为0.7-0.5-0.7，第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的长度为12.12mm，第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度渐变为0.7-0.5-0.7，第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的长度为12.12mm，第一主栅本体的连接部对应的宽度为0.5-0.7mm，第一主栅本体的连接部对应的长度为0.9-2.0mm；第二主栅本体的连接部对应的宽度为0.5-0.7mm，第二主栅本体的连接部对应的长度为0.9-2.0mm。

申请人在发明过程中发现：目前常规多主栅背面图形连接两个相邻背电极的铝主栅长度偏长，铝浆单耗增加，铝副栅所收集的载流子传输到银电极过程中途径铝主栅，由于铝的电阻率远远大于银的电阻率，铝主栅传输路径越长，传输电阻增大，引发电流损失越大，填充性能降低，功耗增加，效率降低，不利于实现电池高功率组件的目标和生产成本的降低。

针对以上问题，降低非硅料成本优化铝主栅和电池背面电极结构改善电流的传输路径，降低电阻率和铝浆使用量，同时提升电池效率，成为多主栅电池实现提效降本目标的路线之一。

为此，在一些实施例中，分段式金属电极至少包括2种尺寸的背电极本体；需要说明的是，此处是指在夹设于属于同一对第一主栅本体和第二主栅本体间的分段式金属电极有多种尺寸的背电极本体；更优选的，所述分段式金属电极包括3-6种尺寸的背电极本体。本实施例中，所述分段式金属电极包括3种尺寸的背电极本体，所述背电极本体包括大背电极、中背电极和小背电极，所述大背电极、所述中背电极和所述小背电极的面积比为(2.6-3.0):(1.5-2.0):(0.3-0.5)。

具体的，本实施例中，以210*210的双面电池片进行举例说明，背电极的具体尺寸如下：大背电极的宽度为2.6-3.0mm，长度为2.0-2.12mm；小背电极数量的宽度为0.3-0.5mm，长度为2.0-2.12mm，宽度为1.5-2.0mm，中背电极的宽度为1.5-2.0mm，长度为2.0-2.12mm，其中，大背电极、中背电极和小背电极的长度根据第一主栅本体和第二主栅本体的连接部的间距确定，本实施例中，第一主栅本体和第二主栅本体的连接部的底部间距为1.8-1.91mm，第一主栅本体和第二主栅本体的连接部的顶部间距为1.5-1.53mm，采用以上长度和间距数据，可有效保证银铝搭接和电池焊接性。

采用以上设计，通过采用不等尺寸分段式设计，在纵向铝主栅内设计3-6种背电极尺寸，相比现有的背电极，面积有一定缩小，降低了印刷时的印刷料(一般是银)的消耗；采用由不同形状铝栅共同构成镜像对称的结构铝主栅，通过优化铝副栅收集的载流子在铝主栅层向背电极局部的传输路径，减少传输功率损失，增加载流子收集，提升电流及填充性能最终提高光电转换效率。

进一步的，大背电极、中背电极和小背电极等间隔分布；所述大背电极和中背电极等间隔交替分布，所述小背电极设置于所述大背电极和中背电极的中间；所述大背电极的数量大于所述中背电极的数量。

设计不同面积的背电极，交叉分布，可确保焊接时的拉力正常范围内，焊带焊接无异常。

在一些实施例中，栅线网还包括第三副栅，所述第三副栅分布于所述电池片本体，且所述第三副栅垂直于所述主栅。具体的，第三副栅等间距均匀分布，垂直于主栅。第三副栅通过激光开槽孔与硅基接触并收集载流子，横向收集，然后汇流至主栅，经过背电极连接焊带导出。本实施例中，以210*210的双面电池片进行举例说明，第三副栅的具体尺寸如下：横向第三副栅的宽度为0.1-0.25mm；栅线间距为0.8-1.5mm；优选0.1mm宽度1.06栅线间距规格。

本申请实施例还提供了一种印刷板，所述印刷板包括板本体，所述板本体表面开设有落料区，所述落料区的形状与如上所述的双面电池片的所述栅线网对应。

本申请实施例还提供了一种双面电池片的制备方法，包括：

1、制绒：采用单晶P型硅片，用碱进行正面和背面制绒形成绒面结构。

2、扩散：将制绒后硅片，用三氯氧磷和硅片在高温下进行反应，使正面扩散形成PN发射结。扩散后正表面薄层的方块电阻为160Ω/□之间。

3、激光SE：利用扩散后的磷硅玻璃为磷源，在扩散后硅片的正面且对应正电极栅线的金属化区域进行激光掺杂，形成重掺杂区，从而在硅片正面实现选择发射极的结构，重掺杂区的方块电阻为85Ω/□之间。

4、热氧：将激光SE后硅片通氧进行氧化。

5、去PSG：将热氧化后硅片，用HF去除背面及周边PSG。

6、碱抛：将去PSG后的硅片进行背面和边缘抛光，正面去PSG。

7、氧化退火：将碱抛后的硅片进行氧化及退火处理。

8、背面沉积钝化膜：在退火后的硅片背面制备钝化膜。

正面沉积减反膜：在硅片的正面制备钝化及减反射层。

9、背面激光：在背面制备了钝化膜的硅片上按图4设计方式，横向铝副栅2区域均进行激光开孔，光斑直径控制在30um，开孔面积较常规组件电池(图1)持平。

10、背面电极制备：背银电极，采用丝网印刷方式，在背激光开槽后的硅片上，选用银浆，印刷大背电极(1-1)数量4个，宽度2.6mm,长度2.0mm，小背电极(1-2)数量6个，宽度0.5mm，长度2.0mm，中背电极(1-3)数量3个，宽度1.5，长度2.0mm。PAD点，单片背银湿重在19-25mg。

11、背面电场制备：在制备PAD点4后的硅片上，选用铝浆；采用目数360目、线径16μm、沙厚28μm、膜厚16μm的网板，通过丝网印刷方式按图3设计方式同步印刷铝主栅1、铝副栅3。其中鱼叉形铝主栅11-1锥度在40°-60°铝主栅11-1宽度渐变0.3-0.85mm，渐变总长11.38mm,“C”形铝主栅11-2规格为宽度渐变0.7-0.5-0.7mm，渐变总长度12.12mm，凹槽形铝主栅11-3宽度2.81mm,长度1.9mm。铝主栅11-1，铝主栅11-2，铝主栅11-3，总体长度103.5mm单片背铝湿重在420-460mg。

12、正电极主栅区印刷：采用正银浆料，在印刷了背面电极的硅片上丝网印刷制备正面电极。

13、正面副栅区印刷：按照网板图形，采用正银浆料印刷正面副栅。

14、烧结：将印刷正面电极的硅片进行共烧结，烧结峰值温度760℃

15、电注入：将烧结后的电池片进行电注入处理。

16、成品：将产品电池片测试、分选、包装入库。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双面电池片，其特征在于，所述电池片包括：

电池片本体；

背电极组，所述背电极组包括多个分段式金属电极，多个所述分段式金属电极间隔分布于所述电池片本体，所述分段式金属电极包括背电极本体，所述背电极本体间隔分布；和

栅线网，所述栅线网包括主栅，所述主栅包括多对主栅组，多对所述主栅组间隔分布于所述电池片本体，所述主栅组包括相对设置的第一主栅本体和第二主栅本体，所述第一主栅本体和第二主栅本体的相对侧均设有连接部，所述背电极本体连接于所述连接部，所述第一主栅本体和第二主栅本体的两端设有弯折段，以使所述第一主栅本体和第二主栅本体的端部错开所述分段式金属电极。

2.根据权利要求1所述的双面电池片，其特征在于，以由内向外的方向计，所述第一主栅本体和第二主栅本体的弯折段的间距逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的双面电池片，其特征在于，所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度由两端向中间逐渐缩小；和/或

所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的宽度由两端向中间逐渐缩小。

4.根据权利要求1所述的双面电池片，其特征在于，所述第一主栅本体的分叉段的最大宽度大于所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的最大宽度；和/或

所述第二主栅本体的分叉段的最大宽度大于所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段的最大宽度。

5.根据权利要求1所述的双面电池片，其特征在于，所述第一主栅本体和第二主栅本体的弯折段间连接有第一副栅；和/或

所述第一主栅本体的两相邻连接部间的主栅段和所述第二主栅本体的两相邻连接部间的主栅段间连接有第二副栅。

6.根据权利要求1所述的双面电池片，其特征在于，所述分段式金属电极至少包括2种尺寸的背电极本体；

或所述分段式金属电极包括3-6种尺寸的背电极本体。

7.根据权利要求6所述的双面电池片，其特征在于，所述分段式金属电极包括3种尺寸的背电极本体，所述背电极本体包括大背电极、中背电极和小背电极；和/或

所述大背电极、所述中背电极和所述小背电极的面积比为(2.6-3.0):(1.5-2.0):(0.3-0.5)。

8.根据权利要求7所述的双面电池片，其特征在于，所述大背电极、中背电极和小背电极等间隔分布；和/或

所述大背电极和中背电极等间隔交替分布，所述小背电极设置于所述大背电极和中背电极的中间；和/或

所述大背电极的数量大于所述中背电极的数量。

9.根据权利要求7所述的双面电池片，其特征在于，所述栅线网还包括第三副栅，所述第三副栅分布于所述电池片本体，且所述第三副栅垂直于所述主栅。

10.一种印刷板，其特征在于，所述印刷板包括板本体，所述板本体表面开设有落料区，所述落料区的形状与权利要求1至9中任意一项所述的双面电池片的所述栅线网对应。

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