一種太陽能電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能電池組件領(lǐng)域，具體涉及一種采用低熔點焊帶低溫焊接技術(shù)的太陽能電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]以晶體硅作為基片的太陽能電池的受光面、或者受光面與背面需要印有金屬電極細柵線(簡稱細柵線)11和與之垂直的金屬電極主柵線(簡稱主柵線)10，以作為金屬電極(簡稱電極)收集電池片產(chǎn)生的電流，細柵線與主柵線相交并導(dǎo)通。一般來講，主柵線越多，相應(yīng)可在保證串聯(lián)電阻不增加的情況下，適當(dāng)減少細柵線數(shù)量。
[0003]電極柵線完成后，需將導(dǎo)電焊帶被焊接到主柵線上以匯集電流并在之后的工序與其他電池片串、并聯(lián)。傳統(tǒng)太陽能電池使用的焊帶表面有鍍層，鍍層熔點在200攝氏度以上，或者現(xiàn)有電池組件除了電池和焊帶，它還包含導(dǎo)電膠帶，電池片和焊帶之間通過導(dǎo)電膠帶粘貼。
[0004]新興的異質(zhì)結(jié)太陽能電池片(HJT)，如圖6所示，使用經(jīng)過制絨、清洗等表面處理的晶體硅硅片作為基板8。通過現(xiàn)有的鍍膜技術(shù)在硅片表面逐層鍍上本征非晶硅層7和摻雜了的非晶硅層，摻雜非晶硅層包括分別處于上、下表面的P型非晶硅層5和N型非晶硅層6。以上完成后，在受光面摻雜非晶硅層表面鍍上一層透明導(dǎo)電氧化物層12 (即TC0，Transparent Conducting Oxide)。而后采用絲網(wǎng)印刷或電鍍技術(shù)等在TCO層表面印制包含金屬細柵線11和金屬主柵線10的金屬電極。由HJT電池表面存在非晶娃層及透明導(dǎo)電氧化物層，其制造工藝通常為180?220攝氏度，過高的焊接溫度會損傷電池表面的非晶硅層及透明導(dǎo)電層，影響電池光電轉(zhuǎn)化效率，且高溫容易導(dǎo)致電池片彎曲碎片，不利于制造更薄的太陽能電池片。為了充分利用此類新興太陽能電池制造技術(shù)的優(yōu)勢，我們需要盡可能降低將電池到組件CTM(cell to module)封裝過程中各個工序的工藝溫度，現(xiàn)今HJT太陽能電池一般要求整個電池的制造和封裝工藝控制在200攝氏度以內(nèi)。
[0005]因此，如何找到一種適用于將異質(zhì)結(jié)電池串接做成組件的方法逐漸成為目前產(chǎn)業(yè)界的一個課題。該方法要求:能以低于異質(zhì)結(jié)電池制作工藝溫度的焊接或者串接溫度，將電池片很好地串接起來，使得由電池片到組件(CTM: cell to module)的功率損失最小，并具備可靠的環(huán)境測試穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是研究一種適于異質(zhì)結(jié)電池的電池組件，能以低于異質(zhì)結(jié)電池制作工藝溫度的焊接或者串接溫度，將電池片很好地串接起來，使得由電池片到組件(CTM:cell to module)的功率損失最小，并具備可靠的環(huán)境測試穩(wěn)定性。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種太陽能電池組件，包括多塊異質(zhì)結(jié)太陽能電池片，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池片上設(shè)有金屬細柵線以及與金屬細柵線垂直的金屬主柵線；所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池片之間通過低熔點焊帶串接，所述低熔點焊帶是表面帶有熔點在160°C -200°C之間的金屬涂層的焊帶。
[0009]優(yōu)選方案，所述焊帶為銅焊帶，焊帶寬度在0.lmm-1.5mm之間，焊帶厚度在50-500um 之間。
[0010]優(yōu)選方案，所述金屬涂層是鉛、錫和鉍的合金涂層，或者鉛、錫和銦的合金涂層，或者鉛、錫和銀的合金涂層。
[0011]優(yōu)選方案，所述金屬涂層的厚度< 45微米。
[0012]進一步優(yōu)選方案，所述太陽能電池組件具體形式選自以下a、b、C、d四種方案之
[0013]a.焊帶數(shù)量3條，焊帶寬度1.5±0.1mm，焊帶厚度0.3-0.4mm ;金屬電極細柵線寬度不超過120um，數(shù)量不超過100條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同；
[0014]b.焊帶數(shù)量4條，焊帶寬度1.2±0.1mm，焊帶厚度0.2-0.5mm;金屬電極細柵線寬度不超過120um，數(shù)量不超過100條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同；
[0015]c.焊帶數(shù)量5?6條，焊帶寬度0.8±0.1mm，焊帶厚度0.2-0.8mm ;金屬電極細柵線寬度不超過40?110um，數(shù)量40?100條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同；
[0016]d.焊帶數(shù)量為蘭7條，焊帶寬度在0.1?0.8mm之間，焊帶厚度在0.1?0.8mm之間；金屬電極細柵線寬度50?90um，數(shù)量不超過80條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同。
[0017]所述四種電池組件合理地設(shè)計了電極主柵線和細柵線寬度及數(shù)量，在減少了電極柵線電池遮光面積的情況下獲得了更小的串聯(lián)電阻。
[0018]該串接技術(shù)使用HJT異質(zhì)結(jié)太陽能電池片片作為電池主體。電池片表面印有電極，電極包含主柵線和細柵線。兩塊電池片間使用表面帶有熔點在160-200°C之間的金屬涂層的焊帶串接。所述焊帶采用表面帶有低恪點金屬涂層的銅焊帶。焊帶寬度在0.lmm-1.5mm之間，厚度在 50-500um 之間；銅箔導(dǎo)電率會 98% IACs (Internat1nal Annealed CopperStandard);表面涂層采用鉛、錫、鉍合金，鉛、錫、鉍合金涂層與銅帶基材的重量比在0.1 %?2%之間，合金涂層厚度不超過45um。其熔點可以控制在160_200°C。其較低的焊接溫度有效保證了電池片兩面的非晶硅層和透明導(dǎo)電層不受到高溫的損傷。
【附圖說明】
[0019]圖1是三片電池用焊帶串接以后形成的縱切面圖，圖1中第一塊電池片的正極和第二塊電池片的負極聯(lián)通，第二塊電池的正極和第三塊電池的負極連接；
[0020]圖2是三片電池用焊帶串接以后形成的俯視圖；
[0021]圖3是焊帶粘接完成后的單塊電池的橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是焊帶粘接完成后的單塊電池的俯視圖，本實例采用的是條焊帶/主柵線設(shè)計;
[0023]圖5是焊帶粘接前的單塊電池的俯視圖；
[0024]圖6是包含HIT異質(zhì)結(jié)電池具體結(jié)構(gòu)的電池橫切面圖；
[0025]圖7是60片電池按照6x10的方式排版串接以后形成的模組結(jié)構(gòu)；
[0026]其中，3是焊帶，4是異質(zhì)結(jié)太陽能電池片，5是P型非晶硅層，6是N型非晶硅層，7是本征非晶硅層，8是基板，10是金屬主柵線，11是金屬細柵線，12是透明導(dǎo)電氧化物層。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0028]一種太陽能電池組件，包括多塊異質(zhì)結(jié)太陽能電池片4，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池片4上設(shè)有金屬細柵線11以及與金屬細柵線垂直的金屬主柵線10 ;所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池片4之間通過低熔點焊帶3串接，所述低熔點焊帶3是表面帶有熔點在160°C _200°C之間的金屬涂層的焊帶。
[0029]該種太陽能電池制造流程與當(dāng)前行業(yè)內(nèi)HJT等太陽能電池制造流程整體差別不大，可充分利用現(xiàn)有技術(shù)資源。
[0030]在HJT電池片4的電極印刷完成并烘干后，需將電池片根據(jù)各個電池片光電性能的不同合理地進行排版布置，而后使用手動或自動焊接的方式將焊帶兩頭分別焊接于兩片電池片上正、負極的主柵線10表面，以將一定數(shù)量的電池片串聯(lián)成電池串，如圖1和圖2所示(圖中僅串接了 3片電池作為示例)。串接完成后再將一定數(shù)量的電池串合理地并聯(lián)、串聯(lián)成電池陣列，如圖7所示(圖中示例的是60片電池依據(jù)6x10的方式全部串聯(lián)形成的電池陣列)。目前行業(yè)內(nèi)自動化串接設(shè)備已發(fā)展較為成熟，可由一套完整的設(shè)備完成電池片4排版、焊帶3放置、焊接等工序。
[0031]串接的焊帶3采用表面帶有特殊涂層的銅焊帶。焊帶寬度在0.lmm-1.5mm之間，厚度在 50-500um 之間；銅箔導(dǎo)電率蘭 98 % IACs (Internat1nal Annealed CopperStandard);表面涂層采用鉛、錫、鉍合金，鉛、錫、鉍合金涂層與銅帶基材的重量比在0.1 %?2%之間，熔點為160-200°C，涂層厚度不超過45um。具體實施可采用以下a、b、c、d四種方案:
[0032]a.焊帶數(shù)量3條，焊帶寬度1.5±0.1mm，焊帶厚度0.3-0.4mm ;金屬電極細柵線寬度不超過120um，數(shù)量不超過100條；金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同。
[0033]b.焊帶數(shù)量4條，焊帶寬度1.2±0.1mm，焊帶厚度0.2-0.5mm;金屬電極細柵線寬度不超過120um，數(shù)量不超過100條；金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同。
[0034]c.焊帶數(shù)量5?6條，焊帶寬度0.8±0.1mm，焊帶厚度0.2-0.8mm ;金屬電極細柵線寬度不超過40?llOum，數(shù)量40?100條；金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同。
[0035]d.焊帶數(shù)量為蘭7條，焊帶寬度在0.1?0.8mm之間，焊帶厚度在0.1?0.8mm之間；金屬電極細柵線寬度50?90um,數(shù)量不超過80條；金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能電池組件，包括多塊異質(zhì)結(jié)太陽能電池片，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池片上設(shè)有金屬細柵線以及與金屬細柵線垂直的金屬主柵線；其特征是，所述異質(zhì)結(jié)太陽能電池片之間通過低熔點焊帶串接，所述低熔點焊帶是表面帶有熔點在160°C -200°C之間的金屬涂層的焊帶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽能電池組件，其特征是，所述焊帶為銅焊帶，焊帶寬度在0.lmm-1.5mm之間，焊帶厚度在50-500 μ m之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽能電池組件，其特征是，所述金屬涂層是鉛、錫和鉍的合金涂層，或者鉛、錫和銦的合金涂層，或者鉛、錫和銀的合金涂層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽能電池組件，其特征是，所述金屬涂層的厚度<45微米。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述太陽能電池組件，其特征是，所述太陽能電池組件具體形式選自以下a、b、C、d四種方案之一: a.焊帶數(shù)量3條，焊帶寬度1.5±0.1mm,焊帶厚度0.3-0.4mm ;金屬電極細柵線寬度不超過120um，數(shù)量不超過100條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同； b.焊帶數(shù)量4條，焊帶寬度1.2±0.1mm，焊帶厚度0.2-0.5mm ;金屬電極細柵線寬度不超過120um，數(shù)量不超過100條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同； c.焊帶數(shù)量5?6條，焊帶寬度0.8±0.1mm,焊帶厚度0.2-0.8mm ;金屬電極細柵線寬度不超過40?llOum，數(shù)量40?100條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同； d.焊帶數(shù)量為蘭7條，焊帶寬度在0.1?0.8mm之間，焊帶厚度在0.1?0.8mm之間；金屬電極細柵線寬度50?90um，數(shù)量不超過80條，金屬主柵線數(shù)量及寬度與焊帶相同。
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能電池組件，該組件使用HJT異質(zhì)結(jié)太陽能電池片作為電池主體，電池之間通過低熔點焊帶串接，所述低熔點焊帶是表面帶有熔點在160℃-200℃之間的金屬涂層的焊帶，其較低的焊接溫度有效保證了電池片兩面的非晶硅層和透明導(dǎo)電層不受到高溫的損傷。
【IPC分類】H01L31/05
【公開號】CN204857754
【申請?zhí)枴緾N201520484756
【發(fā)明人】賀斌, 何湘衡, 李廷凱, 朱永紅
【申請人】湖南共創(chuàng)光伏科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月7日