[發(fā)明專利]一種背接觸硅太陽(yáng)能電池片的背面電極結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210132725.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN102646728A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寶信;沈堅(jiān);王栩生;章靈軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;阿特斯（中國(guó)）投資有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒;陸金星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種背接觸硅太陽(yáng)能電池片的背面電極結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于太陽(yáng)電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽(yáng)能無(wú)疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。目前，在所有的太陽(yáng)能電池中，晶體硅太陽(yáng)能電池是得到大范圍商業(yè)推廣的太陽(yáng)能電池之一，這是由于硅材料在地殼中有著極為豐富的儲(chǔ)量，同時(shí)硅太陽(yáng)能電池相比其他類型的太陽(yáng)能電池，有著優(yōu)異的電學(xué)性能和機(jī)械性能。因此，晶體硅太陽(yáng)電池在光伏領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。高效化是目前晶體硅太陽(yáng)電池的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)改進(jìn)表面織構(gòu)化、選擇性發(fā)射結(jié)、前表面和背表面的鈍化，激光埋柵等技術(shù)來(lái)提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率，但由于其需要特殊的設(shè)備和復(fù)雜的工藝流程，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受到制約。

目前，背接觸硅太陽(yáng)電池（MWT太陽(yáng)電池）受到了大家的廣泛關(guān)注，其優(yōu)點(diǎn)在于：由于其正面沒有主柵線，正極和負(fù)極都在電池片的背面，減少了電池片的遮光，提高了電池片的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)由于正極和負(fù)極均在背面，在制作組件時(shí)，可以減少焊帶對(duì)電池片的遮光影響，同時(shí)采用新的封裝方式可以降低電池片的串聯(lián)電阻，減小電池片的功率損失。

傳統(tǒng)的背接觸晶體硅太陽(yáng)能電池片的制備方法為：制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕、清洗、鍍膜、打孔、印刷、燒結(jié)。這些步驟完成之后，在電池片背面形成正電極、負(fù)電極和背電場(chǎng)。對(duì)于常規(guī)的P型硅片而言，背接觸電池片的正電極聯(lián)同電池的鋁背場(chǎng)構(gòu)成電池的正極，通過(guò)激光打的孔洞引到電池背面負(fù)電極構(gòu)成電池負(fù)極。這樣在電池片互聯(lián)時(shí)，要把第一片電池負(fù)電極和第二片電池正電極進(jìn)行連接，因而不可避免電池的正電極和負(fù)電極出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

現(xiàn)有的方法一般是通過(guò)在電池的負(fù)電極處設(shè)置絕緣墊片來(lái)達(dá)到絕緣的目的，或者通過(guò)把背接觸電池的正負(fù)電極直接粘貼在具有絕緣設(shè)計(jì)的導(dǎo)電背板上。然而，絕緣墊片需經(jīng)過(guò)剪裁和沖孔等操作，相應(yīng)組件制作中的操作也比較繁瑣。而導(dǎo)電背板和使用導(dǎo)電背板需要用到的導(dǎo)電膠價(jià)格比較高昂，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種背接觸硅太陽(yáng)能電池片的背面電極結(jié)構(gòu)及其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種背接觸硅太陽(yáng)能電池片的背面電極結(jié)構(gòu)，所述電池片的背面設(shè)有第一電極、第二電極和背電場(chǎng)；所述第一電極和第二電極的極性相反，所述第一電極和背電場(chǎng)的極性相同；所述第二電極并列設(shè)置，形成至少2列第二電極列；在各個(gè)第二電極列所在區(qū)域的表面覆蓋設(shè)有長(zhǎng)條形的絕緣膠膜層，絕緣膠膜層的數(shù)量與第二電極列的列數(shù)相同，且該絕緣膠膜層的至少一端沿其長(zhǎng)度方向延伸至電池片的端部；

所述絕緣膠膜層上相對(duì)于各第二電極的位置開設(shè)有電極窗口。

上文中，所述各個(gè)第二電極列所在區(qū)域是指包括第二電極列所在的周邊區(qū)域，用來(lái)設(shè)置長(zhǎng)條形的絕緣膠膜層，該絕緣膠膜層覆蓋整個(gè)區(qū)域，形成一長(zhǎng)條形的絕緣膠膜層。

所述第一電極和第二電極是相對(duì)的，例如當(dāng)?shù)谝浑姌O為正極時(shí)，第二電極為負(fù)極，反之亦然。

所述絕緣膠膜層上相對(duì)于各第二電極的位置開設(shè)有電極窗口，是為了露出電極，以便后續(xù)電池片互聯(lián)時(shí)的電連接。

上述技術(shù)方案中，絕緣膠膜的厚度為20~40微米；絕緣膠膜層的寬度為3~10毫米。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述絕緣膠膜層為聚酰胺酰亞胺絕緣膠膜層或甲基封端硅樹脂絕緣膠膜層。所述甲基封端硅樹脂絕緣膠膜層優(yōu)選甲基硅羥基封端硅樹脂絕緣膠膜層。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電極窗口呈日字形。所述電極窗口也可以為矩形或其他常規(guī)形狀。日字形是為了提高第二電極在硅片上的結(jié)合力，起到固定電極的作用。

上述技術(shù)方案中，所述各第一電極上設(shè)有第二絕緣膠膜層，且第二絕緣膠膜層上相對(duì)于第一電極的位置開設(shè)有電極窗口。該第二絕緣膠膜層的作用是為了提高第一電極在硅片上的結(jié)合力，起到固定電極的作用。第二絕緣膠膜層呈塊狀，可以是矩形，每一塊第二絕緣膠膜層設(shè)于一個(gè)第一電極處。優(yōu)選的，各個(gè)第一電極上均設(shè)有第二絕緣膠膜層。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電極窗口呈日字形。

本發(fā)明同時(shí)請(qǐng)求一種背接觸硅太陽(yáng)能電池片的背面電極結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

(1)?將硅片進(jìn)行打孔、印刷、燒結(jié)，在硅片背面形成第一電極、第二電極和背電場(chǎng)；所述第一電極和第二電極的極性相反，所述第一電極和背電場(chǎng)的極性相同；所述第二電極并列設(shè)置，形成至少2列第二電極列；

(2)?在各第二電極列所在區(qū)域的表面設(shè)置長(zhǎng)條形的絕緣膠膜；該絕緣膠膜層的至少一端沿其長(zhǎng)度方向延伸至電池片的端部，且在絕緣膠膜上相對(duì)各第二電極的位置設(shè)有電極窗口；絕緣膠膜的數(shù)量與第二電極列的列數(shù)相同；