[發明專利]一種背接觸太陽能電池串及其制備方法和組件、系統

有效

• 申請號: 201610625241.4
• 申請日: 2016-08-02
• 公開（公告）號: CN106098831B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 林建偉;孫玉海;劉志鋒;季根華;劉勇;張育政
• 申請（專利權）人: 泰州中來光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/18
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司11137
• 代理人: 林建軍

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種背接觸太陽能電池串及其制備方法和組件、系統。

背景技術

太陽能電池是一種將光能轉化為電能的半導體器件，較低的生產成本和較高的能量轉化效率一直是太陽能電池工業追求的目標。對于目前常規太陽能電池，其發射極接觸電極和基極接觸電極分別位于電池片的正反兩面。電池的正面為受光面，正面金屬發射極接觸電極的覆蓋必將導致一部分入射的太陽光被金屬電極所反射遮擋，造成一部分光學損失。普通晶硅太陽能電池的正面金屬電極的覆蓋面積在7％左右，減少金屬電極的正面覆蓋可以直接提高電池的能量轉化效率。背接觸太陽能電池是一種將發射極和基極接觸電極均放置在電池背面(非受光面)的電池，該電池的受光面無任何金屬電極遮擋，從而有效增加了電池片的短路電流，使電池片的能量轉化效率得到提高。

背接觸結構的太陽能電池是目前太陽能工業化批量生產的晶硅太陽能電池中能量轉化效率最高的一種電池，它的高轉化效率、低組件封裝成本，一直深受人們青睞。在以往的背接觸太陽能電池制作工藝中，其金屬化工藝大都采用流程較為復雜的電鍍來實現，該方法在降低背接觸電池的串聯電阻、提高電池的開路電壓確實有出色的表現，但是該方法工藝復雜，排放的廢棄物嚴重污染環境，且與目前工業化生產的主流金屬化方法不相兼容，因此不利于低成本的產業化推廣。同時，在將背接觸電池封裝成組件的過程中，由于發射極和基極電極根數較多、線寬較窄，相鄰電池之間的對準焊接非常困難。另一方面，在將電池封裝成組件的過程中，功率的損失很大一部分來自焊接電阻和焊帶電阻，單片電池的短路電流越高，這部分功率損失就越大。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種轉化效率高、組件損耗低、無需焊接、基于絲網印刷技術的新型背接觸太陽能電池串及其制備方法和組件、系統。

本發明提供的一種背接觸太陽能電池串，其技術方案是：

一種背接觸太陽能電池串，包括背接觸太陽能電池和用于背接觸太陽能電池電連接的導電件，背接觸太陽能電池的背表面包括相互交替排列的發射極p+區域和基極n+區域，發射極p+區域設置有發射極接觸電極，基極n+區域設置有基極接觸電極，背接觸太陽能電池的背表面還包括設置在發射極接觸電極上的發射極絕緣阻擋層和設置在基極接觸電極上的基極絕緣阻擋層，相鄰背接觸太陽能電池的發射極接觸電極與基極接觸電極通過導電件電連接。

其中，導電件是金屬導電條和設置在金屬導電條上的導電膠；背接觸太陽能電池的前表面設置有前表面場和鈍化減反膜，背接觸太陽能電池的背表面設置有鈍化膜。

其中，背接觸太陽能電池的電阻率為1-30Ω·cm，厚度為50-300μm；發射極p+區域和基極n+區域呈長條狀相間分布于太陽能電池基體背表面，發射極p+區域和基極n+區域上還設置有介質鈍化層，用于電池背表面的鈍化。

其中，發射極p+區域的寬度為200-3000μm，基極n+區域的寬度為100-1000μm；發射極絕緣阻擋層的寬度大于或等于發射極p+區域的寬度，基極絕緣阻擋層的寬度大于或等于基極n+區域的寬度.

其中，背接觸太陽能電池是將電池片等間距切割后的窄條狀背接觸太陽能電池，窄條狀背接觸太陽能電池的寬為20mm-80mm。

其中，發射極接觸電極為銀鋁合金電極，基極接觸電極為銀電極；背接觸太陽能電池是背接觸N型單晶硅太陽能電池。

其中，發射極絕緣阻擋層和基極絕緣阻擋層分別設置在窄條狀背接觸太陽能電池的邊緣，相鄰窄條狀背接觸太陽能電池的發射極接觸電極通過發射極絕緣阻擋層實現絕緣，相鄰窄條狀背接觸太陽能電池的基極接觸電極通過基極絕緣阻擋層實現絕緣。

本發明還提供了一種背接觸太陽能電池串的制備方法，包括以下步驟：

(1)、在太陽能電池基體的背表面形成相互交替排列的發射極p+區域和基極n+區域，利用絲網印刷技術在發射極p+區域和基極n+區域印刷金屬漿料，燒結后形成與發射極p+區域相接觸的發射極接觸電極，與基極n+區域相接觸的基極接觸電極；

(2)、利用絲網印刷技術將絕緣漿料交替印刷在發射極接觸電極和基極接觸電極的表面，烘干后形成發射極絕緣阻擋層和基極絕緣阻擋層；

(3)、沿絕緣阻擋層中心將背接觸太陽能電池基體切割成多片窄條狀背接觸電池；

(4)、將窄條狀背接觸電池按規則排列，在相鄰電池交界處鋪設導電件，使得相鄰背接觸太陽能電池的發射極接觸電極與基極接觸電極通過導電件電連接，形成背接觸太陽能電池串。