[發明專利]高效太陽能無主柵晶硅電池片

在審

• 申請號: 201610625471.0
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107895748A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 熊華平;四建方;李建峰;胡志剛
• 申請（專利權）人: 青島瑞元鼎泰新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/0224
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，尤其涉及太陽能，具體的說是一種高效太陽能無主柵晶硅電池片。

背景技術

全球性的化石能源危機與環境污染推動了光伏行業的快速發展。目前，以晶硅電池片為主的組件占據了全球光伏組件市場的80％以上；晶硅電池片發展至今，其制作成本及發電量成為其發展的主要制約因素。在制作成本方面，硅材料占據著約60-70％的材料成本，銀漿料的用量占據著約15-25％的材料成本；故而高純晶硅材料的成本和其使用量，以及銀漿的使用量對電池片或組件的成本都有極大的影響。在發電量方面，其主要受到太陽能電池片有效光照面積以及光電轉換效率的影響；電池片的光電轉換效率嚴重依賴晶硅材料本身的結構，電池片的有效光照面積是取決于電池片主、細柵線的覆蓋面積。

晶硅電池片的發電基體是硅片，常規的電池片印有許多條細柵線用以收集硅片受到光照后產生的電流，且還印有2-5條主柵線用以匯集細柵線上的電流。在低成本、高發電量電池片這一目標的催促下，無主柵線電池片技術應運而生。無主柵線電池片，一般指的是在常規電池片基礎上，去掉主柵線且保留細柵線；這種電池片因無主柵線，一方面可以大大減少銀漿的使用量，此外還可以增大電池片的有效光照面積。

在無主柵線電池片技術上，目前有許多方法并列舉部分案例如下。

①德國的Schmid無主柵線技術把電池片的主柵線去除，并且把細柵線的寬度和間距做了一些調整，此外還用15根銅絲代替普通焊帶來串聯焊接多塊電池片。

②加拿大的Day4Electrode專利技術把電池片的主柵線去除且保留細柵線，之后用嵌有一排鍍低熔點金屬銅絲的薄膜覆蓋在細柵上，再經過層壓工藝把銅絲和細柵焊接起來。

③林建偉的《無主柵、高效率背接觸太陽能模塊、組件及制備工藝》[專利號：CN 104282788 A]中提到，把電池片的主柵線去除同時把電池片的串聯點放置于電池片背面，這種方法將進一步提高電池片的有效光照面積。

④黃強的《光伏電池模塊及其制作方法》[專利號：CN 104716213 A]中提到，把電池片的主柵線去除且保留細柵線，同時用導電膠帶代替普通焊帶來串聯焊接電池片。

⑤授權公布號為CN201820762U專利中，提出了一種完全沒有主柵線的技術方案，只保留細柵線。

⑥CN103618011A專利中，提供一種采用若干焊帶和若干導電膠帶替代主柵線的技術方 案。

然而這些現有技術都忽略了一個客觀事實，那就是現有生產設備及公知技術，對上述技術方案不能實現量產，如果采用上述技術方案，則需要大面積更換生產設備，并且，更換或改進晶硅電池片結構來降低電池片成本及提高電池片發電量，這些方法一般具有或工藝復雜，成本高，或工藝尚未成熟，無法得到大批量應用如上述專利③。而更換光伏組件生產用的材料，將帶來大量的工作調整，例如材料的研發、新材料之間的匹配問題以及設備的更新換代，這無疑增加了組件生產成本如上述專利②、④。針對類似于專利①的無主柵線電池片技術，雖然沒有改變電池片結構以及現有的組件生產工藝，但是通過我們大量的實驗驗證，發現銅絲與細柵之間的附著力太小，在TC熱循環可靠性測試中其電池片焊接處電連接變差，并且電池片兩端的焊接位置容易出現虛焊及斷柵現象。類似于現有技術⑤⑥，其改變了現有太陽能電池片的整個生產工藝，因此，并不具備量產的可能性。

如何在保持原有組件生產工藝基礎上，對電池片的正面電極進行少量修改，顯著降低電池片及組件生產成本，并且提高單片電池片的發電量。是目前太陽能電池片領域亟須解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于現有技術設備，在少量修改設備及工藝的前提下，降低生產成本和提高發電量的高效太陽能無主柵晶硅電池片。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種高效太陽能無主柵線晶硅電池片，包括電池片、細柵線和背面電極，電池片的正面橫向密布細柵線，背面陣列設有背面電極，電池片的細柵線的垂直方向的兩端上設有主柵線端頭，主柵線端頭之間的細柵線上無主柵線，主柵線端頭之間的細柵線的垂線上間隔設有焊接增強點和增強電連接效果部。

本發明的焊接增強點解決了無主柵電池片在中間及兩端的焊接容易出現虛焊的問題，大大提高了無主柵電池片的可靠性。

本發明的增強電連接效果部是加強焊帶與細柵線間的焊接可靠性，用來補救焊接不良產生的影響；例如，當焊接處出現虛焊現象時，細柵的另一端可把電流傳導于增強電連接效果部，再由此部位匯集于焊帶內，以此完成虛焊現象的補救。