[發(fā)明專利]太陽(yáng)能電池片單元、光伏電池模組及其制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710986226.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107799615B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 闕文修;武宇濤;穆林梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州矚日能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/05;H01L31/054;H01L31/18
• 代理公司: 北京煦潤(rùn)律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 惠磊;梁永芳

本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池片單元、光伏電池模組及其制備工藝，太陽(yáng)能電池片單元包括正面匯流電極、正面互聯(lián)電極、背面匯流電極和背面互聯(lián)電極；正面匯流電極上設(shè)置有具有鏡面反光作用的第一強(qiáng)化金屬層；正面互聯(lián)電極設(shè)置在電池片單元的正面邊緣處，連接正面匯流電極和/或第一強(qiáng)化金屬層；背面匯流電極上設(shè)置有第二強(qiáng)化金屬層；背面互聯(lián)電極連接背面匯流電極和/或第二強(qiáng)化金屬層。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置強(qiáng)化金屬層，提高了光伏電池對(duì)入射光的利用率，降低了電池片單元本身的內(nèi)部電阻，通過(guò)互聯(lián)金屬層和互聯(lián)電極的配合使用，簡(jiǎn)化優(yōu)化電池片的串聯(lián)工藝，同時(shí)取消了電池片串聯(lián)間距，從而使得光伏模組的有效發(fā)電面積增加，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能電池片單元、光伏電池模組及其制備工藝。

背景技術(shù)

常規(guī)的光伏電池片，如單晶硅電池、多晶硅電池、N型電池、HIT(異質(zhì)結(jié)電池)等，都具有一種正反兩面的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中正面電極包括兩個(gè)功能部分，分別為細(xì)柵線和匯流電極(也稱寬柵線)，細(xì)柵線用于收集光生電流，然后匯集到匯流電極上再導(dǎo)出；背面電極包括背面電場(chǎng)和背面匯流電極，背面電場(chǎng)用于進(jìn)行背面鈍化和反射；背面匯流電極和正面匯流電極上下對(duì)稱設(shè)置，數(shù)量位置都一致，在串聯(lián)成大的模組時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)的有60片或72片等)，通過(guò)鍍錫銅扁帶將正反面的匯流電極焊接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)電池單元的串聯(lián)。這種工藝和相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝過(guò)程穩(wěn)定性好，對(duì)于光伏產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)與推廣應(yīng)用起到了非常大的促進(jìn)作用。

光伏模組的生產(chǎn)工藝與電池片單元的結(jié)構(gòu)，尤其是正反面電極的工藝及結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。正是由于目前常規(guī)電池片單元所具有的簡(jiǎn)捷的正反面電極結(jié)構(gòu)，特別是正反面匯流電極的簡(jiǎn)單明了的設(shè)置，使得現(xiàn)有模組制造工藝，尤其是模組的串焊工藝能夠以最少的工序運(yùn)作實(shí)現(xiàn)電池單元的穩(wěn)定、高速生產(chǎn)。

隨著技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展，常規(guī)的串聯(lián)工藝的不足之處越來(lái)越明顯：首先，互聯(lián)帶的遮光問(wèn)題一直無(wú)法得到有效解決，減小扁焊帶寬度可以減少遮光，但是又會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻升高，最終得不償失。另外，扁焊帶寬度的減少，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)時(shí)扁焊帶與匯流電極的對(duì)準(zhǔn)誤差增大，從而導(dǎo)致更多不良。常規(guī)扁焊帶串聯(lián)工藝在進(jìn)一步提高電池模組功率方面已經(jīng)逐步進(jìn)入一個(gè)瓶頸，同時(shí)也無(wú)法兼顧解決互聯(lián)遮光和電池內(nèi)阻的平衡問(wèn)題，限制了光伏產(chǎn)品效率的進(jìn)一步提升。

為了解決互聯(lián)遮光的問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)提出了一種用涂錫圓銅線代替銅扁帶的串聯(lián)工藝，可以利用一部分圓線頂部反射的光，達(dá)到減少互聯(lián)遮光的目的，可以有效地提高光伏產(chǎn)品發(fā)電功率。這種串聯(lián)工藝，對(duì)于電池片單元的來(lái)講，細(xì)柵線作為收集光生電流的作用必然要保留，但是常規(guī)的寬度較大的正反面匯流電極被更多數(shù)量(至少10根以上)接觸電極取代，而且設(shè)計(jì)成間斷相連的明顯大于圓銅線直徑的焊點(diǎn)陣列(主要是為了提高圓銅線焊接時(shí)的對(duì)準(zhǔn)容差性)。但是這種工藝也存在明顯不足，一是圓銅線與匯流電極的焊接接觸面仍然太小，影響了焊接的牢固程度，存在嚴(yán)重的質(zhì)量穩(wěn)定性隱患；二是過(guò)小的接觸面導(dǎo)致了過(guò)大的連接(接觸)電阻，無(wú)法有效地降低電池內(nèi)阻。這種工藝在模組串聯(lián)這塊仍然采用與扁焊帶相同的思路，僅僅是換成了更細(xì)的有一定反光的圓銅線，所以串焊工藝和過(guò)程仍然基本完全一樣，同時(shí)相應(yīng)的電池片正反面電極功能也是完全一樣，只是為了增加了更多的數(shù)量和相應(yīng)的兼容性改進(jìn)(比如連續(xù)的匯流電極變成間斷相連的直徑遠(yuǎn)大于圓銅線直徑的焊點(diǎn))，但是這種小改進(jìn)仍然沒(méi)有跳出常規(guī)電池的電極設(shè)計(jì)框架和思路。