一種具有新型電極結構的背接觸式電池的製作方法

2023-09-22 01:33:45

專利名稱：一種具有新型電極結構的背接觸式電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及光伏相關電池、組件技術的領域，尤其是一種具有新型電極結構的背接觸式電池。
背景技術：
以典型的點接觸式背接觸電池為例，如說明書附圖中圖I所示，該電池採用n型矽 7作為襯底，正面沒有任何電極遮擋，尤其是電池背面採用了背面鈍化技術，降低了表面複合並增加了長波響應，使電池的開路電壓明顯提升。背面n極電極2和p極電極3與n型矽7之間通過背面鈍化層5中的點接觸孔4實現點接觸，降低了載流子在電極表面的複合速率，提高了開路電壓。電池電極與外部金屬體11之間的連接如圖2和圖3所示。通常使用含金屬微粒的導電膠水10作為n極電極2和p極電極3與外部金屬連接體11的連接介質。由於背接觸電極部分的n極電極2和p極電極3面積較小，n極電極2和p極電極3與導電膠水10 之間的接觸電阻較大從而引起組件過程中串聯電阻的增加。這個規律可以根據接觸電阻Re =P c/Ac得出，其中接觸電阻率P c與接觸面積無關，Ac為導電接觸的有效接觸面積。

發明內容
本發明要解決的技術問題是本發明提供一種具有新型電極結構的背接觸式電池，它通過對背接觸式電池的電極進行溝槽或任意不平整化設計，降低了組件過程中電極與導電介質之間的接觸電阻，降低了組件過程中由於串聯電阻損耗引起的功率損失。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種具有新型電極結構的背接觸式電池，採用n型Si為襯底，具有正面n+層以及正面減反射層，電池還具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極和p極金屬電極，n極金屬電極的上端面和p極金屬電極的上端面分別設置有與其各自上端面形狀相匹配的n+層、p+層，n+層和p+層上設置有背面鈍化層， n極金屬電極的下端面和p極金屬電極的下端面上均設置有外部金屬連接體，n極金屬電極與外部金屬連接體之間以及P極金屬電極與外部金屬連接體之間均填充有分別與n極金屬電極下端面和P極金屬電極下端面形狀相匹配的導電膠。進一步地具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極的上、下端面和p極金屬電極的上、下端面均為振蕩波形。進一步地具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極的上、下端面和p極金屬電極的上、下端面均為鋸齒形。進一步地具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極的橫向尺寸和p極金屬電極的橫向尺寸為I 5mm。進一步地具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極任一端面的高低間距和p 極金屬電極任一端面的高低間距為0. 3 I. Oum。本發明的有益效果本發明的一種具有新型電極結構的背接觸式電池，它通過對
3背接觸式電池的電極進行溝槽或任意不平整化設計，增大了接觸面積，降低了組件過程中電極與導電介質之間的接觸電阻，降低了組件過程中由於串聯電阻損耗引起的功率損失。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是典型的背接觸式電池的結構示意圖；圖2是典型背接觸式電池n極電極與外部金屬連接體互連的截面示意圖；圖3是典型背接觸式電池p極電極與外部金屬連接體互連的截面示意圖；圖4是本發明n極金屬電極與外部金屬連接體互連的截面示意圖；圖5是本發明p極金屬電極與外部金屬連接體互連的截面示意圖。圖中l、n+層，2、n極電極,2a、n極金屬電極,3、p極電極,3a、p極金屬電極,4、點接觸孔，5、背面鈍化層，6、p+層，7、n型矽，8、正面n+層，9、正面減反射層，10、導電膠水，10a、 導電膠，11、外部金屬連接體。
具體實施例方式現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。如圖I、圖4和圖5所示的一種具有新型電極結構的背接觸式電池，採用n型Si7 為襯底，具有正面n+層8以及正面減反射層9，電池還具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極2a和p極金屬電極3a, n極金屬電極2a的上端面和p極金屬電極3a的上端面分別設置有與其各自上端面形狀相匹配的n+層1、P+層6，n+層I和p+層6上設置有背面鈍化層5，n極金屬電極2a的下端面和p極金屬電極3a的下端面上均設置有外部金屬連接體 11，n極金屬電極2a與外部金屬連接體11之間以及P極金屬電極3a與外部金屬連接體11 之間均填充有分別與n極金屬電極2a下端面和p極金屬電極3a下端面形狀相匹配的導電膠10a。其中n極金屬電極2a的上、下端面和p極金屬電極3a的上、下端面均為振蕩波形或鋸齒形，也可以是其他的不平整形狀。n極金屬電極2a的橫向尺寸和p極金屬電極3a的橫向尺寸為I 5mm。n極金屬電極2a任一端面的高低間距和p極金屬電極3a任一端面的高低間距為0.3 I. Oum。本發明的實施方法對典型的背接觸電池進行工藝改進，背面電極位置通過調節雷射的能量密度，對背面電極位置的矽襯底進行區別化刻槽，在電極底部位置產生不平整的表面，可以是振蕩波形，也可以是鋸齒形，也可以是任意不平整結構。整個電極橫向的尺度通常是I 5mm,電極底部高低方向的落差最大可達0. 3 I. Oum,通過調節雷射能量，電極底部表面的表面積可提升50%以上。由於n+層I可以提升接觸性能，p+層6是結，故在雷射開孔的位置不可以燒穿結的n+層1、P+層6。電極的製備可以通過噴墨工藝實現，噴墨法是一種直寫非接觸電極製作方法，金屬利用率高，所用的墨料中金屬顆粒為納米量級，比絲網印刷漿料中金屬顆粒更小，可以在噴墨完成之後保持n極金屬電極2a和p極金屬電極 3a 一定的不平整度,如圖4和圖5所不，n極金屬電極2a和p極金屬電極3a的表面積比典型的背接觸式電池中的n極電極2和p極電極3的表面積提升30%以上。當進行電池之間的電路連接，導電膠IOa可以與n極金屬電極2a和p極金屬電極3a做任意匹配,這樣就降低了電池互連過程中的n極金屬電極2a和p極金屬電極3a與導電膠IOa的接觸電阻。以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
權利要求
1.一種具有新型電極結構的背接觸式電池，採用η型Si (7)為襯底，具有正面η+層(8) 以及正面減反射層(9)，其特徵在於所述的電池還具有上、下端面為不平整結構的η極金屬電極(2a)和P極金屬電極(3a), η極金屬電極(2a)的上端面和p極金屬電極(3a)的上端面分別設置有與其各自上端面形狀相匹配的η+層(1)、ρ+層^)，η+層(I)和ρ+層(6) 上設置有背面鈍化層(5)，η極金屬電極(2a)的下端面和P極金屬電極(3a)的下端面上均設置有外部金屬連接體(11)，η極金屬電極(2a)與外部金屬連接體(11)之間以及P極金屬電極(3a)與外部金屬連接體(11)之間均填充有分別與η極金屬電極(2a)下端面和ρ 極金屬電極(3a)下端面形狀相匹配的導電膠(10a)。
2.根據權利要求I所述的一種具有新型電極結構的背接觸式電池，其特徵在於所述的具有上、下端面為不平整結構的η極金屬電極(2a)的上、下端面和ρ極金屬電極(3a)的上、下端面均為振蕩波形。
3.根據權利要求I所述的一種具有新型電極結構的背接觸式電池，其特徵在於所述的具有上、下端面為不平整結構的η極金屬電極(2a)的上、下端面和ρ極金屬電極(3a)的上、下端面均為鋸齒形。
4.根據權利要求I或2或3所述的一種具有新型電極結構的背接觸式電池，其特徵在於所述的具有上、下端面為不平整結構的η極金屬電極(2a)的橫向尺寸和ρ極金屬電極 (3a)的橫向尺寸為I 5mm。
5.根據權利要求I或2或3所述的一種具有新型電極結構的背接觸式電池，其特徵在於所述的具有上、下端面為不平整結構的η極金屬電極(2a)任一端面的高低間距和ρ極金屬電極(3a)任一端面的高低間距為O. 3 I. Oum。
全文摘要
本發明涉及一種具有新型電極結構的背接觸式電池，採用n型Si為襯底，具有正面n+層以及正面減反射層，電池還具有上、下端面為不平整結構的n極金屬電極和p極金屬電極，n極金屬電極的上端面和p極金屬電極的上端面分別設置有與其各自上端面形狀相匹配的n+層、p+層，n+層和p+層上設置有背面鈍化層，n極金屬電極的下端面和p極金屬電極的下端面上均設置有外部金屬連接體，n極金屬電極與外部金屬連接體之間以及p極金屬電極與外部金屬連接體之間均填充有分別與n極金屬電極下端面和p極金屬電極下端面形狀相匹配的導電膠。該電池降低了組件過程中由於串聯電阻損耗引起的功率損失。
文檔編號H01L31/0224GK102593197SQ20121004709
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者張舒 申請人:常州天合光能有限公司