一種新型無柵線全背接觸太陽能電池片的製作方法

2023-05-29 07:41:56 2

本發明涉及太陽能電池片領域，具體涉及一種新型無柵線全背接觸太陽能電池片。

背景技術：

無柵線全背接觸太陽能電池是一種將正電極和負電極均放置在電池背光面的新型太陽能電池。該電池的受光面無任何金屬電極遮擋，有效地增加了電池片的短路電流，提高了電池片的能量轉化效率。此外，這種電池還能降低貴金屬的消耗，這進一步降低了太陽能電池的發電成本。

在太陽能電池的生產中，電池性能的好壞直接影響整個光伏發電系統的效率。因此，對太陽電池光伏特性的測試就顯得尤為重要。常規有主柵線的太陽能電池的光伏特性測試方法是：將測試探針排直接接觸電池的正面主柵和背主柵，以實現對電池參數的測試。這種測試方法能準確測試常規晶體矽太陽能的電池參數，但無法適用於無柵線全背接觸太陽電池，主要原因在於以下兩點：

(1)無柵線全背接觸太陽電池的正面和背面均沒有主柵線，而常規的測試探針無法與電池的全部細柵實現良好接觸；

(2)採用常規背接觸測試臺面對電池進行測試時，背接觸測試臺面對電池柵線位置和背面探針位置的對準有較高的精度要求，如果對準不好會導致接觸變差甚至短路。

此外，在使用現有的無柵線全背接觸太陽能電池製備電池組件時，需要將相鄰電池片的正負極對準並連接。現有的無柵線全背接觸太陽能電池的正負極對準難以達到較高的精度，如果正負極對準不好會導致接觸變差甚至短路，影響太陽能電池組件的質量。

技術實現要素：

本發明的第一個目的在於提供一種新型無柵線全背接觸太陽能電池片，使用其進行光伏特性測試時能夠容易地實現測試探針的接觸和對準。

本發明的第二個目的在於提供一種利用上述的新型無柵線全背接觸太陽能電池片進行光伏特性測試的方法。

本發明的第三個目的在於提供一種使用上述的新型無柵線全背接觸太陽能電池的測試電池片製成的電池組件。

為達到上述的第一個目的，本發明採用的技術方案如下：

一種新型無柵線全背接觸太陽能電池片，其特徵在於：包括電池片主體，所述電池片主體的背光面上設有若干n+摻雜區域和p+摻雜區域，每個所述的n+摻雜區域上均設有若干負極接觸點，且一個所述n+摻雜區域上的負極接觸點均通過一條導電線相互連接；每個所述p+摻雜區域的上均設有若干正極接觸點，且一個所述p+摻雜區域的上的正極接觸點均通過一條導電線相互連接；連接所述負極接觸點的導電線伸出所述電池片主體的一側並同時連接一條導電帶；連接所述正極接觸點的導電線伸出電池片主體的另一側並同時連接另一條導電帶。

本電池片的背光面上不設置任何主柵線和細柵線，所有的電流都從點狀或者虛線狀電極匯集到導電線上，最後通過導電帶被收集。使用這種電池進行測試的時候，測試探針直接與相對較粗的導電帶而非細柵線進行接觸，從而更容易達到精確對準，有效解決了無柵線全背接觸或無主柵電池測試中常規的測試探針無法與電池全部細柵實現良好的接觸的問題。

所述電池片主體可以為整片電池，包括直角或圓角電池，對角線長度為100～500mm，也可為整篇電池切割後的切片電池，對角線長度為400～500μm。

所述的導電線可以根據具體需要，選擇現有的、尺寸合適的導電線。例如，導電線的材質可為選自cu、al、ni、zn、sn的一種或幾種。

優選地，所述的n+摻雜區域和p+摻雜區域之間交替排列並呈長條狀；所述的正極接觸點和負極接觸點呈陣列排布，所有的導電線之間相互平行。

上述的設置可以便於使導電線與周邊區域相反極性的摻雜區域以及位於這些摻雜區域上的相反極性的電極點保持距離，從而避免了漏電的發生。此外，導電線的設置還避免了常規背接觸電池主柵線跨越n+和p+摻雜區域時帶來的絕緣難問題。

具體而言，所述的n+摻雜區域和p+摻雜區域上均設有鈍化層，所述的負極接觸點和正極接觸點設於所述的鈍化層上。

優選地，所述的導電線為表面塗有焊錫的銅線，以方便導電線後期與電極的連接。

具體而言，所述的導電線與所述的正極接觸點或負極接觸點之間採用焊錫或導電膠帶進行連接。

所述的導電膠帶可選用本領域常規的導電膠帶，例如粘結劑包裹的導電顆粒；所述粘結劑為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、熱塑性樹脂、矽膠、彈性體或聚醯亞胺，所述導電顆粒為銀、金、銅或合金金屬顆粒。所述的焊錫所使用的錫材質可為錫膏、錫鉛合金、錫鉍合金或錫鉛銀合金。

優選地，所述的導電線伸出所述電池片主體的一側的部分的長度為0.5～15mm。

所使用的導電帶可以為普通導電帶或表面疊加反光微結構的高反導電帶。

為達到上述的第二個目的，本發明採用的技術方案如下：

一種利用上述的新型無柵線全背接觸太陽能電池片進行光伏特性測試的方法，其特徵在於包括以下步驟：

步驟1：將上述的新型無柵線全背接觸太陽能電池片置於測試夾具中，所述的測試夾具中設有位置對應所述新型無柵線全背接觸太陽能電池片的兩條導電帶的兩排探針，每排所述的探針的兩端分別與接線埠相連；

步驟2：通電，將所述的兩排探針分別與所述的兩條導電帶相接觸並進行光伏特性測試。

測試完成後，探針排升起，測試完成的電池片通過手動或傳輸帶或機械手臂抓取的方式離開承載單元併集成於電池分選機上，以實現無無柵線全背接觸太陽能電池片的快速測量和分選。

具體而言，所述的測試夾具包括電池片支撐座、四個接線埠和兩排探針，所述的接線埠設於所述電池片支撐座的兩側，包括正極電流輸出採集埠、負極電流輸出採集埠、正極電壓輸出採集埠和負極電壓輸出採集埠，所述的正極電流輸出採集埠和正極電壓輸出採集埠與一排探針的兩端相連，所述的負極電流輸出採集埠和負極電壓輸出採集埠與另一排探針的兩端相連。

所述的測試夾具中還優選設有真空裝置和控溫裝置，以更好地控制光伏特性測試中的變量。所述的測試探針排的探針採用鍍金材質，進一步降低穿導電阻。

為達到上述的第三個目的，本發明採用的技術方案如下：

一種使用上述的新型無柵線全背接觸太陽能電池片製成的電池組件，其特徵在於：包括至少兩個所述的新型無柵線全背接觸太陽能電池片，相鄰的所述新型無柵線全背接觸太陽能電池片之間通過導電帶相互疊加連接在一起形成電池串。

太陽能電池片之間的正負極連接可以方便地通過導電帶的相互疊加連接達成。這種導電帶的相互疊加更容易達到正負極的對準，能夠有效避免因正負極對準不好而導致的接觸變差和短路。電池串製作完成後根據組件設計將若干電池串相互串聯或並聯或串並聯合後製得全背接觸組件。

優選地，所述的相互疊加連接為焊接連接。

可優選地在互聯後在導電帶上方施加高反材料，所述高反材料可以為白色eva、白色epe、白色背板或反光貼條等等。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)本新型無柵線全背接觸太陽能電池片在進行測試時探針直接與較粗的導電帶而非細柵線進行接觸，從而更容易對準，有效解決了無柵線全背接觸或無主柵電池測試中常規的測試探針無法與電池全部細柵實現良好的接觸的問題；

(2)本新型無柵線全背接觸太陽能電池片在進行測試時能夠滿足背面探針對準的高精度要求；

(3)在使用本新型無柵線全背接觸太陽能電池片製作電池組件時，相鄰電池片的正負極對準較為容易，對正負極對準的精度的容忍度較高，簡化了組件的製作過程，提升了組件生產良率，有利於高效電池和組件的全面推廣。

附圖說明

下文將結合說明書附圖和具體實施例，對本發明進行進一步的說明。

圖1為本發明的型無柵線全背接觸太陽能電池片的結構示意圖；

圖2為本發明的型無柵線全背接觸太陽能電池片未設導電線和導電帶時的結構示意圖；

圖3為本發明的測試夾具的結構示意圖；

圖4為利用本發明的新型無柵線全背接觸太陽能電池片製成的電池組件的結構示意圖。

附圖標記：1-電池片主體；2-n+摻雜區域；3-p+摻雜區域；4-導電線；5-導電帶；6-鈍化層；7-正極接觸點；8-負極接觸點；9-導電膠帶；10-電池片支撐座；11-新型無柵線全背接觸太陽能電池片；12-正極電流輸出採集埠；13-負極電流輸出採集埠；14-正極電壓輸出採集埠；15-負極電壓輸出採集埠；16-探針。

具體實施方式

實施例1

如圖1～2所示，在本發明的一種優選的實施方式中，新型無柵線全背接觸太陽能電池片包括電池片主體1，該電池片為對角線長度為400μm的切片電池。電池片主體1的背光面上設有呈長條狀的5個n+摻雜區域2和5個p+摻雜區域3，且n+摻雜區域2和p+摻雜區域3之間交替排列。n+摻雜區域2和p+摻雜區域3上設有鈍化層6，n+摻雜區域2的鈍化層上設有若干負極接觸點8，且每個n+摻雜區域2上的負極接觸點8均通過一條導電線4相互連接；p+摻雜區域的鈍化層上設有若干正極接觸點7，且每個p+摻雜摻雜區域3上的正極接觸點8均通過一條導電線4相互連接。導電線4為表面塗有焊錫的銅線，且所有的導電線4之間相互平行。導電線4與正極接觸點7或負極接觸點8之間採用用導電膠帶9進行連接，導電膠帶9包括環氧樹脂粘結劑包裹的銀導電顆粒。

連接負極接觸點8的導電線4伸出電池片主體1的左側的部分長0.5mm，且其端點連接一條垂直於導電線4設置的導電帶5。連接正極接觸點7的導電線4伸出電池片主體的右側的部分長0.5mm，且其端點連接另一條垂直於導電線4設置的導電帶5。

一種利用本實施例的新型無柵線全背接觸太陽能電池片進行光伏特性測試的方法，包括以下步驟：

步驟1：將本實施例的的新型無柵線全背接觸太陽能電池片11置於圖3所示的測試夾具中，該測試夾具包括電池片支撐座10，電池片支撐座10的兩側設有四個接線埠，包括正極電流輸出採集埠12、負極電流輸出採集埠13、正極電壓輸出採集埠14、負極電壓輸出採集埠15，其中正極電流輸出採集埠12和正極電壓輸出採集埠14與一排探針16的兩端相連，負極電流13輸出採集埠和負極電壓輸出採集埠15與另一排探針16的兩端相連。兩排探針16的位置與新型無柵線全背接觸太陽能電池片11的兩條導電帶的位置相對應；

步驟2：通電，將兩排探針16分別與兩條導電帶相接觸並進行光伏特性測試。

一種利用本實施例的新型無柵線全背接觸太陽能電池片製成的電池組件

如圖4所示，利用本實施例的新型無柵線全背接觸太陽能電池片支撐的電池組件中包括至少4個新型無柵線全背接觸太陽能電池片11，相鄰的新型無柵線全背接觸太陽能電池片11之間通過導電帶5相互疊加焊接連接在一起形成電池串。

實施例2

實施例2的新型無柵線全背接觸太陽能電池片的結構與實施例1基本相同，其不同之處在於：

(1)電池片主體1為對角線長度為500mm的整片直角電池；

(2)連接負極接觸點8的導電線4伸出電池片主體1的左側的部分長15mm，連接正極接觸點7的導電線4伸出電池片主體的右側的部分長15mm。