金屬穿孔卷繞太陽能電池和太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了金屬穿孔卷繞太陽能電池和太陽能電池組件，所述金屬穿孔卷繞太陽能電池包括：電池片，第一電極和第二電極，且第二電極表面與第一電極表面相對；金屬穿孔，貫穿第一電極表面和第二電極表面，從而在第二電極表面上形成第一電極孔；絕緣結(jié)構(gòu)，附著在第二電極表面上的由至少一組第一電極孔限定的區(qū)域上，且未覆蓋所述至少一組第一電極孔。本實用新型還提供了一種金屬穿孔卷繞太陽能電池組件，包括多個前述金屬穿孔卷繞太陽能電池，多條第一焊帶和多條第二焊帶，第一焊帶與第二電極表面的第一電極孔連接，且絕緣結(jié)構(gòu)位于第一焊帶和第二電極表面之間，從而克服了金屬穿孔卷繞太陽能電池在串聯(lián)成電池組件時第一電極和第二電極之間容易短路的缺陷。
【專利說明】金屬穿孔卷繞太陽能電池和太陽能電池組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，尤其是使用金屬穿孔卷繞技術(shù)的太陽能晶硅電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來金屬穿孔卷繞(MWT)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到太陽能電池領(lǐng)域中，通過激光或者其他方法在電池片上實現(xiàn)穿孔的工藝，達(dá)到將原電極引到同一面上的目的，通過減少主柵線遮光面積增加電池的轉(zhuǎn)化效率。帶有MWT的電池片作為一種新興技術(shù)，提高了電池的效率，降低了單位發(fā)電成本。但是，傳統(tǒng)的MWT電池片沒有絕緣保護(hù)，在多個電池片連接成電池組件時正負(fù)極存在短路的風(fēng)險。帶有MWT的電池片需要額外的絕緣保護(hù)，對生產(chǎn)工藝提出了挑戰(zhàn)。
[0003]為了克服這一問題，現(xiàn)有技術(shù)提出將導(dǎo)電層、太陽能電池、密封劑、玻璃片層壓到背板上的方案。如英利能源(中國)有限公司在中國提出的發(fā)明專利申請(申請公布號CN102623574A)——“MWT結(jié)構(gòu)太陽能電池組件及其制造方法”。申請文本記載:“在太陽能電池的正面電極上的第一指定位置制備貫穿太陽能電池厚度方向的電極引出孔；然后在背板上與第一指定位置對應(yīng)的第二指定位置鋪設(shè)導(dǎo)電膠；將太陽能電池鋪設(shè)在背板上，第一指定位置和第二指定位置相對，將導(dǎo)電膠注入電極引出孔，實現(xiàn)導(dǎo)電膠與硅片上的正面電極導(dǎo)通；繼續(xù)對背板進(jìn)行層壓等工序，最終獲得具有MWT結(jié)構(gòu)太陽能電池組件?！贝酥苽浞椒ㄖ圃飓@得的太陽能電池組件能保證電池片的導(dǎo)電性能，但在制作過程中，要求電池正面電極上的第一指定位置與背板上的第二指定位置相對應(yīng)，這對現(xiàn)有的手動對齊工藝提出了苛刻的要求，手動對齊根本無法滿足電池和背板之間精準(zhǔn)的相對位置。此外，在將太陽能電池鋪設(shè)在背板上后還需經(jīng)過多條加工工序，如在鋪設(shè)太陽能電池過程中，背板上需在預(yù)定位置鋪設(shè)與太陽能電池負(fù)極相連通的導(dǎo)電膠等工序，這種方案對材料和生產(chǎn)工藝的要求非常高，對多道生產(chǎn)過程的影響非常大，成本非常高。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)工藝要求高、影響大、成本高的問題，本實用新型的目的是提供一種新的MWT太陽能電池結(jié)構(gòu)以及MWT太陽能電池連接成太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)，太陽能電池片上附著有絕緣結(jié)構(gòu)，該絕緣結(jié)構(gòu)不僅具有良好的絕緣性能，克服了 MWT太陽能電池正負(fù)極之間容易短路的缺陷，而且其附著工藝與現(xiàn)有電池片的通用工藝非常接近，可以共用原有設(shè)備，從而降低對其它生產(chǎn)過程的影響，為生產(chǎn)者節(jié)省成本。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]本實用新型提供了金屬穿孔卷繞太陽能電池，包括:
[0007]電池片，所述電池片包括作為第一電極的第一電極表面和作為第二電極的第二電極表面，所述第二電極與所述第一電極電性相反，且所述第二電極表面與所述第一電極表面相對；[0008]金屬穿孔，所述金屬穿孔貫穿所述第一電極表面和第二電極表面，將所述第一電極弓I到所述第二電極表面，從而在所述第二電極表面上形成第一電極孔；
[0009]絕緣結(jié)構(gòu)，所述絕緣結(jié)構(gòu)附著在所述第二電極表面上的由至少一組所述第一電極孔限定的區(qū)域上，且所述絕緣結(jié)構(gòu)未覆蓋所述至少一組第一電極孔。
[0010]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述第一電極為負(fù)極，第二電極為正極。
[0011]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣涂層。
[0012]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣涂層為硅樹脂層。
[0013]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣涂層的厚度為I微米至50微米。
[0014]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣涂層的厚度為5微米至20微米。
[0015]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶的厚度為15微米。
[0016]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣膠帶。
[0017]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶由上而下依次包括絕緣層、壓敏膠層。
[0018]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶由上而下依次包括絕緣層、熱熔膠層。
[0019]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶由上而下依次包括壓敏膠層、絕緣層、壓敏膠層。
[0020]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶由上而下依次包括熱熔膠層、絕緣層、熱熔膠層。
[0021]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶由上而下依次包括壓敏膠層、絕緣層、熱熔膠層。
[0022]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶由上而下依次包括熱熔膠層、絕緣層、壓敏膠層。
[0023]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶的厚度為5微米至300微米。
[0024]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶的厚度為25微米至150微米。
[0025]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述絕緣膠帶的厚度為130微米。
[0026]本實用新型還提供了一種太陽能電池組件，包括:
[0027]多個本實用新型提供的金屬穿孔卷繞太陽能電池；
[0028]多條第一焊帶，每條第一焊帶與所述多個金屬穿孔卷繞太陽能電池中的一個電池的第二電極表面上的至少一組第一電極孔電連接，且在每個所述金屬穿孔卷繞太陽能電池上，所述絕緣結(jié)構(gòu)位于所述第一焊帶與所述第二電極表面之間；
[0029]多條第二焊帶，每條第二焊帶與所述多個金屬穿孔卷繞太陽能電池中的一個電池的第二電極表面上的、未被所述絕緣結(jié)構(gòu)覆蓋且不同于所述第一電極孔的一個或多個區(qū)域電連接；
[0030]其中，所述多個金屬穿孔卷繞太陽能電池之間通過所述多條第一焊帶和所述多條第二焊帶形成電連接，使得所述多個太陽能電池中的每一個太陽能電池的第一焊帶和/或第二焊帶與其相鄰的至少一個太陽能電池的第二焊帶和/或第一焊帶電連接。
[0031]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，在第二電極表面包括第二電極點，第二焊帶與第二電極點相連。[0032]作為本實用新型的進(jìn)一步特征，所述第一電極為負(fù)極，第二電極為正極。
[0033]本實用新型提供的金屬穿孔卷繞太陽能電池和太陽能電池組件，能夠通過簡易工藝實現(xiàn)絕緣目的，絕緣性能良好，同時又降低了生產(chǎn)成本。
[0034]本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)的其它實用新型目的以及可以取得的其它技術(shù)效果將在下述的【具體實施方式】中結(jié)合對具體實施例的描述和附圖的示意進(jìn)行闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了讓本實用新型的上述和其它目的、特征及優(yōu)點能更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0036]圖1是根據(jù)本實用新型的某些優(yōu)選實施方式提供的金屬穿孔卷繞太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2是根據(jù)本實用新型的某些優(yōu)選實施方式提供的太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3是附著于電池片上的絕緣膠帶優(yōu)選結(jié)構(gòu)之一；
[0039]圖4是附著于電池片上的絕緣膠帶優(yōu)選結(jié)構(gòu)之二 ；
[0040]圖5是附著于電池片上的絕緣膠帶優(yōu)選結(jié)構(gòu)之三；
[0041]圖6是附著于電池片上的絕緣膠帶優(yōu)選結(jié)構(gòu)之四；
[0042]圖7是附著于電池片上的絕緣膠帶優(yōu)選結(jié)構(gòu)之五；
[0043]圖8是附著于電池片上的絕緣膠帶優(yōu)選結(jié)構(gòu)之六；
[0044]圖9絕緣涂層的差示掃描量熱(DSC)測試結(jié)果。
【具體實施方式】
[0045]除非另外指明，否則本說明書和權(quán)利要求中使用的表示特征尺寸、數(shù)量和物理特性的所有數(shù)字均應(yīng)該理解為在所有情況下均是由術(shù)語“約”來修飾的。因此，除非有相反的說明，否則上述說明書和所附權(quán)利要求書中列出的數(shù)值參數(shù)均是近似值，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠利用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性，適當(dāng)改變這些近似值。用端點表示的數(shù)值范圍的使用包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)字以及該范圍內(nèi)的任何范圍，例如，I至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75,3,3.80、4 和 5 等。
[0046]除非另外指明，否則實施例所用的原料，均為市售工業(yè)品，通過商業(yè)渠道可以購得。
[0047]如圖1所示，本實用新型提供金屬穿孔卷繞太陽能電池，位于電池片I下表面的是負(fù)極(或第一電極)2，位于電池片I上表面的是正極(或第二電極)3，通過金屬穿孔卷繞技術(shù)，將負(fù)極2通過金屬穿孔4引到正極3表面上，在正極3表面形成負(fù)極孔(或第一電極孔)5，在負(fù)極孔5周圍的正極3表面附著有絕緣結(jié)構(gòu)6。此絕緣結(jié)構(gòu)6可以是包括硅樹脂層的絕緣涂層，通過絲網(wǎng)印刷的方式涂在負(fù)極孔5周圍的正極3表面處，如圖1所示區(qū)域。絕緣涂層的厚度為I微米至50微米范圍之內(nèi)。
[0048]優(yōu)選地，絕緣涂層的厚度為5微米至20微米。
[0049]優(yōu)選地，絕緣涂層的厚度為15微米。
[0050]經(jīng)烘干后絕緣涂層與電池片保持很好的附著。為了取得更好的粘接效果，可以進(jìn)行短時間極高溫處理。
[0051]如圖2所示，本實用新型提供太陽能電池組件，在金屬穿孔卷繞太陽能電池經(jīng)過上述處理后，在一塊金屬穿孔卷繞太陽能電池上，將第一焊帶7與正極3表面的負(fù)極孔5可以通過焊點焊接的方式相連接，第二焊帶8與正極3表面相連接，更具體的，可以在正極3表面形成規(guī)則排列的正極點9，第二焊帶8與正極點9可以通過焊點焊接的方式相連接。相鄰的金屬穿孔卷繞太陽能電池正負(fù)極相連，即與前一塊金屬穿孔卷繞太陽能電池相連的第二焊帶8和與后一塊金屬穿孔卷繞太陽能電池相連的第一焊帶7連接，構(gòu)成太陽能電池組件。其中，絕緣涂層將第一焊帶7和正極3表面隔開，有效防止同一塊電池正負(fù)極相連而短路的問題，同時，又不影響相鄰電池正負(fù)極相連。
[0052]性能測試:
[0053]1.絕緣涂層粘度測試
[0054]在測試溫度25°C時，通過Brookfield Viscometer DV-1I型粘度檢測儀進(jìn)行粘度檢測，測得絕緣涂層在不同轉(zhuǎn)速下的粘度，從而了解其觸變性能，將測得的結(jié)果記錄于表1。另外，通過Brookfield Viscometer DV-1I型粘度檢測儀測油墨印刷樣品在不同轉(zhuǎn)速下的粘度，并與絕緣涂層的粘度進(jìn)行對比，測得的結(jié)果記錄于表1。通過實驗測試比對，絕緣涂層的觸變性與傳統(tǒng)的油墨印刷涂料觸變性接近，可以較好地附著在電池片表面。同時，可以使用傳統(tǒng)的油墨印刷設(shè)備與工藝，無需特殊生產(chǎn)設(shè)備。
[0055]表1絕緣涂層粘度測試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種金屬穿孔卷繞太陽能電池，包括: 電池片，所述電池片包括作為第一電極的第一電極表面和作為第二電極的第二電極表面，所述第二電極與所述第一電極電性相反，且所述第二電極表面與所述第一電極表面相對； 金屬穿孔，所述金屬穿孔貫穿所述第一電極表面和第二電極表面，將所述第一電極引到所述第二電極表面，從而在所述第二電極表面上形成第一電極孔； 絕緣結(jié)構(gòu)，所述絕緣結(jié)構(gòu)附著在所述第二電極表面上的由至少一組所述第一電極孔限定的區(qū)域上，且所述絕緣結(jié)構(gòu)未覆蓋所述至少一組第一電極孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述第一電極為負(fù)極，第二電極為正極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣涂層為硅樹脂層。
5.根據(jù)權(quán)利 要求3或4所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣涂層的厚度為I微米至50微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣涂層的厚度為5微米至20微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣涂層的厚度為15微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣膠帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶由上而下依次包括絕緣層、壓敏膠層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶由上而下依次包括絕緣層、熱熔膠層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶由上而下依次包括壓敏膠層、絕緣層、壓敏膠層。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶由上而下依次包括熱熔膠層、絕緣層、熱熔膠層。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶由上而下依次包括壓敏膠層、絕緣層、熱熔膠層。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶由上而下依次包括熱熔膠層、絕緣層、壓敏膠層。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一權(quán)利要求所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶的厚度為5微米至300微米。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一權(quán)利要求所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶的厚度為25微米至150微米。
17.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一權(quán)利要求所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池，其特征在于:所述絕緣膠帶的厚度為130微米。
18.一種太陽能電池組件，包括: 多個如權(quán)利要求1所述的金屬穿孔卷繞太陽能電池； 多條第一焊帶，每條第一焊帶與所述多個金屬穿孔卷繞太陽能電池中的一個電池的第二電極表面上的至少一組第一電極孔電連接，且在每個所述金屬穿孔卷繞太陽能電池上，所述絕緣結(jié)構(gòu)位于所述第一焊帶與所述第二電極表面之間； 多條第二焊帶，每條第二焊帶與所述多個金屬穿孔卷繞太陽能電池中的一個電池的第二電極表面上的、未被所述絕緣結(jié)構(gòu)覆蓋且不同于所述第一電極孔的一個或多個區(qū)域電連接； 其中，所述多個金屬穿孔卷繞太陽能電池之間通過所述多條第一焊帶和所述多條第二焊帶形成電連接，使得所述多個太陽能電池中的每一個太陽能電池的第一焊帶和/或第二焊帶與其相鄰的至少一個太陽能電池的第二焊帶和/或第一焊帶電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的太陽能電池組件，其特征在于:在第二電極表面包括第二電極點，第二焊帶與第二電極點相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述第一電極為負(fù)極，第二電極為正極。
【文檔編號】H01L31/0216GK203746866SQ201420009199
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】黃思浙, 潘銳, 沈路, 陰曉臨 申請人:明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造特殊材料（上海）有限公司