一種晶體硅太陽能電池片串及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽能電池片串及其制備方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自進(jìn)入本世紀(jì)以來光伏產(chǎn)業(yè)成為了世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在各類太陽能電池中，晶體硅(單晶、多晶)太陽能電池占有極其重要的地位，目前占據(jù)了光伏市場75%以上的份額。晶體硅太陽能電池利用P-η結(jié)的光生伏特效應(yīng)實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，從發(fā)展的觀點(diǎn)來看，晶體硅太陽能電池在未來很長的一段時間仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。
[0003]現(xiàn)有的晶體硅太陽能電池的制造流程為:表面清洗及織構(gòu)化、擴(kuò)散、清洗刻蝕去邊、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)形成歐姆接觸、測試。這種商業(yè)化晶體硅電池制造技術(shù)相對簡單、成本較低，適合工業(yè)化、自動化生產(chǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。其中，絲網(wǎng)印刷步驟具體包括如下步驟:在硅片背面分別印刷背銀、鋁漿后烘干，然后在其正表面印刷正銀，然后即可進(jìn)行燒結(jié)步驟。
[0004]另一方面，目前光伏企業(yè)電池片在加工過程中，均以單片生產(chǎn)，并進(jìn)行整合包裝，發(fā)往至組件制造廠商進(jìn)行單片焊接后再串聯(lián)。然而，實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn):在單片電池片焊接串聯(lián)作業(yè)過程中，會存在諸多的不利問題:(1)焊帶與電池片焊接存在過焊與虛焊、焊接時填加的助焊劑會增加組件可靠性不穩(wěn)定；(2)由于焊接設(shè)備較為昂貴，且易于故障導(dǎo)致整體制造成本較高。因此，傳統(tǒng)組件電池片焊接工藝不僅加工成本較高，而且生產(chǎn)流程較為復(fù)雜，并且產(chǎn)品可靠性不穩(wěn)定，實際生產(chǎn)過程不易控制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種晶體硅太陽能電池片串及其制備方法。
[0006]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種晶體硅太陽能電池片串的制備方法，包括如下步驟:
(1)將硅片進(jìn)行表面清洗及織構(gòu)化、擴(kuò)散、清洗刻蝕去邊、鍍減反射膜，然后在硅片背面印刷背電極銀漿、烘干，印刷鋁背場，
然后在硅片背面的主柵線上印刷銅漿，烘干；
所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成背面連接端；
(2)在硅片正面印刷正面電極銀漿柵線，烘干，然后在硅片正面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿，烘干；
所述錫漿位于主柵線之內(nèi)，錫層的一端延伸出硅片之外；所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成正面連接端；
(3)將多個硅片按照電池片串的結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列，然后將硅片的背面連接端與相鄰硅片的正面連接端對接起來，在對接處印刷銅楽，烘干；
(4)燒結(jié)；即可得到晶體硅太陽能電池片串。
[0007]上文中，所述步驟(2)中，所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，是指銅漿的寬度應(yīng)當(dāng)小于銀漿的寬度，以避免銅漿與硅片接觸而對硅片產(chǎn)生污染。例如，銀漿的寬度為3 _，錫漿的寬度可以是2~2.6 _，銅漿的寬度略小于或等于錫漿的寬度；
所述銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成正面連接端，這是在長度方向進(jìn)行延伸，使銅漿層形成連接端，從而與下一片硅片實現(xiàn)電連接。步驟(1)中的描述也是如此。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟(1)中，印刷鋁背場之后，先在硅片背面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿。這里，錫漿的作用主要是起到粘結(jié)的作用，除此之外，還起到阻隔銅漿與硅片接觸的作用，以防止燒結(jié)時銅漿沉到硅片中而影響發(fā)電。
[0009]優(yōu)選的，所述錫漿位于主柵線之內(nèi)，錫層的一端延伸出硅片之外；所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成所述背面連接端。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述步驟(2)中，所述銅楽層的一端延伸出娃片之外2~3mm，形成正面連接端。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述錫層的厚度為0.05~0.30mm優(yōu)選0.05~0.1mm 上述技術(shù)方案中，所述銅楽層的厚度為0.1-0.4mm。優(yōu)選0.20-0.025mm。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述步驟(4)中，所述燒結(jié)采用紅外線加熱方法或磁場加熱方法。燒結(jié)可以使銀漿、鋁漿與晶硅片有效鈍化，同時將銀漿與錫漿、銅漿有效的融合，并形成
1=1Ο
[0013]上述技術(shù)方案中，所述步驟(4)中，所述燒結(jié)的溫度為800~1200°C。
[0014]本發(fā)明同時請求保護(hù)由上述制備方法獲得的晶體硅太陽能電池片串。
[0015]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明開發(fā)了一種新的晶體硅太陽能電池片串的制備方法，在電池片的制備過程中即可形成電池片串，有效避免了傳統(tǒng)焊接工藝不穩(wěn)定對產(chǎn)品可靠性的影響，并能有效規(guī)避焊接異常對生產(chǎn)線的影響；具有積極的現(xiàn)實意義；
2、本發(fā)明能有效減少組件生產(chǎn)過程焊接所需的設(shè)備、人力及物料，并且能簡化組件制造工藝流程；此外，本發(fā)明對傳統(tǒng)焊接工藝具有明顯的市場優(yōu)勢，低成本加工，提升企業(yè)盈利能力，提高企業(yè)綜合競爭力，非常值得推廣應(yīng)用；
3、本發(fā)明的方法簡單可行，成本較低，適于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例一中的工藝流程圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實施例一中硅片背面的印刷示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明實施例一中硅片正面的印刷示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明實施例一中相鄰硅片搭接狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步描述。
[0021]實施例一:
一種晶體硅太陽能電池片串的制備方法，包括如下步驟:
(1)將硅片進(jìn)行表面清洗及織構(gòu)化、擴(kuò)散、清洗刻蝕去邊、鍍減反射膜，然后在硅片背面印刷背電極銀漿、烘干，印刷鋁背場，
先在硅片背面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿，烘干；
所述錫漿位于主柵線之內(nèi)，錫層的一端延伸出硅片之外；所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成所述背面連接端；
(2)在硅片正面印刷正面電極銀漿柵線，烘干，然后在硅片正面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿，烘干；
所述錫漿位于主柵線之內(nèi)，錫層的一端延伸出硅片之外；所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成正面連接端；
(3)將多個硅片按照電池片串的結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列，然后將硅片的背面連接端與相鄰硅片的正面連接端對接起來，在對接處印刷銅楽，烘干；
(4)燒結(jié)；即可得到晶體硅太陽能電池片串。
[0022]銀漿的寬度為3 _，錫漿的寬度可以是2.6 _，銅漿的寬度略小于或等于錫漿的寬度。
[0023]所述步驟(2)中，所述銅漿層的一端延伸出硅片之外3 mm，形成正面連接端。
[0024]所述錫層的厚度為0.1mm。所述銅楽層的厚度為0.22mm。
[0025]所述步驟(4)中，所述燒結(jié)采用紅外線加熱方法。使銀漿鋁漿與晶硅片有效鈍化，同時將銀漿與錫漿、銅漿有效的融合，并形成合金。
[0026]按序列依次相互正背連接，形成電池片串后，采用紅外線加熱方式對已印刷電池串進(jìn)行預(yù)熱、燒結(jié)、冷卻，完成銀、錫、銅融合，并形成合金。
[0027]對燒結(jié)工藝設(shè)定范圍:預(yù)熱、烘干區(qū)設(shè)定100~250°C之間，蒸發(fā)印刷過程中存在的有機(jī)溶劑，燒結(jié)區(qū)設(shè)定500~600°C之間，燒掉有機(jī)溶劑及樹脂，瞬間升溫至800~1200°C，主要是根據(jù)減反射膜和漿料的特性，同時在區(qū)間內(nèi)完成鋁漿、錫漿、銅漿融合，并形成合金，冷卻區(qū)保持在18~30°C之間。
【主權(quán)項】
1.一種晶體硅太陽能電池片串的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將硅片進(jìn)行表面清洗及織構(gòu)化、擴(kuò)散、清洗刻蝕去邊、鍍減反射膜，然后在硅片背面印刷背電極銀漿、烘干，印刷鋁背場， 然后在硅片背面的主柵線上印刷銅漿，烘干； 所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成背面連接端； (2)在硅片正面印刷正面電極銀漿柵線，烘干，然后在硅片正面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿，烘干； 所述錫漿位于主柵線之內(nèi)，錫層的一端延伸出硅片之外；所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成正面連接端； (3)將多個硅片按照電池片串的結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列，然后將硅片的背面連接端與相鄰硅片的正面連接端對接起來，在對接處印刷銅楽，烘干； (4)燒結(jié)；即可得到晶體硅太陽能電池片串。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中，印刷鋁背場之后，先在硅片背面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述錫漿位于主柵線之內(nèi)，錫層的一端延伸出硅片之外；所述銅漿位于主柵線之內(nèi)，且銅漿層的一端延伸出硅片之外，形成所述背面連接端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述銅漿層的一端延伸出娃片之外2~3mm，形成正面連接端。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于:所述錫層的厚度為0.05—0.10mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述銅漿層的厚度為0.20-0.25mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中，所述燒結(jié)采用紅外線加熱方法或磁場加熱方法。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中，所述燒結(jié)的溫度為800?1200。。。9.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的制備方法獲得的晶體硅太陽能電池片串。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶體硅太陽能電池片串的制備方法，包括如下步驟：(1)將硅片進(jìn)行表面清洗及織構(gòu)化、擴(kuò)散、清洗刻蝕去邊、鍍減反射膜，然后在硅片背面印刷背電極銀漿、烘干，印刷鋁背場，(2)在硅片正面印刷正面電極銀漿柵線，烘干，然后在硅片正面的主柵線上印刷錫漿，烘干形成錫層，再于錫層上印刷銅漿，烘干；(3)將多個硅片按照電池片串的結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列，然后將硅片的背面連接端與相鄰硅片的正面連接端對接起來，在對接處印刷銅漿，烘干；(4)燒結(jié)；即可得到晶體硅太陽能電池片串。本發(fā)明在電池片的制備過程中即可形成電池片串，有效避免了傳統(tǒng)焊接工藝不穩(wěn)定對產(chǎn)品可靠性的影響。
【IPC分類】H01L31/05, H01L31/18
【公開號】CN105336817
【申請?zhí)枴緾N201510770477
【發(fā)明人】厲發(fā)松, 張馳, 莊益春, 張小峰, 靖伯振, 沈敏
【申請人】江蘇東昇光伏科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月12日