[发明专利]一种背接触太阳能电池片的背面电极结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种背接触太阳能电池片的背面电极结构，属于太阳电池领域。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。高效化是目前晶体硅太阳电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。

目前，背接触太阳能电池（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，正极和负极都在电池片的背面，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，同时由于正极和负极均在电池片的背面，在制作太阳能组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时，采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。

MWT太阳电池跟传统的硅太阳电池相比具有更低的光学损失和更高的组件功率。传统硅太阳电池光学损失一般在7%左右，MWT硅太阳电池光学损失5%左右，在工艺上要实现这种电池结构，最通常的做法是通过激光技术在电池片上钻一系列的小孔，在后续的工序中，对小孔金属化作为电流传输的路径。正面电极为辐射状的MWT结构，需要的孔数目相对较少，对于156*156硅片，一般是16个通孔。对于3 busbar状的MWT结构，需要的孔数目相对较多，对于156*156的硅片，通常需要100个通孔以上。

目前，背接触太阳能电池片之间的互联方式主要有两种：一是精度要求较高的导电膜，二是成本较低的传统焊带。其中，导电膜对使用精度要求很高，且成本较高，在大量的工业成产中还没有被广泛采用。因此，传统的焊带连接仍然是主要连接方式。

然而，背接触太阳能电池片在后续的焊接过程中，由于焊接产生的热应力往往会导致一些金属化的通孔断裂，使得相应的电池单元降格失效，大大增加了功率损失。

发明内容

本发明目的是提供一种背接触太阳能电池片的背面电极结构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种背接触太阳能电池片的背面电极结构，电池片的背面设有通孔、背面电极，通孔内设有导电浆料，形成孔电极，将正面电极引到背面；所述电池片的背面设有与通孔相同数量的连接电极，连接电极和通孔一一对应设置，且各连接电极均位于各通孔的同一侧，连接电极的一端与孔电极电连接，另一端形成焊接区。

上文中，所述通孔可以采用激光钻孔的方式，激光钻孔的位置在垂直于连接电极的方向上的半径是在2.0mm以内，激光钻孔的位置在平行于连接电极的方向上取最大横截面积，使得在纵向上电流传输损失最小。

优选的，所述通孔的个数为9~25，呈点状排列，均分布于电池的背面。

上述技术方案中，所述通孔到与其连接的连接电极的焊接区的距离为0.5~3mm。

与之相应的另一种技术方案，一种背接触太阳能电池片的背面电极结构，电池片的背面设有复数个通孔、背面电极，通孔内设有导电浆料，形成孔电极，将正面电极引到背面；所述通孔并列设置；相近两列通孔构成一组通孔列阵；所述电池片的背面设有至少2组所述通孔列阵，所述电池片的背面设有长条形的连接电极带，连接电极带的数量与所述通孔列阵的数量相同；所述连接电极带设于通孔列阵之间，其两端均与两列通孔内的孔电极电连接，其中间形成焊接区。

上述技术方案中的背接触太阳能电池片是另一种常用的背接触结构，其一般设置80~200个通孔，包括至少2组并列设置的通孔列阵，每个通孔阵列一般包括2列相近通孔，两列通孔之间的距离一般为2.5~10mm；每列设置20~40个通孔；这种结构是为了保证电流传输，其有两个优点：（1）增加了光生载流子的收集，减少了光电流的传输损失；（2）减少了由于部分孔没有完全金属化诱导的功率损失

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明开发了一种新的背接触太阳能电池片的背面电极结构，其在电池片背面的通孔边上设置了连接电极，连接电极的一端形成焊接区，因而在组件焊接工序中，焊结点没有覆盖金属化孔，而是直接和焊接区连接，从而避免了组件在封装过程中因焊接产生的热应力对金属化孔的损害而导致的功率损失，取得了显著的效果。