[发明专利]一种太阳能电池背电极用金属丝及制备方法、背电极及制备方法、太阳能电池片及电池组件

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池背电极用金属丝及制备方法、背电极及制备方法、太阳能电池片及电池组件。

背景技术

目前成熟商业化生产的晶体硅太阳能电池以其工艺流程简单，转化效率高，便于大规模生产等优点迅速发展起来，该类电池占据了光伏市场电池量的80%以上的份额。太阳能电池有望成为未来电力供应的主要支柱。目前商业的制作晶体硅太阳能电池电极的方法是金属化工艺，即采用丝网印刷的方法在硅片的背光面印刷2-3条背银浆料，烘干，而后再在电池的整个背光面（除印刷背银浆料的区域）印刷背铝浆料，烘干，再在电池的向光面印刷向光面银浆，然后过烧结炉一次烘干烧结而成。该方案在背光面银浆区域烧结后形成背面电极，向光面银浆区域烧结后形成正面电极，工艺简单成熟。但是，该方案的正背面的电极线均使用含银的导电浆料，因此，材料成本相对较高。如何采用非银材料作为电池的导电电极，并保持良好的导电、附着、焊接等性能，依旧是当前晶体硅太阳电池电极研究的热点。

CN 102194898A专利公开了一种硅电池正面电极用的导电镍浆，其导电材料全部由镍粉组成，虽然该浆料不采用银粉，可大大降低材料成本，但镍的导电性能远低于银，并且镍金属和硅的附着力不好，虽然专利中提到在浆料中掺入0.1-20%的重掺杂硅粉来提高硅与镍的附着力，但在电池片常规金属化工艺中，硅粉并不能熔融而提供此效果，并且该浆料在烧结时，金属镍可能在电池的向光面形成掺杂而破坏电池的PN结，从而影响电池的光电转换效率。

发明内容

本发明为解决现有的太阳能电池的导电电极浆料为银浆，成本高、光电转化率低的技术问题，提供一种成本低、光电转化率高的非银材料的太阳能电池背电极用金属丝及制备方法、背电极及制备方法、太阳能电池片及电池组件。

本发明提供了一种太阳能电池背电极用金属丝，该金属丝包括中空的圆丝和位于圆丝内的无机玻璃粉浆料；所述圆丝为纯锡金属或者锡合金，所述无机玻璃粉浆料包括无机玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂。

本发明还提供了本发明所述的太阳能电池背电极用金属丝的制备方法，该方法为：将由纯锡金属或者锡合金铸造形成的金属棒，在挤出模具中挤成中空的圆丝，在挤出的同时，将无机玻璃粉浆料灌入中空部分中即得。

本发明还提供了一种太阳能电池背电极，所述背电极为金属丝熔融涂覆形成；其中，所述金属丝为本发明所述的金属丝。

本发明还提供了一种太阳能电池背电极的制备方法，该方法为，将铝背场加热到250-300℃，在惰性气氛保护或者真空状态下，将金属丝在600-700℃下加热，有机粘接剂和有机溶剂分解或挥发，金属与无机玻璃粉熔融并发生混合，将熔融混合物涂覆于铝背场表面，冷却即得到背电极，所述金属丝为本发明所述的金属丝。

本发明还提供了一种太阳能电池片，包括硅片、位于硅片背面的背电场、位于背电场上的背电极及位于硅片正面的正电极，所述背电极为本发明所述的太阳能电池背电极。

本发明还提供了一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括依次层叠的背板、密封胶层、电池片、密封胶层和透光层，所述电池片为本发明所述的太阳能电池片。

本发明的用于晶体硅太阳电池的背电极制备工艺简单，与铝背场的附着力良好，与光伏焊带的焊接强度高，电池的光电转换效率增加，尤其是背电极制备不使用银浆，有效降低了电极的材料成本。

附图说明

图1为本发明提供的金属丝的横截面结构示意图。

图2本发明提供的晶体硅太阳电池的局部横截面结构示意图。

图3为本发明提供的晶体硅太阳电池的背光面俯视图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种太阳能电池背电极用金属丝，该金属丝包括中空的圆丝和位于圆丝内的无机玻璃粉浆料；所述圆丝为纯锡金属或者锡合金，所述无机玻璃粉浆料包括无机玻璃粉、有机粘结剂和有机溶剂。

根据本发明所提供的背电极用金属丝，为了控制背电极带体电阻及背电极带与硅的接触电阻，优选地，所述金属丝中圆丝和无机玻璃粉浆料的重量比为25-5.0：1