[发明专利]一种全铝背场太阳电池背极的激光熔覆焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全铝背场太阳电池背极的制作及焊接工艺，属于太阳能组件制备技术领域。

背景技术

在太阳电池生产过程中，太阳电池的背面经过印刷银背电极和铝背场，其中背电极是作为太阳电池的背面电极和外界导通，背电场对太阳电池的背面起到场钝化的效果。

作为背电极的银，材料成本较高，且背极会影响该区域的载流子收集，因此，采用全铝背场结构，背极采用锡焊接将能在降低成本的同时提升电池转换效率。

目前多晶硅太阳电池产线的印刷路线是：背极---背场---正面栅线，因此需要三台印刷机。如果背极不采取印刷的办法，而采用本专利的锡焊接，则印刷线只需要两台印刷机，极大的降低了产线设备的投入与维护。

纯锡的熔点为232℃，不易氧化。银背极在常温下也不易氧化，因此我们通常将锡，通过加热的办法焊接到银背极上。而铝浆在烧结后会形成一层氧化铝，而且氧化铝在常温下就会自动生成。因此，我们很难将锡，采用加热的办法焊接到铝上。当然，在厌氧的环境下，先将氧化铝薄膜刮掉，然后采用加热的办法可以将锡焊接到铝上，但是这种设备和工艺较为复杂，产业化有一定难度。

发明内容

为解决上述缺陷，并解决不断下降的电池片价格和成本之间的矛盾，本发明在节约了背极的银材料的同时，还减少了印刷产线设备的投入成本，另外，由于背极区域被背场取代，因此该区域的载流子收集效率得到提高，电池的转换效率得到一定程度的提升，在降低成本低的同时，提高了太阳电池的光电转换效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全铝背场太阳电池背极的激光熔覆焊接方法，采用以下顺序工艺步骤制得：

A在网版背面印刷铝浆，铝浆距边0.5mm，，背面不设置背极；

B印刷正电极栅线，在每一道印刷之后均进行200-500℃的烘干工序；

C将印刷完成的网版进行预烧及烧结工艺，预烧温度在330℃、400℃、420℃、420℃的温度下逐遍印刷，然后在500℃、580℃、620℃、670℃、825℃、950℃的温度下逐遍进行烧结；

D烧结完成后，采用激光熔覆焊接的方法进行背面铜电极的焊接。

进一步，所述的激光熔覆焊接时所采用的焊带为纯铜焊带，其宽度为2mm左右，焊接的背电极拉脱力为4N以上。

本发明的有益效果在于：由于本发明，背极的区域被背铝取代，背场钝化大大增强了载流子的收集效率，对比本发明制作的电池和常规电池，本发明的电池片光电转化效率比常规电池高出0.12%，主要表现为电流电压的提升；另外，每片电池片可以节省银浆0.03~0.06g/pcs，每片节约成本约0.2元；本发明通过使用激光熔覆焊接方法，将传统背极取代为铜焊带，在降低成本的同时提升了电池的光电转化效率；本发明改变了传统的背电极导电工艺，背电极不再进行印刷，传统电池工艺的电池片背面需要印刷背电极和背电场，因此需要两块网版，而激光熔覆焊接太阳电池只需要一块网版网版来印刷背电场，这种网版设计与传统钝化工艺网版设计相比，不再需要印刷背电极，钝化面积约增加了310mm2；传统工艺中，背电极需要印刷Ag/Al浆料，背电极遮蔽的面积部分得不到钝化，影响了背场钝化的均匀性，全背场钝化工艺对整个背面进行钝化，增加了背场的均匀性，并且节省了Ag/AL浆料。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为传统网版结构与本发明网版结构示意图。

图中A为本发明网版结构，B为传统网版结构。

具体实施方式

如图1所示，一种全铝背场太阳电池背极的激光熔覆焊接方法，采用以下顺序工艺步骤制得：

A在网版背面印刷铝浆，铝浆距边0.5mm，，背面不设置背极；

B印刷正电极栅线，在每一道印刷之后均进行200-500℃的烘干工序；

C将印刷完成的网版进行预烧及烧结工艺，预烧温度在330℃、400℃、420℃、420℃的温度下逐遍印刷，然后在500℃、580℃、620℃、670℃、825℃、950℃的温度下逐遍进行烧结。

D烧结完成后，采用激光熔覆焊接的方法进行背面铜电极的焊接。

进一步，所述的激光熔覆焊接时所采用的焊带为纯铜焊带，其宽度为2mm左右，焊接的背电极拉脱力为4N以上。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。