[发明专利]精密加工背接触式太阳能电池成电池芯片及电极引出方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种用高效能背接触式太阳能电池加工成各种高效能小型化的电池芯片及电极引出方法，属太阳能电池技术领域。

背景技术

目前，背接触式太阳能电池由于发电效率高被广泛应用，研究人员不断研究开发出许多结构不同的背接触式太阳能电池（以下简称背接触电池或电池）。背接触式电池是指发射区n+的电极和基区p+的电极均位于硅太阳能电池背面的一种硅基片太阳电池，背接触电池消除了电池正面栅线电极的遮光损失，有效提高了电池利用率和转化效率；易组装，正负极均在背面，组件封装共面连接，电池片间隔减小，使封装密度提高，难度降低。电池的正面没有凃锡带，受光面均一、美观。美国公司SUNPOWER的专利技术US7339110B1给出了一种典型的背接触式电池，电池的正负极均位于电池的背面，正负极栅线呈交错布置，正负极呈间隔排列。背接触式电池不仅是用于大型电站的光伏组件，同时背接触式电池被切割成尺寸较小的背接触式的电池芯片（以下简称芯片），被广泛应用于消费类电子产品及小型电子产品中。现有技术，用背接触式电池制成芯片，是采用高精度PCB板对位的电极引出工艺，如中国专利申请号为201410283104.8和申请号为201380017058.1，用高精度PCB版为基底，完成背接触式电池切割及电极栅线与PCB板的电路串接引出，此材料成本和机械设备成本高昂。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在问题，特别是背接触式电池被精细加工成各种尺寸芯片，其电极引出的全新结构，已成为本领域技术人员亟待解决的关键技术。

鉴于此，本发明的首要目的是降低芯片加工成本，避免背接触电池二次加工切割过程中电极引出栅线偏差。

本发明的另一个目的是背接触电池被加工成芯片的电极引出端结构问题。

本发明的再一个目的是背接触电池被加工成芯片的电极引出端方法问题。

本发明的技术解决方案是：一种背接触式太阳能电池芯片的电极引出结构，由位于晶圆基片（简称基片）的背光面上n+区和p+区的正负电极构成，包括间隔排列的相异极栅，其技术特征在于基片中心区域的每个电池芯片的电极引出端，在其引出端的相异极性栅线上还覆盖防止短路的绝缘层和汇集栅线电流的栅线汇流导电层；还包括基片边缘区域的每个电池芯片自身的电极引出端；以上所说的每个芯片的正负电极由高精度激光机或砂轮机切割形成独立的相异极性的输出电极。

优选的，相异极性栅线的绝缘层上分别覆盖导电层是覆盖在没有覆盖绝缘层的相异极性栅线上实现汇集电流导通。

优选的，所述芯片的正负电极引出端的导电层是覆盖在相异极性栅线汇流层的绝缘层膜上，包括一种可焊电极引出线的导电层，或采用导电型材包括带导电胶层的铜带、铝带、镀锡铜带的导电金属带材形成导电层。

优选的，所述芯片的可焊电极导电层，包括由铜浆、银浆、锡膏制备的。

优选的，所述芯片的正负电极引出端的绝缘层，是相异极性栅线电极引出端上的丝印绝缘油墨。

本发明的精密加工背接触式太阳能电池成电池芯片及电极引出方法：

包括制备绝缘层的基片，其特征在于在背接触电池的背电极面上，采用栅线绝缘涂层网版，掩膜丝网印刷工艺，把绝缘层浆料包括UV紫外光固型或热固型环氧树脂绝缘油墨丝印到基片的相应位置，形成拟切割出的每个芯片的正负电极引出端相异极性栅线的绝缘层；UV紫外光固型的光固化温度设置为45~80°C，使用热固型环氧树脂绝缘油墨，固化温度设置为100~160°C。

在制备好绝缘层的基片上，采用栅线汇流导电层网版，采用掩膜丝网印刷工艺，把导电层浆料（如铜浆、银浆、锡膏等）丝印到背电极面绝缘层区域的相应位置，形成拟切割出的每个电池芯片的正负电极汇流导电层；或采用导电型材（如带导电胶层的铜带、铝带、镀锡铜带等导电金属带材）汇流形成引出电极的导电层，则采用热压或静压设备，把导电材料贴合到已制备好绝缘层的基片上拟切割出的每个电池芯片的正负电极引出区域相应位置，以形成每个电池芯片的正负电极汇流及引出电极端。如使用铜浆作为导电层浆料，采用0.06~0.15mm厚的钢板网丝印，固化温度设置为130~170°C；如使用银浆作为导电层浆料，采用0.06~0.15mm厚的钢板网丝印，固化温度设置为120~150°C；如使用低温锡膏作为导电层浆料，采用0.1~0.2mm厚的钢板网丝印，用回流炉固化，固化温度设置为130~170°C，传送带速度设置为0.6~1.2m/min。