[发明专利]一种背接触太阳能电池串及其制备方法和组件、系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种背接触太阳能电池串及其制备方法和组件、系统。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池，其发射极接触电极和基极接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面，正面金属发射极接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所反射遮挡，造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7％左右，减少金属电极的正面覆盖可以直接提高电池的能量转化效率。背接触太阳能电池是一种将发射极和基极接触电极均放置在电池背面(非受光面)的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。

背接触结构的太阳能电池是目前太阳能工业化批量生产的晶硅太阳能电池中能量转化效率最高的一种电池，它的高转化效率、低组件封装成本，一直深受人们青睐。在以往的背接触太阳能电池制作工艺中，其金属化工艺大都采用流程较为复杂的电镀来实现，该方法在降低背接触电池的串联电阻、提高电池的开路电压确实有出色的表现，但是该方法工艺复杂，排放的废弃物严重污染环境，且与目前工业化生产的主流金属化方法不相兼容，因此不利于低成本的产业化推广。同时，在将背接触电池封装成组件的过程中，由于发射极和基极电极根数较多、线宽较窄，相邻电池之间的对准焊接非常困难。另一方面，在将电池封装成组件的过程中，功率的损失很大一部分来自焊接电阻和焊带电阻，单片电池的短路电流越高，这部分功率损失就越大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种转化效率高、组件损耗低、无需焊接、基于丝网印刷技术的新型背接触太阳能电池串及其制备方法和组件、系统。

本发明提供的一种背接触太阳能电池串，其技术方案是：

一种背接触太阳能电池串，包括背接触太阳能电池和用于背接触太阳能电池电连接的导电件，背接触太阳能电池的背表面包括相互交替排列的发射极p+区域和基极n+区域，发射极p+区域设置有发射极接触电极，基极n+区域设置有基极接触电极，背接触太阳能电池的背表面还包括设置在发射极接触电极上的发射极绝缘阻挡层和设置在基极接触电极上的基极绝缘阻挡层，相邻背接触太阳能电池的发射极接触电极与基极接触电极通过导电件电连接。

其中，导电件是金属导电条和设置在金属导电条上的导电胶；背接触太阳能电池的前表面设置有前表面场和钝化减反膜，背接触太阳能电池的背表面设置有钝化膜。

其中，背接触太阳能电池的电阻率为1-30Ω·cm，厚度为50-300μm；发射极p+区域和基极n+区域呈长条状相间分布于太阳能电池基体背表面，发射极p+区域和基极n+区域上还设置有介质钝化层，用于电池背表面的钝化。

其中，发射极p+区域的宽度为200-3000μm，基极n+区域的宽度为100-1000μm；发射极绝缘阻挡层的宽度大于或等于发射极p+区域的宽度，基极绝缘阻挡层的宽度大于或等于基极n+区域的宽度.

其中，背接触太阳能电池是将电池片等间距切割后的窄条状背接触太阳能电池，窄条状背接触太阳能电池的宽为20mm-80mm。

其中，发射极接触电极为银铝合金电极，基极接触电极为银电极；背接触太阳能电池是背接触N型单晶硅太阳能电池。

其中，发射极绝缘阻挡层和基极绝缘阻挡层分别设置在窄条状背接触太阳能电池的边缘，相邻窄条状背接触太阳能电池的发射极接触电极通过发射极绝缘阻挡层实现绝缘，相邻窄条状背接触太阳能电池的基极接触电极通过基极绝缘阻挡层实现绝缘。

本发明还提供了一种背接触太阳能电池串的制备方法，包括以下步骤：

(1)、在太阳能电池基体的背表面形成相互交替排列的发射极p+区域和基极n+区域，利用丝网印刷技术在发射极p+区域和基极n+区域印刷金属浆料，烧结后形成与发射极p+区域相接触的发射极接触电极，与基极n+区域相接触的基极接触电极；

(2)、利用丝网印刷技术将绝缘浆料交替印刷在发射极接触电极和基极接触电极的表面，烘干后形成发射极绝缘阻挡层和基极绝缘阻挡层；

(3)、沿绝缘阻挡层中心将背接触太阳能电池基体切割成多片窄条状背接触电池；

(4)、将窄条状背接触电池按规则排列，在相邻电池交界处铺设导电件，使得相邻背接触太阳能电池的发射极接触电极与基极接触电极通过导电件电连接，形成背接触太阳能电池串。