[发明专利]制备用于叠瓦组件的太阳能电池片的方法和太阳能电池片

说明书

本发明涉及一种制备用于叠瓦组件的太阳能电池片的方法，包括以下步骤：提供硅片步骤，提供硅片作为制备太阳能电池片的原料；扩散制结步骤，在硅片上形成N型半导体和P型半导体的交界面，即PN结；丝网印刷步骤，其中，使用贵金属浆料对硅片的正面进行丝网印刷，得到主栅线和副栅线；仅使用铝浆对硅片的背面进行丝网印刷，实现太阳能电池片的铝背场覆盖；以及快速烧结步骤，形成欧姆接触，能够收集和对外传导光生载流子。本发明还涉及一种制备叠瓦组件的方法，一种用于叠瓦组件的太阳能电池片和一种叠瓦组件，以及一种制备用于叠瓦组件的太阳能电池片的系统。

技术领域

本发明主要涉及太阳能电池的叠瓦组件应用领域，特别是涉及一种制备用于叠瓦组件的太阳能电池片的方法。本发明还涉及一种制备叠瓦组件的方法。此外，本发明涉及一种用于叠瓦组件的太阳能电池片和一种叠瓦组件。另外，本发明涉及一种制备用于叠瓦组件的太阳能电池片的系统。

背景技术

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源的消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能发电凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱，其中所使用的太阳能发电装置也被称为光伏发电装置，其通常包括主要由多个太阳能电池片组合而成的太阳能组件或光伏组件，太阳能电池片基于自身半导体光生伏特效应而能够将太阳能转换成电能。

在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，太阳能电池片能够以叠瓦的方式构成叠瓦组件，其一方面利用小电流低损耗电学原理 (光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得整个组件的电阻损耗大大降低。另一方面通过充分利用组件中太阳能电池片的间隙区域来进行发电，提高了单位面积的能量密度。另外使用导电胶粘剂替代了常规形式的太阳能组件中应用的光伏焊带，由于光伏焊带在整片电池中表现出较高的电阻而导电胶粘剂形成电路的电阻要远小于使用焊带的方式，使得相较于常规形式的太阳能组件，叠瓦组件的转换效率更高，户外应用可靠性更优异。例如叠瓦组件的小电流及并联电路等特性使得热斑效应对组件的危害得到大大降低。

当前叠瓦组件所使用的太阳能电池片的制造工艺与常规太阳能电池片基本相同，差异在于用于叠瓦组件的太阳能电池片为了适合激光切割和彼此间的互联对电池片正面和背面栅线图形进行了优化设计。根据叠瓦封装工艺要求，叠瓦太阳能电池片保留了正面和背面的主栅线用于辅助导电胶粘剂涂覆固化粘接，其中互联工艺由常规光伏焊带通过高温焊接熔融粘接在正面主栅线和背面主栅线上变更为通过导电胶粘剂互联正面主栅线和背面主栅线。即叠瓦组件的电池片与常规太阳能电池片的基本结构相同，而主栅线的位置、图形或形状存在差异。

一方面，电池片的主栅线图形进行变化的主要目的是为了在后续制程中将一整片电池片切割成若干等份的小电池片。每个小电池片正面和背面各保留分别位于切割后小电池片两端边缘位置的一根主栅线，用于叠瓦工艺互联从而保障最大受光面积以及互联粘接强度。叠瓦组件的电池片一般正面和背面具有数根主栅线，主栅线位置可以预留切割缝或者没有切割缝。其中正面主栅线和背面主栅线通常采用贵金属浆料、例如金属银浆来实现。在常规太阳能电池片组件的封装工艺中以光伏焊带高温焊接的方式实现电池片的互联：由银浆制备的正面主栅线和背面主栅线辅助光伏焊带高温熔融粘接光伏电池，从而完成电连接，其中金属银是实现常规太阳能电池片组件串焊封装必不可少的主要原料。在施加贵金属浆料完成背面主栅线印刷之后，再施加铝浆进行背面铝场印刷，以形成背面铝场。在叠瓦组件的制程中对整片的太阳能电池片利用激光来烧蚀切割，其中采用导电胶粘剂涂覆叠片工序将切割后的小电池片的前后正负极互联，一般的连接方式为在小电池片正面的正面主栅线作为负极通过导电胶粘剂与作为正极的在小电池片背面的背面主栅线相联接。然而，这种连接方式中由于背面的主栅线部分铝背场缺失，光生载流子复合率高，加上铝背场与银浆制备的背面主栅线之间的接触电阻，会带来太阳能电池片的效率损失。