[发明专利]一种用于共面互联的太阳电池片及太阳能电池串

说明书

本发明涉及一种用于共面互联的太阳电池片及太阳能电池串，其中太阳电池片包括晶体硅片；晶体硅片的正面印刷有正面电极，晶体硅片的背面印刷有背面电极；所述晶体硅片的正面制备PN结；所述晶体硅片上至少设有一个从正面延伸至背面的贯孔；晶体硅片的正面围绕贯孔设有用于断开PN结的电绝缘区；贯孔内填设有固化的导电浆料；固化的导电浆料位于晶体硅片的正面的一端与正面电极通过电绝缘区形成电绝缘，固化的导电浆料位于晶体硅片的背面的一端与背面电极电联接。而太阳能电池串即通过互联条将上一太阳电池片正面的固化的导电浆料与下一太阳电池片正面的正面电极电联接。本发明能够在实现共面互联的基础上，简化工艺难度，且能够降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池领域，特别涉及一种用于共面互联的太阳电池片及太阳能电池串。

背景技术

用于太阳电池片之间焊接的互联条长度通常是电池片长度的2倍。太阳电池片之间具有一定的间隙且互联条是有厚度的，因此相邻太阳电池片间隙处的互联条在实现正负极联接时会存在弯折，弯折便会造成应力集中；且互联条在主栅电极处的焊接也会带来局部的高温应力集中。在光伏组件的长期户外工作中，光伏组件处于长期的高低温循环中，互联条中Cu基材的热膨胀系数与硅的热膨胀系数相差很大，会诱发焊点应力集中处裂纹的不断扩展，银电极也会被不断消耗形成Ag₃Sn，造成串联电阻的不断增大，从而又进一步加剧了焦耳热的产生，最终导致光伏组件的功率衰减甚至失效。

正如图1所示的传统晶体硅组件电池串中相邻2个电池片的互联结构，电池片C1与电池片C2通过互联条1实现相邻电池片之间的串联联接，采用的互联条1长度通常是单个电池片长度的2倍，且在电池片C1与电池片C2之间的间隙处，互联条1存在弯折，这是导致应力集中的主要因素之一。此外，在电池片的主栅电极与互联条的焊接点处，由于焊接的温度通常都在300℃-350℃的温度范围内，且采用局部焊点焊接，焊点处的高温与周围电池片的室温存在很大的温差，因而加剧了焊点处的局部热应力集中。互联条弯折处的应力集中和焊点处的局部热应力集中都是加剧光伏组件功率衰减甚至失效的关键因素。

当前市场上的共面互联技术包括IBC电池、MWT电池、EWT电池，三种太阳电池结构均是在硅片的背面来实现共面互联，但其产业化应用均是以少子寿命高但价格昂贵的N型硅片为发电基材，才能体现其经济价值。

MWT电池将电池片正面发射极层的光生载流子通过贯穿银柱传输到电池片的背面；如专利申请CN110212048A所公开的内容来看，其通过贯孔电极将电池片正极引出到电池片的正面，通过电池片之间的叠片方式来实现电池片之间的串联联接，但这种方案相较于叠瓦组件，工艺复杂且成本昂贵，叠片区也会造成电池片的遮挡损耗，此外，叠片区的导电联接通常是用导电胶，而导电胶长期户外运行的可靠性远远低于传统的焊带联接，因此其经济适用价值不高。

而现有的背面共面互联的方式存在以下几个问题：1、为了防止光生空穴和光生电子从内建电场分离后就通过贯孔内固化的导电浆料复合掉，往往需要对PN结进行隔离处理，因此需要设置很多的贯孔(多的需要达到约150个左右)，因此引到背面后需要作绝缘隔离的电绝缘区也很多，导电浆料用量是传统的4倍；2、引到背面后，在太阳能电池的背面的电极联接很复杂，焊带用量也很多；3、绝缘隔离要作2次(正面PN结处隔离、防止背面-正负极间的复合隔离)，因此工艺复杂，成本高；4、目前市场上基本不使用背面的共面互联的太阳能电池，以上的问题或多或少都是影响其市场使用的限制条件。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种用于共面互联的太阳电池片，其能够在实现共面互联的基础上，简化工艺难度，且能够降低生产成本。