[发明专利]一种硅片、电池条、叠瓦组件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硅片、电池条、叠瓦组件及其制备方法，其中硅片具有钝化介质层的硅片本体；所述硅片本体由印刷的电联接电极分隔成多个电池条预制单元；每个电池条预制单元的正面均印刷有正面电极，每个电池条预制单元的背面均印刷有背面电极；所述背面电极包括背面边侧主栅电极和背面细栅；所述背面细栅与背面边侧主栅电极电联接；所述背面边侧主栅电极上设有一个沿背面边侧主栅电极延伸方向延伸的凹槽或者多个沿背面边侧主栅电极延伸方向排布的凹槽。其中分割后的电池条预制单元即为电池条。通过叠瓦形式串联多个电池条即形成了叠瓦组件。本发明能够有效解决常规叠瓦组件容易引发电池条串联导电性下降及叠瓦组件功率的失效问题。

技术领域

本发明涉及光伏领域，特别涉及一种硅片、电池条、叠瓦组件及其制备方法。

背景技术

晶体硅叠瓦光伏组件凭借其在输出功率密度的优势上成为当前各大光伏企业研发的热点之一。针对叠瓦光伏组件的各种工艺、辅材改进不断涌现。

当前，叠瓦光伏组件的常规工艺路线是在电池条的边侧电极上点胶，从而将相邻电池条粘接起来，取代传统的焊带焊接的电池串，实现电池条之间的无缝联接，因此提高了光伏组件的输出功率密度。

然而，用导电胶将相邻电池条串联起来的联接方式容易导致诸多组件失效问题。因为导电胶由填充有导电金属填料的聚合物树脂制备所得，而有机聚合物都存在老化的问题，尤其是应用于叠瓦光伏组件用的导电胶多采用易老化的环氧树脂作为树脂体系。当叠瓦组件户外运行多年时，其户外正常工作时温度可高达80℃以上，导电胶长期处于这种高温的环境中，很容易导致有机聚合物的降解，造成电池条之间胶粘力的退化和连接处的不紧密，在胶粘基体中引入孔隙，从而导致联接电阻增大的问题。随着联接电阻的增大，叠瓦组件产生的光生载流子集中到胶粘的电阻增大区而产生焦耳热，进一步加剧了胶粘区的降解，最终可能会引发胶粘区的局部过热甚至引发组件的失火风险。

同时，导电胶体系采用有机聚合物树脂作为胶粘基体，通过添加Ag的导电颗粒来实现胶粘和导电。有机聚合物树脂因叠瓦组件的高温运行环境而出现键角的断裂和分解时，在相邻电池条的胶粘区仅留下导电Ag颗粒，而光伏组件封装用的玻璃、胶膜和背板并不能完全实现大气中氧气和水分子的完全隔绝，尤其当光伏组件在户外运行一段时间后，背板中起到隔绝大气环境的有机成分会发生不同程度的降解，从而在背板上形成一定的细小裂纹，同理，用于封装的有机胶膜也会发生不同程度的降解，导致交联度下降，也会在单层较薄的胶膜层中引入裂纹和孔隙，这些裂纹和孔隙足以让大气环境中的氧气和水分子进入到叠瓦组件层压件内部并接触到电池片/条。在氧气、水分子的作用下，导电Ag颗粒容易发生氧化，而此时的叠瓦组件因为没有有机聚合物树脂的胶粘作用，因此实现电池条之间电联接的结构仅仅是分离的、已被氧化了的AgxOy颗粒，AgxOy颗粒的电阻功率远大于Ag颗粒，此外，有机聚合物树脂基体的降解进一步加剧了电阻的增大趋势，因此随着叠瓦组件户外的长期运行，电池条之间串联电联接的电阻率不断增大，产生的焦耳热也不断增加，进而加速了叠瓦光伏组件的功率衰减甚至失效的风险。

同时，常规的叠瓦组件制备工艺中，导电胶直接与相邻电池条边侧电极上的Ag电极接触，导电胶体系中的Ag粉因为缺少高温处理不能与Ag电极形成纯Ag导电功能相，导致电池条连接处的不紧密，且随着叠瓦组件长期的户外运行，导电胶中的有机相在各种复杂的环境中会不断老化分解，产生的气泡也会在电池条之间的连接区形成高电阻的孔隙，而这些高阻区将不断消耗叠瓦组件输出的功率并转化成焦耳热，构成叠瓦光伏组件功率衰减甚至失效的致命缺陷。因此针对叠瓦光伏组件的联接技术改进势在必行。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种硅片，其有利于批量加工出用于改善叠瓦组件上串联联接导电性的电池条。