晶體硅太陽能電池的制作方法

本實用新型涉及一種晶體硅太陽能電池。

背景技術：

隨著經濟近幾十年來的持續高速發展，環境污染問題越來越引起人們的重視。尤其是霧霾污染，傳統電力供應方式造成的污染是其中的重要因素。大力發展清潔能源代替傳統能源迫在眉睫。太陽能以其對環境的影響小、運營維護方便的優勢而在新能源中占據重要地位。

目前市場上占主導的太陽能電池技術為晶體硅。而薄膜太陽能電池的發展一直相對比較緩慢，其主要原因是成本上面的差異。不過薄膜電池有其獨有的相對晶體硅的優勢，包括便于制成柔性化組件、弱光響應好。尤其是柔性化的特點，可以減輕組件重量，從而降低系統安裝成本。薄膜太陽能電池更大程度的使用于便攜式設備。

太陽能電池技術的一個重要發展方向是將晶體硅太陽能電池與薄膜太陽能電池的技術優勢相結合。

技術實現要素：

本實用新型的目的之一是提供一種晶體硅太陽能電池，在彎折處理后具有與彎折處理前基本一致的發電功率，即晶體硅太陽能電池具有良好的抗裂性能，從而使晶體硅太陽能電池具有與薄膜太陽能電池相似的柔性特征。

從技術上面比較晶體硅太陽能電池與薄膜太陽能電池兩種技術，薄膜太陽能電池的柔性化特性是由其材料力學性能和電極結構決定的。改變晶體硅太陽能電池的電極結構可以部分地實現晶體硅太陽能電池的柔性化，或者說使得晶體硅太陽能電池在經過彎折處理后依然可以保持較好的發電效率。當晶體硅太陽能電池表面碎裂出現若干細小單元時，晶體硅太陽能電池正、負電極可以把每個單元的電極連接起來，收集光生載流子，從而使晶體硅太陽能電池具有部分抗裂片的特性。晶體硅太陽能電池的背面可以使用導電膠帶來實現全面的電學導通。而電池的正面電極有透明度的要求，可以使用ITO作為電極或者使用許多根主柵線代替目前市場主流的4根主柵線。對于晶體硅太陽能電池的正面來說，只有電池的裂片程度不小于主柵線和電池細柵線所圍成的面積就能實現電學導通，從而使得晶體硅太陽能電池部分獲得抗裂性能。

基于以上內容，本實用新型提供了一種晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池包括依次層疊的金屬箔(1)、第一導電膠層(2)、晶體硅太陽能電池片(3)以及在所述晶體硅太陽能電池片(3)上設置的至少一條焊帶(5)，其中所述焊帶(5)通過第二導電膠層(4)與所述晶體硅太陽能電池片(3)結合。

與現有技術的晶體硅太陽能電池與薄膜太陽能電池相比，根據本實用新型的技術方案所得到的晶體硅太陽能電池在彎折處理后具有與彎折前相比基本一致的發電功率，即晶體硅太陽能電池具有良好的抗裂性能，從而使現有技術中的晶體硅太陽能電池具有與薄膜太陽能電池相似的柔性特征。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面的附圖僅僅是示例性地顯示本實用新型的一些實施例，對本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。而且，這些附圖也不應理解是對本實用新型所做出的任何限制。

圖1示出了根據本實用新型的一個實施例的晶體硅太陽能電池的俯視結構圖；

圖2示出了根據本實用新型的一個實施例的晶體硅太陽能電池的側視結構圖；

圖3示出了根據本實用新型的一個實施例的晶體硅太陽能電池的側視結構圖；

圖4示出了根據本實用新型的一個實施例的多個晶體硅太陽能電池的串聯示意圖。

附圖標記：

1：金屬箔；

1-1：電極引導線；

2：第一導電膠層；

3：晶體硅太陽能電池片；

4：第二導電膠層；

5：焊帶；

6：密封膠；和

7：柔性封裝薄膜

具體實施方式

具體地，本實用新型提供一種晶體硅太陽能電池，如圖1和圖2所示，所述晶體硅太陽能電池包括依次層疊的金屬箔1、第一導電膠層2、晶體硅太陽能電池片3以及在所述晶體硅太陽能電池片3上設置的七條焊帶5，其中所述每一條焊帶5中通過第二導電膠層4與所述晶體硅太陽能電池片3結合。如圖1所示，金屬箔1上還可以包括電極引導線1-1，使晶體硅太陽能電池與用電器負載相連。圖1和圖2示例性地示出了焊帶5的個數以及形狀，本領域技術人員可以理解的是，為了實現相似的技術效果，可以對焊帶5的個數以及形狀進行適當的調整。

根據本實用新型的某些實施方案，所述金屬箔1的厚度為5至200μm、優選10至70μm；所述第一導電膠層2的厚度為10至50μm，優選20至40μm；所述晶體硅太陽能電池片3的厚度為120至250μm，優選150至200μm；所述焊帶5的寬度為0.4至2.5mm、優選0.8至1.6mm，厚度為0.1至0.4mm、優選0.15至0.3mm，并且當存在多條焊帶5時，所述多條焊帶5彼此平行安置并且間距為5至30mm、優選8至20mm；并且所述第二導電膠層4的厚度為10至50μm，優選20至40μm。

根據本實用新型的某些實施方案，在所述晶體硅太陽能電池的平面中，所述第一導電膠層2的面積與所述金屬箔1的面積相同。

根據本實用新型的某些實施方案，所述在所述晶體硅太陽能電池的平面中，所述第二導電膠層4的面積是所述焊帶5的面積的70％至100％。

根據本實用新型的某些實施方案，在所述晶體硅太陽能電池的平面中，所述金屬箔1的面積是所述晶體硅太陽能電池片3的面積的80％至120％。

根據本實用新型的某些實施方案，在所述晶體硅太陽能電池的平面中，所述第一導電膠層2的面積是所述晶體硅太陽能電池片3的面積的80％至120％。

根據本實用新型的某些實施方案，對所述金屬箔的材料沒有限制，其可以采用本技術領域中通常采用的金屬箔。具體地，所述金屬箔是金箔、銀箔、鉑箔、銅箔、鐵箔、鋁箔、鎂箔、鋅箔、錫箔、鉛箔等。

根據本實用新型的某些實施方案，所述焊帶是本領域中通常使用的鍍錫銅帶。

根據本實用新型的某些實施方案，所述第一導電膠層2和/或所述第二導電膠層4是壓敏膠層或熱固化膠層。對第一導電膠層2和第二導電膠層4的具體材料沒有限制，其可以選用本領域中通常用于太陽能電池的導電膠。可以在本實用新型中采用的導電膠的具體實例包括：3M公司的7303、7376和7373產品；日立公司的CF系列產品；以及索尼SCF系列產品。也可以采用中國專利申請(公開號：CN105400460A)所記載的實施例1中制備的導電膠。

如圖3所示，所述晶體硅太陽能電池還包括密封膠6，其包裹在所述金屬箔1、所述第一導電膠層2、所述晶體硅太陽能電池片3、所述第二導電膠層4和所述焊帶5四周；所述晶體硅太陽能電池還包括設置在所述密封膠6上、下兩側的柔性封裝薄膜7。

實施例

需要說明的是，以下實施例為對本實用新型的示例性說明，不同實施例中的特征在不沖突的情況下可以相互組合。下面將參考附圖并結合具體實施例來詳細說明本實用新型。

表1實施例和對比實施例中采用的原料

測試方法

根據本實用新型的內容，將得到的晶體硅太陽能電池進行彎折處理，并且根據中華人民共和國國家標準IEC 61215對彎折處理前后的晶體硅太陽能電池進行發電功率(STC)測試，以評價其彎折處理前后的電學性能變化，從而評價晶體硅太陽能電池的抗裂性能。

彎折處理

將所制備的方形晶體硅太陽能電池(尺寸：125×125mm)的一個角放置在桌角，用力將其對角線位置的另外一個角按下70mm的高度，如此反復重復5次。對另外的三個角也按照相同方法重復彎折。

發電功率(STC)測試

按照GB/T 6495.1的方法，使用自然光，測試組件在特定輻照度和溫度條件(電池溫度：25℃；輻照度：1000W·m^-2)下晶體硅太陽能電池的電流-電壓特性。

實施例1

晶體硅太陽能電池的制備方法

采用中國專利申請(公開號：CN105400460A)的實施例1中制備的導電膠，具體制備步驟如下：

首先，將反應型聚(甲基)丙烯酸酯的原料按以下用量稱重到500ml的三口燒瓶中，MA(丙烯酸甲酯)/BA(丙烯酸丁酯)/GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)/EA(乙酸乙酯)/VAZO-67(2，2’-偶氮-二-(2-甲基丁腈))＝80/15/5/149.8/0.2(g)，溶劑為乙酸乙酯。采用氣動攪拌器(ZD-J-I型，上海作大涂裝設備有限公司)，邊攪拌邊用N₂吹掃，升溫至60℃反應24小時，冷卻后得到淡黃色澄清粘稠液體(固含量為40％)，制得聚(甲基)丙烯酸酯。

然后，將聚(甲基)丙烯酸酯、PN001(雙酚A型苯并噁嗪，70％溶解在丁酮中)混合溶解于甲乙酮(MEK)溶劑，再分別加入Sn₄₂Bi₅₈和BYK410(分散劑)，其中各組分的配比為聚(甲基)丙烯酸酯∶PN001∶Sn₄₂Bi₅₈∶BYK410＝41.83％∶27.89％∶29.9％∶0.4％(wt％)，由此得到導電膠。

在銅箔表面涂布上述方法制得的導電膠(即第一導電膠層)，烘干，形成導電銅箔膠帶。在離型紙上涂布上述方法制得的導電膠，烘干，形成導電膠膜(即第二導電膠層)。

將上述導電銅箔膠帶和導電膠膜置于100℃的加熱臺上，使導電銅箔膠帶和導電膠膜具有較好的初粘性，手工在單晶硅太陽能電池片的背面粘接導電銅箔膠帶，導電銅箔膠帶作為晶體硅太陽能電池的電極。手工撕去導電膠膜的離型紙，在單晶硅太陽能電池片的正面使用導電膠膜粘接鍍錫銅帶和細柵線，所使用的正面柵線根數為7根，完成晶體硅太陽能電池片的串聯。

然后依次按照超級組隔膜(UBF)、EVA、串聯后的晶體硅太陽能電池片、EVA、太陽能背板的順序疊層放置，最后進行層壓，層壓溫度為145℃，層壓時間為13分鐘。

在所制備的晶體硅太陽能電池中，金屬箔1的厚度為70μm；第一導電膠層2的厚度為25μm；晶體硅太陽能電池片3的厚度為180μm；焊帶5的寬度為1.5mm，厚度為0.23mm，并且間距為15.6mm；并且第二導電膠層4的厚度為25μm。

根據本實用新型提供的測試方法，對實施例1進行測試，彎折處理前，晶體硅太陽能電池的功率為1.85W，彎折處理后，晶體硅太陽能電池功率為1.8W，功率并未見明顯衰減。

實施例2

本實用新型還提供一種太陽能電池組件，如圖4所示，將單晶硅太陽能電池片切成6等分或者使用6個大小相同的單晶硅太陽能電池片，按照圖4的方式進行電極連接。每個單晶硅太陽能電池片的背面是銅箔膠帶，正面由單根焊帶貫通細柵線，將6個單晶體太陽能電池片串聯起來。在層壓溫度為145℃，層壓時間為13分鐘的層壓條件下，制作晶體硅太陽能電池組件。

根據本實用新型所提供的測試方法，對實施例2進行測試，太陽能電池組件的功率為1.87W。在實際應用中，將多個單晶硅太陽能電池片進行串聯，可以提高晶體硅太陽能電池的功率。

對比例1

不同于實施例1的結構，在單晶硅太陽能電池片的正面和背面分別使用鍍錫銅帶進行焊接，作為晶體硅太陽能電池的正、負電極。

根據本實用新型提供的測試方法，對對比例1進行測試，彎折處理前，晶體硅太陽能電池的功率為1.92W，彎折處理后，功率為1.14W，功率明顯衰減。

根據實施例1和對比例1的測試結果，可以看出，本實用新型提供的晶體硅太陽能電池的結構，可以使晶體硅太陽能電池在彎折處理后具有與彎折處理前基本一致的發電功率，即晶體硅太陽能電池具有良好的抗裂性能，具有與薄膜太陽能電池相似的柔性特征。

本實用新型未詳述部分，如晶體硅太陽能電池片的主柵線、西柵線、電極引出線等為本領域技術人員所熟知的，在此不再贅述。

可以理解，上述描述的實施例僅用于描述而非限制本實用新型，本領域技術人員可以理解，可以對本實用新型進行修改和變形，只要不偏離本實用新型的精神和范圍。上述的修改和變形被認為是本實用新型和所附權利要求的范圍。本實用新型的保護范圍由所附的權利要求所限定。