一種太陽能電池模塊及其制備方法和組件、系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種太陽能電池模塊及其制備方法和組件、系統。
【背景技術】
[0002]太陽能電池是一種能將太陽能轉化為電能的半導體器件。其中金屬化是太陽能電池生產工序中一個關鍵步驟，光生載流子必須通過金屬化形成的導電電極才能獲得有效收集。目前，量產太陽能電池中最常用的金屬化方法是絲網印刷金屬漿料法，通過印刷銀漿或銀鋁漿，經過高溫燒結過程，形成具備電學接觸、電學傳導、焊接互聯等功能的金屬化。為了形成良好的歐姆接觸以及兼顧可焊性，晶體硅太陽能電池的正表面一般印刷銀漿或銀鋁漿，但銀漿或銀鋁漿的價格一般都較為昂貴，導致含銀漿料在太陽能電池制造成本中的占比居高不下。因而尋找一種可以降低含銀漿料使用量、同時又能滿足歐姆接觸和可焊性要求的正面金屬化方法成為減少太陽能電池生產成本的一個關鍵工作。
[0003]另外，常規電池片的背面會設置大面積的背面鋁電極，但為了滿足可焊性的要求，必須在其中設置含銀背電極，含銀漿料的成本遠高于鋁漿。如果電池背面無需焊接，則可以取消含銀背電極，使用全鋁背電極，不僅會降低成本還能提高電池的開路電壓。
[0004]單體太陽能電池并不能作為能源直接使用，必須將若干單體電池串、并聯連接和嚴密封裝成組件后才能穩定輸出電能。目前串接電池片的方法是使用焊帶焊接連通電池片正面和背面的主柵電極，在電池片上進行兩次焊接操作不僅降低了產量還會帶來較高的碎片率。組件的功率一般要低于制作這塊組件所用電池片的功率總和，功率的損失很大一部分來自焊接電阻和焊帶本身的電阻。以短路電流為9A的電池片為例，其制作60片組件過程中在焊帶上損失的功率大概為8W，而對于短路電流為4.5A的電池，這個數值僅為2W。可見在同等功率要求下，使用低短路電流的電池片在封裝組件過程中的功率損失要小。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種太陽能電池模塊及其制備方法和組件、系統，可以顯著地降低含銀漿料的使用量，降低太陽能電池的生產成本，提高太陽能電池的開路電壓，同時提供與之對應的串接方法，可以降低電池片在組件封裝過程中的功率損失并能提高產量降低碎片率。
[0006]本發明還提供了一種太陽能電池模塊，其技術方案是:
[0007]—種太陽能電池模塊，包括P型太陽能電池片和嵌有金屬導電板的背板，所述P型太陽能電池片的背表面為全鋁背電極，所述P型太陽能電池片的正表面設置有金屬線，所述金屬線與P型太陽能電池基體通過銀連接;所述金屬線的一端延伸出P型太陽能電池片的邊緣，延伸部分的金屬線與所述金屬導電板連接。
[0008]其中，延伸部分的金屬線與所述金屬導電板通過導電膠連接。
[0009]其中，所述金屬線為鍍銀銅線、鋁線或者銅線，金屬線的一端延伸出P型太陽能電池片的邊緣4-20mm。
[0010]其中，所述金屬線的直徑為40-80微米;所述金屬導電板是鋁板或者銅板。
[0011]其中，所述嵌有金屬導電板的背板上設置有放置P型太陽能電池片的定位裝置。
[0012]本發明還提供了一種太陽能電池模塊的制備方法，包括以下步驟:
[0013](I)、制備太陽能電池片，選擇預處理過的P型太陽能電池基體，在P型太陽能電池基體的背表面使用鋁漿印刷全鋁背電極并進行烘干;在正表面鋪設粘附有銀漿的金屬線并烘干，金屬線延伸出P型太陽能電池基體的邊緣;之后將P太陽能電池基體傳送入燒結爐進行燒結;使用切割裝置將處理后的P型太陽能電池基體進行切割，得到P型太陽能電池片；
[0014](2)、選擇嵌有金屬導電板的背板，然后將P型太陽能電池片的正表面向上置于金屬導電板上，然后使用導電膠將P型太陽能電池片延伸出邊緣的金屬線與金屬導電板連接，重復這一步驟即得到多塊P型太陽能電池片串接的太陽能電池模塊。
[0015]其中，步驟(I)中燒結的峰值溫度為850-950°C，所述切割裝置是激光切割機。
[0016]其中，步驟(I)中對P型太陽能電池基體進行預處理的方法是:
[0017]SPl、選擇P型晶體硅基體，并對P型晶體硅基體的表面作制絨處理;P型晶體硅基體的電阻率為0.5?15Ω.cm，其厚度為50?300μπι;
[0018]SP2、將步驟SPl處理后的P型晶體硅基體放入工業用擴散爐中進行磷擴散，磷源采用三氯氧磷，擴散溫度為800-900°C，時間為60-120分鐘；磷擴散后的方阻值為50-150 Ω /sqr；
[0019]SP3、將磷擴散后的P型晶體硅基體放入刻蝕清洗機中，去除背面的磷擴散層和正面的磷娃玻璃層；
[0020]SP4、將步驟SP3處理后的P型晶體硅基體放入PECVD (等離子體增強化學氣相沉積)設備中，在正表面鍍上氮化硅層，氮化硅層的厚度為65-80nm，折射率為2.05-2.15;
[0021]本發明還提供了一種太陽能電池組件，包括由上至下依次連接的前層材料、封裝材料、太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊是上述的一種太陽能電池模塊。
[0022]本發明還提供了一種太陽能電池系統，包括一個或多于一個太陽能電池組件，所述太陽能電池組件是上述的一種太陽能電池組件。
[0023]本發明的實施包括以下技術效果:
[0024]本發明的技術優點主要體現在:采用金屬線取代現有電池片正面的銀主柵及副柵，既降低了正面遮光損失又減少了含銀漿料的使用成本。相比現有的正面金屬化工藝，本發明可以節約大概50%的含銀漿料消耗量。在電池片背面，使用全鋁背電極取代現有的銀背電極和背面鋁電極結構，不僅降低了含銀漿料的使用成本還能提高電池的開路電壓。另夕卜，本發明將整片電池片切割成多塊小電池片，后續串聯制成組件時，其功率損失相比整片電池片將會有顯著的降低。同時使用嵌有金屬導電板的背板取代現有背板，將電池片置于該金屬導電板上，電池片的背面和金屬導電板接觸，然后將電池片的正面電極通過導電膠和下一塊金屬導電板連接。這樣電池片背面無需進行焊接，不僅操作簡單提高了產量，還可降低碎片率。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施例的一種太陽能電池模塊的P型太陽能電池基體正表面示意圖。
[0026]圖2為本發明實施例的一種太陽能電池模塊的把P型太陽能電池基體切開后的正表面示意圖。
[0027]圖3為本發明實施例的一種太陽能電池模塊正表面局部示意圖。
[0028]圖4為本發明實施例的一種太陽能電池模塊的截面示意圖。
[0029]圖5為本發明實施例的一種太陽能電池模塊的嵌有金屬導電板的背板的局部示意圖。
[0030]1、P型太陽能電池基體;2、金屬線;3、全鋁背電極;4、金屬導電板;5、背板。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合實施例以及附圖對本發明加以詳細說明，需要指出的是，所描述的實施例僅旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。
[0032]本實施例中的太陽能電池模塊指的是包含嵌有金屬導電板的背板及與之相連的太陽能電池片。
[0033]參見圖1至圖5所示，本實施例的一種太陽能電池模塊，包括P型太陽能電池片和嵌有金屬導電板4的背板5，金屬導電板4可以是鋁板或者銅板，所述P型太陽能電池片的背表面為全鋁背電極3，所述P型太陽能電池片的正表面設置有金屬線2，金屬線2的直徑為40-80微米。金屬線2為鍍銀銅線、鋁線或者銅線。所述金屬線2與P型太陽能電池基體通過銀連接；所述金屬線2的一端延伸出P型太陽能電池片的邊緣4-20mm，延伸部分的金屬線2與所述金屬導電板4通過導電膠連接。作為優選，嵌有金屬導電板4的背板5上設置有放置P型太陽能電池片的定位裝置，方便安裝定位電池片。
[0034]本實施例提供的一種太陽能電池模塊的制備方法，包括以下步驟:
[0035](I)制備太陽能電池片，選擇預處理過的P型太陽能電池基體I，在P型太陽能電池基體I的背表面使用鋁漿印刷全鋁背電極3并進行烘干;在正表面鋪設粘附有銀漿的金屬線2并烘干，金屬線2延伸出P型太陽能電池基體I的邊緣;之后將P型太陽能電池基體傳送入燒結爐進行燒結，