[发明专利]一种背接触硅太阳能电池片的背面电极结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种背接触硅太阳能电池片的背面电极结构及其制备方法，属于太阳电池领域。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。高效化是目前晶体硅太阳电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。

目前，背接触硅太阳电池（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，正极和负极都在电池片的背面，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，同时由于正极和负极均在背面，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。

传统的背接触晶体硅太阳能电池片的制备方法为：制绒、扩散制结、刻蚀、清洗、镀膜、打孔、印刷、烧结。这些步骤完成之后，在电池片背面形成正电极、负电极和背电场。对于常规的P型硅片而言，背接触电池片的正电极联同电池的铝背场构成电池的正极，通过激光打的孔洞引到电池背面负电极构成电池负极。这样在电池片互联时，要把第一片电池负电极和第二片电池正电极进行连接，因而不可避免电池的正电极和负电极出现短路现象。

现有的方法一般是通过在电池的负电极处设置绝缘垫片来达到绝缘的目的，或者通过把背接触电池的正负电极直接粘贴在具有绝缘设计的导电背板上。然而，绝缘垫片需经过剪裁和冲孔等操作，相应组件制作中的操作也比较繁琐。而导电背板和使用导电背板需要用到的导电胶价格比较高昂，成本较高。

发明内容

本发明目的是提供一种背接触硅太阳能电池片的背面电极结构及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种背接触硅太阳能电池片的背面电极结构，所述电池片的背面设有第一电极、第二电极和背电场；所述第一电极和第二电极的极性相反，所述第一电极和背电场的极性相同；所述第二电极并列设置，形成至少2列第二电极列；在各个第二电极列所在区域的表面覆盖设有长条形的绝缘胶膜层，绝缘胶膜层的数量与第二电极列的列数相同，且该绝缘胶膜层的至少一端沿其长度方向延伸至电池片的端部；

所述绝缘胶膜层上相对于各第二电极的位置开设有电极窗口。

上文中，所述各个第二电极列所在区域是指包括第二电极列所在的周边区域，用来设置长条形的绝缘胶膜层，该绝缘胶膜层覆盖整个区域，形成一长条形的绝缘胶膜层。

所述第一电极和第二电极是相对的，例如当第一电极为正极时，第二电极为负极，反之亦然。

所述绝缘胶膜层上相对于各第二电极的位置开设有电极窗口，是为了露出电极，以便后续电池片互联时的电连接。

上述技术方案中，绝缘胶膜的厚度为20~40微米；绝缘胶膜层的宽度为3~10毫米。

优选的技术方案，所述绝缘胶膜层为聚酰胺酰亚胺绝缘胶膜层或甲基封端硅树脂绝缘胶膜层。所述甲基封端硅树脂绝缘胶膜层优选甲基硅羟基封端硅树脂绝缘胶膜层。

优选的技术方案，所述电极窗口呈日字形。所述电极窗口也可以为矩形或其他常规形状。日字形是为了提高第二电极在硅片上的结合力，起到固定电极的作用。

上述技术方案中，所述各第一电极上设有第二绝缘胶膜层，且第二绝缘胶膜层上相对于第一电极的位置开设有电极窗口。该第二绝缘胶膜层的作用是为了提高第一电极在硅片上的结合力，起到固定电极的作用。第二绝缘胶膜层呈块状，可以是矩形，每一块第二绝缘胶膜层设于一个第一电极处。优选的，各个第一电极上均设有第二绝缘胶膜层。

优选的技术方案，所述电极窗口呈日字形。

本发明同时请求一种背接触硅太阳能电池片的背面电极结构的制备方法，包括如下步骤：

(1) 将硅片进行打孔、印刷、烧结，在硅片背面形成第一电极、第二电极和背电场；所述第一电极和第二电极的极性相反，所述第一电极和背电场的极性相同；所述第二电极并列设置，形成至少2列第二电极列；

(2) 在各第二电极列所在区域的表面设置长条形的绝缘胶膜；该绝缘胶膜层的至少一端沿其长度方向延伸至电池片的端部，且在绝缘胶膜上相对各第二电极的位置设有电极窗口；绝缘胶膜的数量与第二电极列的列数相同；