[发明专利]太阳能电池组件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池组件及其制备方法，太阳能电池组件包括：依次叠置的上玻璃板、正面胶膜层、太阳能电池片阵列、背面胶膜层和背板，背板为水汽绝缘背板，水汽绝缘背板的水汽透过率小于0.1mg/m²/day，太阳能电池片阵列包括多个电池片和导电线，相邻电池片之间通过导电线相连，电池片的正面具有副栅线，导电线通过焊接层与副栅线焊接，焊接层含有合金，合金含有Sn和Bi。根据本发明实施例的太阳能电池组件，可以提高导电线与电池片的连接效果，保证光电转换效率，并且上玻璃板、正面胶膜层、背面胶膜层和下玻璃或金属板可以有效密封焊接层，有效保护保护了电池片阵列，减缓太阳能电池组件的衰减，延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体地涉及太阳能电池组件及其制备方法。

背景技术

关于传统电池片矩阵，目前的主要结构：电池的银主栅通过焊带与相邻电池的背面焊接，制作栅线的浆料主要成分为价格较高的贵金属银，焊带大多数为镀有锡铅合金的铜带，普通组件使用EVA作为封装膜，使用高分子材料作为背板，在长期的使用中发现了如下一些缺陷。

第一：背板为具有一定水汽透过率的高分子背板材料，环境中的水汽和腐蚀性气体可以透过背板进入组件中，腐蚀电池片和焊带，降低组件寿命；第二：性能较好的TPT背板成本很高，而普通非Tedler背板在一段时间使用后很容易发生黄变、开裂、粉化等，组件的功率和寿命都会受到影响，近期发现的组件闪电纹的原因也在于此；第三，高分子材料的耐磨性较低，在多风沙地带，背板上的抗老化层很快被磨损掉，导致PET层(或铜功能层)暴露在空气中，而PET层更易磨损，组件整体的耐磨性较低；第四，背板自身是柔性材料，在背面对于电池片基本无物理保护，受到压力或撞击时电池片很容易开裂；第五，EVA中虽然添加了紫外吸收剂，但是长时间的户外暴晒下，紫外吸收剂会逐渐被消耗掉。在紫外光和水汽综合作用下，EVA会发生降解黄变，降低组件功率输出，并且产生醋酸等小分子，同样会腐蚀焊带和电池片，缩短组件寿命并降低效率。

另外，电池片和焊带通常采用Sn、Pb合金焊接，但Sn、Pb合金因含有Pb，对环境存在污染，非绿色材料，不利于推广使用。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中，太阳能电池片的正面通常设置有主栅线和副栅线，用于导出电池片通过光电效应或者光化学效应所产生的电流。为了提高电池片的效率，目前的太阳能电池厂商都在致力于研究如何提高主栅线的数量。现有技术中已经成功的将主栅从2根提高到3根，甚至提高至5根。

但是，现有技术中，主栅线是通过印刷主要成分为价格昂贵的银的浆料制备而成的，因此，其制备成本非常高，增加银主栅线的根数必然导致成本的增加。同时，现有的银主栅线的宽度大(例如，宽度达到2mm以上)，增加银主栅线的根数也会增到遮光面积，导致电池片的转换效率降低。

因此，从降低成本、减少遮光面积的角度出发，相关技术中将原本印刷在电池片上的银主栅线替换为金属丝，如铜丝，通过铜丝与副栅线焊接，进而铜丝作为主栅线导出电流。由于不再使用银主栅线，其成本可以大幅降低，同时由于铜丝的直径较小，能够降低遮光面积，因此，可以进一步将主栅线的数量提升到10根。这种电池片可以称为多主栅电池片或无主栅电池片，其中，金属丝替换了传统太阳能电池片中的银主栅和焊带。

且在太阳能电池领域，太阳能电池的结构并不复杂，但每个结构都比较关键，主栅的制备由于各方面的因素考虑，例如遮光面、导电率、设备、工艺、成本等，造成其为太阳能电池技术中的难点和热点。本领域技术人员经过无数次几代的努力，才使市面上的太阳能电池片由二主栅太阳能电池在2007年左右变成三主栅太阳能电池，少量厂家在2014年左右提出了四主栅的太阳能电池，多主栅的技术也是近几年才提出的概念，但是实现更困难，仍未有较成熟的产品。