[发明专利]IBC太阳能电池背电极结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种IBC太阳能电池背电极结构及其制备方法。

背景技术

光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。

其中，交错背接触(IBC，Interdigitated back contact)太阳能电池是光伏电池的一种，其通过将正负电极均设计在电池片的背面，将接触发射区的电极与接触基区的电极交错分布，使电池片表面无任何栅线及导电焊带，完全消除了电池片表面的栅线及导电焊带的遮挡，从而使电池片全表面都能够接受光照，能够更有效的收集光生载流子，使能量转换效率得到极大提高。IBC太阳能电池片已实现产业化最高为24.2％的转换效率，目前此转换效率位居所有产业化生产的晶硅电池之首，是未来高效电池发展的重要方向。

IBC太阳能电池的背电极通常包括若干不同极性的细栅线，该些细栅线呈交叉指状排列，其数量通常在100-200根之间，同时，为方便进行电池片到组件的封装，还需要印刷主栅线。现有的IBC太阳能电池背电极的结构如图1所示，其中，1代表正极主栅线，2代表负极主栅线，3代表正极细栅线，4代表负极细栅线，传统的IBC太阳能电池主栅线与细栅线之间绝缘的实现方法为：将细栅线断开一个缺口以使不同极性的主栅线通过，同极性的细栅与主栅则直接相连。该做法存在的缺陷为：

1)细栅线的缺口部分无法收集电流，致使电池效率受损；

2)因细栅线存在缺口，为实现电流收集，必定有电极位于电池片的两侧边缘处。以图1为例，如果没有左侧边缘和右侧边缘的主栅线，则左侧的正极细栅和右侧的负极细栅的电流无法收集。而主栅线整条位于电池片边缘的设计会使得电池片两边对应力极为敏感，因此图1所示的电池片与电池片间不适用传统的涂锡铜带方式进行连接，而只能用导电胶或导电浆料的方式，否则碎片率将大增。

因此，有必要对IBC太阳能电池的背电极结构进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IBC太阳能电池背电极结构及其制备方法，以解决现有技术的上述问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种IBC太阳能电池背电极结构，包括设置在IBC太阳能电池片背面的正极细栅线、负极细栅线、正极主栅线以及负极主栅线；其中，所述正极细栅线与所述负极细栅线相互平行且交叉排列，所述正极细栅线与所述负极细栅线的预定位置处设置有绝缘层；所述正极主栅线与所述正极细栅线相互垂直，且垂直交叠处电性连接，所述正极主栅线与所述负极细栅线的垂直交叠处通过所述绝缘层绝缘；所述负极主栅线与所述负极细栅线相互垂直，且垂直交叠处电性连接，所述负极主栅线与所述正极细栅线的垂直交叠处通过所述绝缘层绝缘；且正极主栅线以及负极主栅线均位于IBC太阳能电池片的内部，IBC太阳能电池片的边缘无正极主栅线以及负极主栅线。

在本发明的一个实施例中，所述绝缘层的厚度为5-15μm。

在本发明的一个实施例中，所述绝缘层的宽度比对应的正极主栅线或负极主栅线的宽度宽2-4mm。

在本发明的一个实施例中，在多个IBC太阳能电池片的连接过程中，将相邻电池片旋转180°放置，相邻两个电池片的正负极主栅线在一条直线上。

在本发明的一个实施例中，在多个IBC太阳能电池片的连接过程中，相邻电池片旋转180°后相邻两个电池片的正负极主栅线通过焊带进行焊接。

在本发明的一个实施例中，所述正极主栅线以及负极主栅线的数量为2根及以上。

一种上述的IBC太阳能电池背电极结构的制备方法，包括以下步骤：

S1：在IBC太阳能电池片的背面印刷正极细栅线与负极细栅线，其中正极细栅线与负极细栅线相互平行且交叉排列；

S2:在正极细栅线与负极细栅线的预定位置处印刷绝缘层，并对印刷的绝缘层进行烘干；

S3:印刷正极主栅线与负极主栅线，其中正极主栅线与负极细栅线的垂直交叠处通过绝缘层绝缘，所述负极主栅线与所述正极细栅线的垂直交叠处通过绝缘层绝缘；

S4:烧结，使正极主栅线与正极细栅线之间形成欧姆接触，负极主栅线与负极细栅线之间形成欧姆接触。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：