[发明专利]一种HIT太阳电池及其电极制备及串联的方法

说明书

技术领域

本发明属于HIT太阳电池片及组件制造领域，涉及HIT太阳电池及串联的方法，尤其涉及一种HIT太阳电池及其电极制备及串联的方法。

背景技术

太阳电池利用pn结的光生伏特效应将光能转化为电能。HIT太阳电池是一种高效商业化太阳电池。其特点是在发射极和背面高浓度掺杂层与基片之间添加一层本证非晶硅层，结构如图1所示。

HIT太阳电池片制造流程为如下：1)N型硅片清洗制绒；2)用PECVD在正面制备本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜；3)用PECVD在背面制备本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜；4)在两面用溅射法沉积透明导电氧化物(TCO)；5)用丝网印刷工艺制备正反表面电极。相对于常规商业化晶体硅太阳电池，HIT太阳电池具有两大优势：1)开路电压较高，可以实现更高的光电转换效率；2)温度系数低，实际应用中受温度影响小，可以输出更多电量。

目前HIT太阳电池片的电极汇流工艺：为了将在太阳电池表面汇集的电流导出，需要用导电材料在太阳电池表面制备电极。由于HIT太阳电池PN结两面的P型和N型的非晶硅薄层的导电性较差，首先要在P型和N型非晶硅薄层表面制备一层TCO薄膜，增加其横向导电性。然后在TCO薄膜上印制导电银胶栅线作为表面主栅电极。

同时，太阳电池组件制造流程主要有串焊和封装两个环节。目前常规的串焊环节中，先将汇流带焊接在太阳电池片的主栅电极上，然后再将汇流带延伸出的部分焊接在下一片太阳电池片的对应的背面主栅电极上。由于每片太阳电池存在多条主栅，这种串接办法效率不高，采用自动串焊的设备又有可能提高太阳电池片的碎片率。

为了降低光伏发电成本，商业化太阳电池的发展路线主要是高效率低成本：一方面通过不断提高短路电流、开路电压和填充因子提高太阳电池的光电转换效率；另一方面，降低太阳电池的制造成本，包括减少各方面的材料损耗。

导电银胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂。目前这种材料主要有两点问题：首先，专门用于HIT太阳电池的导电银胶技术门槛较高，导致材料价格昂贵；其次，导电银胶导电性偏低，作为电极材料电阻偏大，降低了太阳电池的填充因子。且制作完成的HIT电池片还需要串联环节：用附有导电胶焊带分别连接两片太阳电池的正反面，将电池片一片一片串联起来，这个环节工作量大，成本较高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种HIT太阳电池及其电极制备及串联的方法，可以省去丝网印刷工序，同时省去了昂贵的导电银胶，减少了工作量、降低了制作成本。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种HIT太阳电池电极制备及串联的方法，包括以下步骤：

1)将若干根金属丝平行固定起来，形成导电带，其中，金属丝与太阳电池片同宽，长为太阳电池片两倍，且金属丝为镀有锡鉍铟合金的铜丝；

2)在背面封装玻璃上铺好一层EVA膜，将导电带依次铺设在EVA膜上，在每个导电带前后分别铺设一片太阳电池片，从而将太阳电池片串联，在串联的太阳电池片正负极端分别铺设涂锡铜带将正负极电流引出；

3)在铺设好的太阳电池片上方依次铺一层EVA膜和正面封装玻璃；

4)将导电带上的金属丝与TCO薄膜之间的空间进行抽真空处理，形成真空状态；

5)将整个HIT太阳电池的温度上升到80℃，此时EVA膜熔化，随着温度继续上升，EVA膜发生交联反应，温度上升到138℃后，铜丝表面锡鉍铟合金熔化；

6)通过气囊挤压导电带，使金属丝紧密贴在TCO薄膜表面，熔融的锡鉍铟合金与太阳电池表面的TCO薄膜紧密贴合；

7)通过降温使EVA薄膜、锡鉍铟合金凝固固化，层压结束。

将金属丝平行排列连接两片包含PET和EVA两层材料的复合膜，金属丝前半部分附着在一片复合膜的下方，且复合膜的EVA面朝下与金属丝接触，金属丝后半部分附着在另一片复合膜的上方，且复合膜的EVA面朝上与金属丝接触，两片复合膜边缘靠近，由此制备出导电带，其中，复合膜与太阳电池片大小相同，金属丝长为太阳电池片两倍，PET膜厚度50-200微米，EVA膜厚度为5-50微米。

将导电带前半部分铺在一片太阳电池的上面，后半部分铺在下一片太阳电池片的下面。

将若干根金属丝通过横向金属丝平行固定起来，形成金属丝网导电带，其中，前半部分金属丝网导电带中，横向金属丝在上边，后半部分金属丝网导电带中，横向金属丝在下边。