[发明专利]太阳能电池片单元、光伏电池模组及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种太阳能电池片单元、光伏电池模组及其制备工艺，太阳能电池片单元包括正面汇流电极、正面互联电极、背面汇流电极和背面互联电极；正面汇流电极上设置有具有镜面反光作用的第一强化金属层；正面互联电极设置在电池片单元的正面边缘处，连接正面汇流电极和/或第一强化金属层；背面汇流电极上设置有第二强化金属层；背面互联电极连接背面汇流电极和/或第二强化金属层。本发明通过设置强化金属层，提高了光伏电池对入射光的利用率，降低了电池片单元本身的内部电阻，通过互联金属层和互联电极的配合使用，简化优化电池片的串联工艺，同时取消了电池片串联间距，从而使得光伏模组的有效发电面积增加，结构稳定。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片单元、光伏电池模组及其制备工艺。

背景技术

常规的光伏电池片，如单晶硅电池、多晶硅电池、N型电池、HIT(异质结电池)等，都具有一种正反两面的电极结构设计。其中正面电极包括两个功能部分，分别为细栅线和汇流电极(也称宽栅线)，细栅线用于收集光生电流，然后汇集到汇流电极上再导出；背面电极包括背面电场和背面汇流电极，背面电场用于进行背面钝化和反射；背面汇流电极和正面汇流电极上下对称设置，数量位置都一致，在串联成大的模组时(标准的有60片或72片等)，通过镀锡铜扁带将正反面的汇流电极焊接起来，实现电池单元的串联。这种工艺和相关生产设备结构简单、工艺过程稳定性好，对于光伏产品的大规模生产与推广应用起到了非常大的促进作用。

光伏模组的生产工艺与电池片单元的结构，尤其是正反面电极的工艺及结构密切相关。正是由于目前常规电池片单元所具有的简捷的正反面电极结构，特别是正反面汇流电极的简单明了的设置，使得现有模组制造工艺，尤其是模组的串焊工艺能够以最少的工序运作实现电池单元的稳定、高速生产。

随着技术和行业的发展，常规的串联工艺的不足之处越来越明显：首先，互联带的遮光问题一直无法得到有效解决，减小扁焊带宽度可以减少遮光，但是又会导致电池内阻升高，最终得不偿失。另外，扁焊带宽度的减少，也会导致设备生产时扁焊带与汇流电极的对准误差增大，从而导致更多不良。常规扁焊带串联工艺在进一步提高电池模组功率方面已经逐步进入一个瓶颈，同时也无法兼顾解决互联遮光和电池内阻的平衡问题，限制了光伏产品效率的进一步提升。

为了解决互联遮光的问题，行业内提出了一种用涂锡圆铜线代替铜扁带的串联工艺，可以利用一部分圆线顶部反射的光，达到减少互联遮光的目的，可以有效地提高光伏产品发电功率。这种串联工艺，对于电池片单元的来讲，细栅线作为收集光生电流的作用必然要保留，但是常规的宽度较大的正反面汇流电极被更多数量(至少10根以上)接触电极取代，而且设计成间断相连的明显大于圆铜线直径的焊点阵列(主要是为了提高圆铜线焊接时的对准容差性)。但是这种工艺也存在明显不足，一是圆铜线与汇流电极的焊接接触面仍然太小，影响了焊接的牢固程度，存在严重的质量稳定性隐患；二是过小的接触面导致了过大的连接(接触)电阻，无法有效地降低电池内阻。这种工艺在模组串联这块仍然采用与扁焊带相同的思路，仅仅是换成了更细的有一定反光的圆铜线，所以串焊工艺和过程仍然基本完全一样，同时相应的电池片正反面电极功能也是完全一样，只是为了增加了更多的数量和相应的兼容性改进(比如连续的汇流电极变成间断相连的直径远大于圆铜线直径的焊点)，但是这种小改进仍然没有跳出常规电池的电极设计框架和思路。