一种背接触太阳能电池组件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种背接触太阳能电池组件。
【背景技术】
[0002] 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。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将 太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。高效化是目前太 阳能电池的发展趋势，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。
[0003] 目前，背接触太阳能电池(如MWT、EWT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还可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的 功率损失。由上述背接触太阳能电池片制得的组件也叫背接触太阳能电池组件。例如， 荷兰ECN公司最近公开了一种新结构的背接触太阳能电池组件，参见Development of cost-competitive solutions for MffT cells and modules， SNEC 8th International Photovoltaic Power Generation Conference & Exhibition，20-22 May 2014,Shanghai， China。该文公开了背接触太阳能电池组件使用导电背板箱（conductive back-sheet foiI)和导电胶实现背接触电池片之间的导电互联。所述导电背板箱由铜箱层和背板层(可 以是PET-PVF层）层叠构成，铜箱层与MffT电池的背面接触，铜箱层上设有与MffT电池配合 的电流导出结构，可以将其电流导出。所述导电背板箱上可以放置多个MffT电池片，形成一 个组件。
[0004] 上述组件的制备过程如下：先将导电背板箱固定于一真空载体上，然后在导电背 板箱上设置导电胶点(例如采用印刷的方法)，导电胶点的位置与待放置的MffT电池的背面 电极结构相匹配；接着，放置一层穿孔EVA层(该EVA层上的穿孔与所述导电胶点一一对应， 且导电胶点的高度大于穿孔EVA层的厚度)，然后放置MffT电池片，电池片背面的正负电极 与上述导电胶点电连接；然后放置上层EVA层和表层玻璃，形成一个层叠组合，最后一步固 化上述导电胶和EVA，即可得到背接触太阳能电池组件。
[0005] 对于上述结构的背接触太阳能电池组件，为了降低电阻损耗，铜箱层的厚度通常 在10微米以上，这边导致该产品的成本较高。因此，如何协调组件的电阻损耗和铜箱的成 本，实现收益的最大化，是该组件急需解决的技术问题之一。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种背接触太阳能电池组件。
[0007] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种背接触太阳能电池组件，包 括一导电背板箱以及设于该导电背板箱上的复数个背接触太阳能电池片；所述导电背板箱 由金属箱层和背板层层叠构成； 所述背接触太阳能电池片沿其串联列方向上的长度L小于等于10 cm ; 所述金属箱层的厚度H小于10微米； 且所述金属箱层的厚度H与所述背接触太阳能电池片的长度L之比为 1:5000~1:20000〇
[0008] 上述技术方案中，太阳能电池组件是由复数个电池采用串联或者串联和并联混合 的方式连接而成，所述串联列方向是指电学上采用串联方式连接，并且排列在同一排或同 一列的电池串的方向。
[0009] 本发明的特点是采用了长度L小于10 cm的背接触太阳能电池片，该太阳能电池 片可以是正常的整片通过切片工艺切割而成的电池片，也可以是有瑕疵的整片太阳能电池 片通过切片工艺去除瑕疵部分后剩下的正常的太阳能电池片。
[0010] 优选的，所述背接触太阳能电池片沿其串联列方向上的长度为3~9cm。
[0011] 优选的，组件中各个背接触太阳能电池片的长度相同。
[0012] 上述技术方案中，所述背接触太阳能电池片由完整的背接触太阳能电池片切割而 成。
[0013] 现有的常规太阳能电池片一般是156X156 mm，进行切片后，即可得到长度小于等 于10 cm的电池片，其宽度可以仍为156 mm〇
[0014] 优选的，所述背接触太阳能电池片由完整的背接触太阳能电池片按照1/2的切片 比例切割而成的半片背接触太阳能电池片。以156X156 mm的常规电池片为例，按照1/2 的切片比例，得到156X78 mm的太阳能电池片。
[0015] 上述技术方案中，所述金属箱层为铜箱层。
[0016] 本发明的原理是：背接触太阳能电池组件导电背板上的电阻功率损耗 =2*A*A*B* P ，其中A为电池片的长度，B为背接触太阳能电池打孔间距的一 半，P导电金属箱的薄层电阻，其值与导电金属箱的厚度成反比，Jmp为最大工作点电流密 度，m取3~4, Vmp为最大工作点处一个电池片单元内上的电压，Wir^ B成正比，约为B的 一半。
[0017] 变换后可得背接触太阳能电池组件导电背板电阻功率损耗=[4*Jnip/ ，即与电池片的长度平方成正比，与导电金属箱的厚度成反比。
[0018] 常规背接触太阳能电池组件，A通常大于等于15. 6cm，为了达到较小的导电背板 电阻功率损耗，必须取较低的P即较厚的导电背板厚度(通常大于IOum如16um)。本发明 的一种背接触太阳能电池组件，采用A小于IOcm的设计方案，比如使用A=7. 8cm，使得组件 导电背板的电阻功率损耗急剧降低为原来设计的1/4。同时，为了降低组件的成本，我们可 以采用比如原厚度的一半做为本发明的导电金属箱的厚度。通过本设计，导电金属箱的电 阻功率损耗可以降低为原来的一半，同时导电金属箱的厚度也降低为原来的一半，同时实 现了增效降本两个效果。
[0019] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 1.本发明设计了一种新的背接触太阳能电池组件，通过采用长度小于10 cm的背接触 太阳能电池片，同时降低了金属箱层的厚度，以及限定了金属箱层的厚度与背接触太阳能 电池片的长度之间的比例，完美协调了组件的电阻损耗和铜箱的消耗成本，实现收益的最 大化；实验证明：与现有的整片背接触太阳能电池片相比，在硅片用量相同的前提下，本发 明的铜箱使用量和电阻损耗均大大降低，组件的输出功率大大提升，取得了意想不到的技 术效果； 2. 本发明实现了有瑕疵的太阳能电池片的再次利用，还节省了金属箱的使用量，降低 了成本，因而具有积极的现实意义； 3. 本发明可以很好的适用于现有工艺，易于制备，成本较低，适于推广应用。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例一 一种背接触太阳能电池组件，包括一导电背板箱以及设于该导电背板箱上的8个背接 触太阳能电池片；所述导电背板箱由铜箱层和背板层层叠构成； 所述组件中的太阳能电池片的尺寸都相同，由完整的背接触太阳能电池片（156X156 mm)按照1/2的切片比例切割而成的半片太阳能电池片，即156X78 mm;(即其长度为78 mm) 所述铜箱层的厚度H为8微米； 且所述铜箱层的厚度H与所述背接触太阳能电池片的长度L之比为1 :9750。
[0021] 对比例一 一种背接触太阳能电池组件，包括一导电背板箱以及设于该导电背板箱上的4个背接 触太阳能电池片；所述导电背板箱由铜箱层和背板层层叠构成； 所述组件中的背接触太阳能电池片的尺寸都相同，由完整的背接触太阳能电池片 (156 X 156 mm)组成，8卩 156 X 156 mm ；(即其长度为 156 mm) 所述铜箱层的厚度H为12微米； 且所述铜箱层的厚度H与所述背接触太阳能电池片的长度L之比为1 :13000。
[0022] 将上述实施例和对比例做铜箱用量和输出功率的测试，并做电性能测试，对比如 下：
由上表可见，与现有的整片太阳能电池片(对比例一）相比，在硅片用量相同的前提下， 本发明的铜箱用量和电阻损耗均大大降低，组件的输出功率大大提升，取得了意想不到的 技术效果。
【主权项】
1. 一种背接触太阳能电池组件，包括一导电背板箱以及设于该导电背板箱上的复数个 背接触太阳能电池片；所述导电背板箱由金属箱层和背板层层叠构成；其特征在于： 所述背接触太阳能电池片沿其串联列方向上的长度L小于等于10 cm ; 所述金属箱层的厚度H小于10微米； 且所述金属箱层的厚度H与所述背接触太阳能电池片的长度L之比为 1:5000~1:20000〇2. 根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述背接触太阳能电 池片沿其串联列方向上的长度为3~9cm。3. 根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于：组件中各个背接触太 阳能电池片的长度相同。4. 根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述背接触太阳能电 池片由完整的背接触太阳能电池片切割而成。5. 根据权利要求4所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述背接触太阳能电 池片由完整的背接触太阳能电池片按照1/2的切片比例切割而成的半片背接触太阳能电 池片。6. 根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于：所述金属箱层为铜箱 层。
【专利摘要】本发明公开了一种背接触太阳能电池组件，包括一导电背板箔以及设于该导电背板箔上的复数个背接触太阳能电池片；所述导电背板箔由金属箔层和背板层层叠构成；背接触太阳能电池片沿其串联列方向上的长度L小于等于10？cm；所述金属箔层的厚度H小于10微米；且所述金属箔层的厚度H与所述背接触太阳能电池片的长度L之比为1:5000~1:20000。本发明完美协调了组件的电阻损耗和铜箔的消耗成本，实现收益的最大化。
【IPC分类】H01L31/0352, H01L31/0224
【公开号】CN105047731
【申请号】CN201510381207
【发明人】万松博, 王栩生, 邢国强
【申请人】苏州阿特斯阳光电力科技有限公司, 盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月2日