一种光伏电池模块的制作方法

本发明涉及太阳能电池，特别是涉及表面具有导电层的光伏电池。

背景技术：

1、目前，表面具有导电层的光伏电池主要有异质结电池和钙钛矿电池。

2、其中异质结太阳电池(heterojunction solar cell，hjt)是一种基于光伏效应的太阳能电池，其p-n结是由非晶硅(α-si)和晶体硅(c-si)构成，其中非晶硅又包括本征非晶硅(i型)和掺杂非晶硅(p，n型)。异质结太阳能电池以其转换效率高、结构简单、光致衰减和温度系数低、开路电压高、制备工艺路线较perc电池少等优点，成为最有潜力的下一代电池技术。

3、目前异质结太阳能电池生产中，最常使用的制备方法是在电池表面ito透明导电层上，采用丝网印刷的方式印刷银浆作为电池片的细栅和主栅。这种方法银浆使用量大，成本高；而且受限于浆料的流动性，大部分厂家的栅线高宽比小于1，遮盖了电池片表面的有效发电面积。但是，目前由于电极在太阳能电池表面的遮光作用及电极本身的电阻损耗，降低了hjt电池的发电效率。

4、如何减少电极在光伏电池表面的遮光面积，同时保证光伏电池电极的导电能力，是目前的研究难点。

技术实现思路

1、本发明提供一种光伏电池模块，旨在减少电极在光伏电池表面的遮光面积，同时保证光伏电池电极的导电能力。

2、为此，本发明的实施例提供一种光伏电池模块，包括表面具有导电层的电池元件以及设置于所述导电层上的复合电极，其特征在于，所述复合电极包括：表面设置有若干个开口凹槽的透明基材，若干个所述凹槽中每一凹槽的深度与开口宽度的比值大于1.5；置于若干个所述凹槽内的导电丝，每一凹槽内导电丝根数大于1，且在每一凹槽长度方向上形成连续分布的导电丝叠层，所述导电丝与所述导电层形成欧姆接触，在本发明中导电层又称为透明导电层。

3、进一步地，还包括另一导体；所述导电丝藉所述另一导体与所述导电层选择性地形成欧姆接触，另一导体又被称为第二导体。

4、进一步地，所述导电层是透明导电氧化层(tco)，包括氧化镉(cdo)、氧化铟(in2o3)、氧化锡(sno2)和氧化锌(zno)等氧化物及其相应的复合多元化合物半导体材料。

5、进一步地，所述导电丝截面形状为圆形或近圆形。

6、进一步地，所述光伏电池元件，其导电层上具有银栅线，栅线数量优选小于10，银栅线与若干个凹槽交叉排列，可以是直线或曲线，平行或相交布置于导电层表面。

7、进一步地，所述光伏电池元件，其导电层上没有银栅线。

8、进一步地，所述透明基材可是多层结构，至少包括一层具有硬度的载体层和一层粘接层。

9、进一步地，所述导电层为多层；包括了至少第一导电层以及第二导电层,其中,所述导电层和导电丝电连接。

10、进一步地，所述导电层为多层；包括了至少第一导电层以及第二导电层,其中,所述导电层和另一导体电连接。

11、导电层所用材料选自氧化镉(cdo)、氧化铟(in2o3)、氧化锡(sno2)和氧化锌(zno)等氧化物及其相应的复合多元化合物半导体材料、导电胶、金属导体中的一种或几种。

12、进一步地，若干个所述凹槽在透明基材具有粘接层的一侧开口并穿透粘接层。

13、进一步地，所述透明基材的载体层厚度10-500微米，其材质选自以下材料中的一种或几种，pet、pct、petg、pen、pc、pmma等聚酯、pe、pp、pva、离聚物透明片材。

14、进一步地，所述粘接层厚度1-300微米，其材质选自以下材料中的一种或几种，粘结树脂(eva、eaa、ema等)、乙烯醋酸乙烯胶、丙烯酸树脂胶、环氧树脂胶、聚氨酯胶等或者以上胶的混合物或多层胶。

15、进一步地，所述开口凹槽形状选自矩形、三角形、梯形、椭圆形的部分、圆形的部分，以及以上形状的混合形状。

16、进一步地，所述开口凹槽在长度方向上形成连续分布，在长度方向上呈直线或曲线，平行或相交排列。

17、进一步地，所述开口凹槽之间的中心距小于5mm，大于0.5mm。

18、进一步地，所述导电丝材质选自铜、银、铝、镍、铋、钛、锡、钨、石墨烯、碳纤维中的一种、相应的合金材料或几种。

19、进一步地，所述导电丝截面积总和大于0.2mm2。

20、进一步地，所述第二导体选自以下材料中的一种或其中的组合：导电金属、导电石墨、导电高分子。

21、根据本发明的一个实施例，具有导电层的光伏电池可以是异质结电池或钙钛矿电池。

22、根据本发明的一个实施例，导电金属包括银、铜、铝、锡、镍、铋中的一种或几种以及锡合金、锡铋合金、铜合金、银合金。

23、根据本发明的一个实施例，导电石墨包括导电石墨、石墨烯、导电碳纤维中的一种或几种。

24、根据本发明的一个实施例，导电高分子包括导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂中的一种或几种。

25、本发明的方案是用透明基材上的凹槽定位的叠层导电丝复合到光伏电池元件表面的导电层上，叠层导电丝与导电层形成欧姆接触以收集电流，由于是叠层导电丝，且凹槽高宽比大于1.5，所以导电丝高宽比大于常规丝网印刷的电池细栅，用这种方法替代光伏电池传统使用的银栅线，可以使用电阻率与银相近的铜，降低了电池生产成本；受益于凹槽高宽比的提高和导电丝的叠层排列，本发明提供的光伏电池模块既满足了太阳能电池输送电流的要求，又减少了导线对电池表面的遮光，提高了光伏电池发电效率。

技术特征：

1.一种光伏电池模块，包括表面具有导电层的电池元件以及设置于所述导电层上的复合电极，其特征在于，所述复合电极包括：

2.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，还包括另一导体；所述导电丝由所述另一导体与所述导电层选择性地形成欧姆接触。

3.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述导电层是透明导电氧化层(tco)，包括氧化镉(cdo)、氧化铟(in2o3)、氧化锡(sno2)和氧化锌(zno)等氧化物及其相应的复合多元化合物半导体材料。

4.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述导电丝截面形状为圆形或近圆形。

5.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述透明基材是多层结构，至少包括一层具有硬度的载体层和一层粘接层。

6.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述导电层为多层；包括了至少第一导电层以及第二导电层，其中，所述导电层和导电丝电连接。

7.根据权利要求2所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述导电层为多层；包括了至少第一导电层以及第二导电层,其中,所述导电层和另一导体电连接。

8.根据权利要求6所述的一种光伏电池模块，其特征在于，若干个所述凹槽在透明基材具有粘接层的一侧开口并穿透粘接层。

9.根据权利要求1、3或4所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述透明基材的载体层厚度10-500微米，其材质选自以下材料中的一种或几种，pet、pct、petg、pen、pc、pmma等聚酯、pe、pp、pva、离聚物透明片材。

10.根据权利要求5、6或7所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述粘接层厚度1-300微米，其材质选自以下材料中的一种或几种，粘结树脂、乙烯醋酸乙烯胶、丙烯酸树脂胶、环氧树脂胶、聚氨酯胶等或者以上胶的混合物或多层胶。

11.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述开口凹槽形状选自矩形、三角形、梯形、椭圆形的部分、圆形的部分，以及以上形状的混合形状。

12.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述开口凹槽之间的中心距小于5mm，大于0.5mm。

13.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述导电丝材质选自铜、银、铝、镍、铋、钛、锡、钨、石墨烯、碳纤维中的一种、相应的合金材料或几种。

14.根据权利要求1所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述导电丝截面积总和大于0.2mm2。

15.根据权利要求1或2所述的一种光伏电池模块，其特征在于，所述另一导体选自以下材料中的一种或其中的组合：导电金属、导电石墨、导电高分子。

技术总结
本发明涉及光伏电池技术领域，尤其提供了一种光伏电池模块，包括表面具有导电层的电池元件以及设置于所述导电层上的复合电极，其特征在于，所述复合电极包括：表面设置有若干个开口凹槽的透明基材，若干个所述凹槽中每一凹槽的深度与开口宽度的比值大于1.5；置于若干个所述凹槽内的导电丝，所述导电丝截面形状为圆形或近圆形，每一凹槽内导电丝根数大于1，且在每一凹槽长度方向上形成连续分布的导电丝叠层，所述导电丝与所述导电层形成欧姆接触。本发明提供的光伏电池模块，兼顾了光伏电池的电学性能和光学性能。

技术研发人员：李民
受保护的技术使用者：上海海优威新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11