一种多晶硅太阳能电池及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其制备方法，具体地，涉及一种多晶硅太阳能电池及其制备方法。

背景技术

太阳能电池，或称光伏电池，是一种通过光伏效应将光能直接转化为电能的电力设备，光伏效应是一种物理和化学现象。它是光电池的一种形式，被定义为当暴露在光线下时，其电特性如电流、电压或电阻会发生变化的装置。单个太阳能电池装置可以组合成模块，也称为太阳能电池板。

基本上，单晶硅太阳能电池可以产生大约0.5至0.6伏的最大开路电压。

光伏电池的运行需要三个基本属性:光的吸收，产生电子空穴对或激子；相反类型电荷载流子的分离；将这些载流子单独提取到外部电路中。

单晶硅太阳能电池比大多数其他类型的电池更有效，也更昂贵。电池的角看起来像八边形，因为晶片材料是从圆柱形铸锭上切下来的，而这些铸锭通常是由柴可拉斯基法生长的。使用单晶硅电池的太阳能电池板显示出独特的白色小钻石图案。

多晶硅电池由铸造的方形铸锭制成——大块熔融硅经过仔细冷却和固化。它们由小晶体组成，赋予材料典型的金属片效果。多晶硅电池是光伏电池中最常见的类型，比单晶硅电池便宜，但效率也低。

发明内容

本发明的目的是提供一种多晶硅电池及其组成与生产加工工艺，制备的多晶硅电池兼具单晶硅电池的高转换效率和长寿命以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简化等优点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，选取钢化玻璃，裁剪成所需大小备用；步骤2，选取EVA膜，裁剪成所需尺寸备用；步骤3，将若干个单独的多晶硅电池片焊接形成多晶硅电池串；步骤4，将钢化玻璃、EVA膜、多晶硅电池串、EVA膜、钢化玻璃依次叠在一起形成组件，制成太阳能电池片；步骤5，将步骤4的电池片组件放入层压机中进行压合；步骤6，将步骤5层压好的多晶硅电池组件取出固定，并安装上铝合金边框，在边框与电池组件的缝隙中用有机硅进行填充；步骤7，在步骤6所得的太阳能电池组件背面的引出线处安装接线盒；步骤8，将步骤7所得的多晶硅太阳能电池接入电力测试装置，测试两侧的电压是否合格。

上述的多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的步骤3中，将每个多晶硅电池片的正电极分别与相邻多晶硅电池片的负电极进行焊接，然后将多晶硅电池按照S型依次串联在一起，形成矩形的多晶硅电池串，并在正电极与负电极焊接出引线。

上述的多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的焊接是用焊枪焊接1-3秒。

上述的多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的步骤5中，将电池片组件放入层压机中，缓慢增压，层压机内设置辊轮从一侧到另一侧进行压合。

上述的多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的步骤5中，层压温度为120-160℃。

上述的多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的步骤5中，压力控制为0.1-0.3MPa。

上述的多晶硅太阳能电池的制备方法，其中，所述的步骤5中，压合时间为5-8min。

本发明还提供了通过上述的方法制备的多晶硅太阳能电池。

本发明提供的多晶硅太阳能电池及其制备方法具有以下优点：

本发明制备的多晶硅太阳能电池是兼具单晶硅电池的高转换效率和长寿命以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简化等优点的新一代电池，其转换效率一般为17-18％左右，稍低于单晶硅太阳电池，没有明显效率衰退问题，并且可以在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池。

本发明生产的多晶硅电池正品率高，发电效果好；并且具有生产过程简单，易操作，效率高等特点。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

本发明提供的多晶硅太阳能电池的制备方法，其包含：步骤1，选取厚度合适的钢化玻璃，裁剪成所需大小备用；步骤2，选取EVA膜，裁剪成所需尺寸备用；EVA是Polyethylene vinylacetate，即聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物的简称。EVA膜是一种热固性有粘性的胶膜，用于放在夹胶玻璃中间。由于EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。步骤3，将若干个单独的多晶硅电池片焊接形成多晶硅电池串；步骤4，通过自动组装机，将钢化玻璃、EVA膜、多晶硅电池串、EVA膜、钢化玻璃依次叠在一起形成组件，在自动组装机中保持组件位置居中，初步制成太阳能电池片；步骤5，将步骤4的太阳能电池片组件放入层压机中进行压合，得到多晶硅电池组件；步骤6，将步骤5层压好的多晶硅电池组件取出固定，并安装上铝合金边框，在边框与电池组件的缝隙中用有机硅进行填充，得到太阳能电池组件；步骤7，在步骤6所得的太阳能电池组件背面的引出线处安装接线盒，得到多晶硅太阳能电池；步骤8，将步骤7所得的多晶硅太阳能电池接入电力测试装置，测试两侧的电压是否合格。

各步骤中采用的装置和机器均为现有设备。

优选地，步骤3中将每个多晶硅电池片的正电极分别与相邻多晶硅电池片的负电极进行焊接，然后将多晶硅电池按照S型依次串联在一起，形成矩形的多晶硅电池串，并在正电极与负电极焊接出引线。

焊接是用焊枪焊接1-3秒。

步骤5中将电池片组件放入层压机中，缓慢增压，层压机内设置辊轮从一侧到另一侧进行压合，加快空气的排除，以防留下气泡。

步骤5中的层压温度为120-160℃。

步骤5中的压力控制为0.1-0.3MPa。

步骤5中的压合时间为5-8min。

本发明还提供了通过该方法制备的多晶硅太阳能电池。

下面结合实施例对本发明提供的多晶硅太阳能电池及其制备方法做更进一步描述。

实施例1

一种多晶硅太阳能电池的制备方法，其包含：

步骤1，选取厚度合适的钢化玻璃，裁剪成所需大小备用。

步骤2，选取EVA膜，裁剪成所需尺寸备用。

步骤3，将若干个单独的多晶硅电池片焊接形成多晶硅电池串。

优选地，将每个多晶硅电池片的正电极分别与相邻多晶硅电池片的负电极进行焊接，然后将多晶硅电池按照S型依次串联在一起，形成矩形的多晶硅电池串，并在正电极与负电极焊接出引线。焊接是用焊枪焊接1-3秒。

步骤4，通过自动组装机，将钢化玻璃、EVA膜、多晶硅电池串、EVA膜、钢化玻璃依次叠在一起形成组件，在自动组装机中保持组件位置居中，初步制成太阳能电池片。

步骤5，将步骤4的太阳能电池片组件放入层压机中进行压合，得到多晶硅电池组件。

优选地，将电池片组件放入层压机中，缓慢增压，层压机内设置辊轮从一侧到另一侧进行压合。层压温度为120℃。压力控制为0.1MPa。压合时间为5min。

步骤6，将步骤5层压好的多晶硅电池组件取出固定，并安装上铝合金边框，在边框与电池组件的缝隙中用有机硅进行填充，得到太阳能电池组件。

步骤7，在步骤6所得的太阳能电池组件背面的引出线处安装接线盒，得到多晶硅太阳能电池。

步骤8，将步骤7所得的多晶硅太阳能电池接入电力测试装置，测试两侧的电压是否合格。

本实施例还提供了通过该方法制备的多晶硅太阳能电池。

实施例2

一种多晶硅太阳能电池的制备方法，其包含：

步骤1，选取厚度合适的钢化玻璃，裁剪成所需大小备用。

步骤2，选取EVA膜，裁剪成所需尺寸备用。

步骤3，将若干个单独的多晶硅电池片焊接形成多晶硅电池串。

优选地，将每个多晶硅电池片的正电极分别与相邻多晶硅电池片的负电极进行焊接，然后将多晶硅电池按照S型依次串联在一起，形成矩形的多晶硅电池串，并在正电极与负电极焊接出引线。焊接是用焊枪焊接1-3秒。

步骤4，通过自动组装机，将钢化玻璃、EVA膜、多晶硅电池串、EVA膜、钢化玻璃依次叠在一起形成组件，在自动组装机中保持组件位置居中，初步制成太阳能电池片。

步骤5，将步骤4的太阳能电池片组件放入层压机中进行压合，得到多晶硅电池组件。

优选地，将电池片组件放入层压机中，缓慢增压，层压机内设置辊轮从一侧到另一侧进行压合。层压温度为140℃。压力控制为0.2MPa。压合时间为6min。

步骤6，将步骤5层压好的多晶硅电池组件取出固定，并安装上铝合金边框，在边框与电池组件的缝隙中用有机硅进行填充，得到太阳能电池组件。

步骤7，在步骤6所得的太阳能电池组件背面的引出线处安装接线盒，得到多晶硅太阳能电池。

步骤8，将步骤7所得的多晶硅太阳能电池接入电力测试装置，测试两侧的电压是否合格。

本实施例还提供了通过该方法制备的多晶硅太阳能电池。

实施例3

一种多晶硅太阳能电池的制备方法，其包含：

步骤1，选取厚度合适的钢化玻璃，裁剪成所需大小备用。

步骤2，选取EVA膜，裁剪成所需尺寸备用。

步骤3，将若干个单独的多晶硅电池片焊接形成多晶硅电池串。

优选地，将每个多晶硅电池片的正电极分别与相邻多晶硅电池片的负电极进行焊接，然后将多晶硅电池按照S型依次串联在一起，形成矩形的多晶硅电池串，并在正电极与负电极焊接出引线。焊接是用焊枪焊接1-3秒。

步骤4，通过自动组装机，将钢化玻璃、EVA膜、多晶硅电池串、EVA膜、钢化玻璃依次叠在一起形成组件，在自动组装机中保持组件位置居中，初步制成太阳能电池片。

步骤5，将步骤4的太阳能电池片组件放入层压机中进行压合，得到多晶硅电池组件。

优选地，将电池片组件放入层压机中，缓慢增压，层压机内设置辊轮从一侧到另一侧进行压合。层压温度为160℃。压力控制为0.3MPa。压合时间为8min。

步骤6，将步骤5层压好的多晶硅电池组件取出固定，并安装上铝合金边框，在边框与电池组件的缝隙中用有机硅进行填充，得到太阳能电池组件。

步骤7，在步骤6所得的太阳能电池组件背面的引出线处安装接线盒，得到多晶硅太阳能电池。

步骤8，将步骤7所得的多晶硅太阳能电池接入电力测试装置，测试两侧的电压是否合格。

本实施例还提供了通过该方法制备的多晶硅太阳能电池。

本发明提供的多晶硅太阳能电池及其制备方法，提供了多晶硅电池的生产工艺流程，主要包括多晶硅电池的材料组成与生产加工工艺。多晶硅电池的材料组成主要包括多晶硅电池层、EVA电池膜、钢化玻璃、接线盒等。制备的多晶硅太阳能电池正品率高，发电效果好；并且具有生产过程简单，易操作，效率高等特点。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。