一种光伏电池片加工工艺及光伏电池

技术领域

本申请涉及太阳能/光伏电池领域，尤其是涉及一种光伏电池片加工工艺及光伏电池。

背景技术

光伏电池是一种将太阳光能转换成电能的装置，应用领域日益广泛。硅电池片是光伏电池片的一种，目前绝大多数商业化的光伏电池片都采用硅片加工制作，光伏电池片的降本增效一直备受关注。

现有技术中，金属导电件与硅片之间通过焊接的形式连接，使得硅片产生的电流能够通过金属导电件导出；一般地，为了降低金属导电件和硅片之间的电阻，需要在硅片的表面丝印一层银浆，再将金属导电件焊接于丝印后的硅片上，然而，银的价格昂贵，导致银耗成本在电池成本中高居不下，随着光伏产业的发展，追求减少电池片的银耗；进一步地，为了降低金属导电件焊接处的接触电阻和防止金属导电件渗透硅片影响发电效率，还需要在硅片和金属导电件之间设置一层阻挡层，然而，阻挡层的烧结过程复杂，且需要进一步解决烧结产生的空洞、与金属导电件接触不良的问题；如此，电池片加工尤为复杂。

发明内容

本申请提供一种光伏电池片加工工艺及光伏电池，解决了电池片加工工艺复杂的技术问题，达到简化电池片加工工艺的技术效果。

一方面，本申请提供的一种光伏电池片加工工艺，采用如下的技术方案：

一种光伏电池片加工工艺，包括：提供一硅片，所述硅片上布置金属导电件，使所述金属导电件与所述硅片接触，所述金属导电件采用为铝制；加热所述硅片和/或所述金属导电件，使所述金属导电件和所述硅片之间形成欧姆接触。

作为优选，所述加热温度在400℃～800℃。

作为优选，所述加热所述硅片和/或所述金属导电件包括：采用激光加热或红外加热的方式，对所述硅片和/或所述金属导电件加热。

作为优选，所述硅片具有第一面和第二面，所述金属导电件布置于所述第一面和/或所述第二面上。

作为优选，所述金属导电件包括焊带和/或电极。

作为优选，所述金属导电件包括焊带，所述焊带包括圆形和/或异形焊带。

作为优选，所述异形焊带具有反射面。

作为优选，所述异形焊带为三角焊带、矩形焊带、扁平焊带中的任意一种或多种。

作为优选，提供一载体，所述载体具有吸附功能，硅片布置并吸附于所述载体上；在所述硅片和所述载体上绕卷金属导电件。

另一方面，本申请提供的一种光伏电池，采用如下的技术方案：

一种光伏电池，通过上述加工工艺制成。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请设置的金属导电件为铝制材料，铝制的金属导电件与硅片之间经过加热直接形成欧姆接触，使得金属导电件与硅之间具有更高的导电效率，同时省去了银浆丝印等繁琐的加工工序，提高电池片加工效率，且大幅地降低了银耗，节约加工成本。

2、在硅片的正面和背面均设置金属导电件，提高电池发电效率，如此设置，通过硅片两面分别布置金属导电件，并经过加热后，金属导电件与硅片的两面均形成欧姆接触，无需在硅片两侧分别丝印，进一步提高电池片上生产成本。

3、焊带采用具有反射面的异形焊带，异形焊带与硅片之间形成欧姆接触，一方面降低异形焊带和硅片之间的电阻，另一方面通过已经焊带上的反光面反射光线，提高电池片发电效率。

附图说明

图1是本申请所述加工工艺流程示意图；

图2是本申请所述加工工艺所需载体示意图；

图3是本申请所述电池片的一种结构；

图4是本申请所述电池片的另一种结构；

附图标记说明：100、载体；200、硅片；300、焊带。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请提供一种光伏电池单元和光伏电池串，解决了电池片加工工艺复杂的技术问题，达到简化电池片加工工艺的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

金属导电件设置于硅片200上，用于导出硅片200产生的电流，针对金属导电件设置，一方面需要控制金属导电件与硅片200之间连接处的电阻和接触充分性问题，例如：金属导电件和硅片200之间电阻变化、接触是否良好、加工工艺中是否生成具有影响的化合物等；另一方面需要处理好金属导电件与硅片200之间的渗透问题，例如：金属导电件由于本身的特性向硅片200内部渗透，导致硅片200发电效率受到影响等。

一般地，现有电池片加工工艺中，为了降低金属导电件和硅片200之间的电阻，首先会在硅片200表面丝印一层银浆，再通过焊带300焊接于银浆所形成的银栅上，如此，导致银耗成本在电池成本中高居不下；但随着光伏产业的发展，追求减少电池片的银耗，又采用导电性优良的铜焊带300代替银焊带300，然而，铜焊带300由于铜的特性，会向硅片200内部发生渗透，从而影响电池的发电效率；因此在铜焊带300和硅片200之间设置一层阻挡层，然而，阻挡层的烧结过程复杂，且需要进一步解决烧结产生的空洞、与金属导电件接触不良的问题；如此，电池片加工尤为复杂；因此，亟待提出一种降本、增效并简化工序的电池片加工工艺。

第一方面，本申请提出一种光伏电池片加工工艺，如图1所示，包括：

提供一待加工硅片200，在硅片200上布置金属导电件，使金属导电件与硅片200之间处处接触；

其中，金属导电件采用为铝制材料；

对硅片200和/或金属导电件加热，使金属导电件和硅片200之间形成欧姆接触。值得说明的是，欧姆接触是指不产生明显的附加阻抗的，接触电阻很小的金属与半导体的非整流接触，如此，铝制的金属导电件与硅片200之间形成欧姆接触，使得铝和硅片200之间具有良好的导电性，有利于提高电池片的发电效率。

其中，“对硅片200和/或金属导电件加热”是指，对硅片200和金属导电件之间接触部分加热，当然，在硅片200和金属导电件接触后，对硅片200、金属导电件单独或整体加热也实现。在一个实施例中，对硅片200和/或金属导电件的加热温度在400℃～800℃之间。

作为一种可实现方式，对硅片200和/或金属导电件的加热方式可选择为激光加热或红外加热的方式。

在一个实施例中，本申请提出一种光伏电池单元，包括硅片200和金属导电件，金属导电件设置于硅片200表面，金属导电件可以采用为焊带300和/或电极，焊带300是指连接于硅片200表面上的栅线，用于传导硅片200所产生的电流；而电极则是指设置于或连接于硅片200表面上的电解部，用于与外部连接，使电流导出。

进一步的，如图2所示，本申请还提供一载体100，载体100用于承载硅片200，载体100具有吸附功能，使得硅片200可受真空吸附而固定于载体100上，金属导电件绕卷载体100和硅片200，使得金属导电件和硅片200接触。具体的，载体100可以为滚筒状或平板状，载体100表面设置有真空吸附孔，硅片200布置于载体100上，使得硅片200固定吸附，值得说明的是，载体100可转动，如此，利用收放线结构与载体100转动配合，从而将金属导电件绕卷于载体100和/硅片200上，此时金属导电件和硅片200处处接触，经加热即可实现金属导电件和硅片200的连接。

再进一步的，如图2、3所示，金属导电件选用为焊带300的形式，焊带300设置于硅片200的表面，焊带300的采用形式为圆形焊带300和异形焊带300，其中，圆形焊带300为一般常规焊带300，不具有光线的反射功能，而异形焊带300则截面异形，使得异形焊带300具有反射面，从而实现焊带300对光线的反射，提高光线的利用效率。具体的，异形焊带300至少具有一个可反射面，异形焊带300包括三角焊带300、矩形焊带300、扁平焊带300中的任意一种或多种。

其中，硅片200上设置多个焊带300，多个焊带300并列布置，且相互平行，合理提高焊带300的布置密度以提高电池的发电效率。

在一个实施例中，如图3、4所示，硅片200具有第一面和第二面，第一面是指电池片的正面，第二面是指电池片的背面，基于上述，金属导电件设置于正面和/或背面上，即，金属导电件与硅片200之间形成的欧姆接触可以在电池片的正面、背面或两面上。

第二方面，本申请提出一种光伏电池，光伏电池由上述加工工艺制成。

第三方面，本申请提出一种光伏电池串，由上述多个光伏电池单元首尾叠置连接成串。

本发明制备的光伏电池，铝制的金属导电件与硅片200之间具有优异的导电效果，铝制的金属导电件与硅片200的接触电阻可达到1.30-1.80mΩ·cm

以下，将通过以下具体实施例对光伏电池片加工工艺及光伏电池做进一步的说明：

实施例1：

将金属导电件布置于硅片200上，加热金属导电件和硅片200，加热温度为400℃，使金属导电件和硅片200之间形成欧姆接触；

实施例2：

将金属导电件布置于硅片200上，加热金属导电件和硅片200，加热温度为600℃，使金属导电件和硅片200之间形成欧姆接触；

实施例3：

将金属导电件布置于硅片200上，加热金属导电件和硅片200，加热温度为800℃，使金属导电件和硅片200之间形成欧姆接触；

对比例1：

对比例1与实施例2的区别仅在于，金属导电件采用为铜锡。

应用及性能测试

在实施例1至实施例3、以及对比例1中，分别对实施例1至实施例3制备的电池片以及对比例1制备的电池片进行性能测试，测试过程如下：

拉力测试：用万能材料试验机180℃匀速拉脱待测样品，测试平均拉力值；

接触电阻测试：使用接触电阻设备测量接触位置的接触电阻。

焊接拉力与接触电阻的测试结果如下表所示：

根据上表可知，基于本发明制备的电池片，可以使接触电阻降至1.30-1.80mΩ·cm

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。