一种MWT背接触式高效光伏电池的制作方法

专利2022-06-29  90


本发明涉及光伏电池技术领域,特别是涉及一种mwt背接触式高效光伏电池。



背景技术:

太阳能作为一种清洁可再生能源得到了许多国家和地区的重视。专家预言,21世纪太阳能光伏绿色环保能源将成为人类主要使用能源。高效背接触光伏产品关键技术的开发成功无疑将进一步推动太阳能发电的发展。

mwt技术是金属缠绕穿透技术,是无主栅和背接触电极技术。mwt技术有多项优势,首先,银浆的耗量减低;第二,遮光减少了3%-4%,无论是单晶还是多晶电池,效率提升了0.4-0.6%;第三,可以做订制化图形,可以订制电池表面的图案,十分美观,此外,经过认证机构测试对比,mwt组件功率衰减远低于常规组件,使mwt组件发电能力表现更为优异。

现有的mwt光伏电池的正面电极上一般为在电极点上设置多条主栅,并在主栅线上连接若干条均匀排布的副栅,由于副栅与主栅之间呈一定的角度相连,使副栅上收集的载流子需要较长时间才能传输到主栅,加上副栅宽度小于主栅宽度,副栅上载流子复合的影响逐渐凸显。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种mwt背接触式高效光伏电池。

为了解决以上技术问题,本发明的技术方案如下:

一种mwt背接触式高效光伏电池,由向光面向背光面依次包括镀膜玻璃层、eva层、电池片层、绝缘层、背面钝化层、eva层和背板层,所述电池片层包括若干块均匀排布的电池片,其中,所述电池片的向光面设置有正面电极,所述正面电极包括n×n个均匀分布的最小重复单元,每个所述最小重复单元的中心设置有一电极点,所述电极点与激光打孔孔洞位置一一对应,每个所述最小重复单元内设置有若干条栅线,所述栅线均与所述电极点连接,任意两根相邻的所述栅线之间的夹角均相等。

作为本发明所述mwt背接触式高效光伏电池的一种优选方案,其中:任意两根相邻的所述栅线之间的夹角小于或等于15°。

作为本发明所述mwt背接触式高效光伏电池的一种优选方案,其中:所述电池片的向光面均匀开设有若干个向内凹陷的槽体,使所述电池片的向光面形成绒面。

作为本发明所述mwt背接触式高效光伏电池的一种优选方案,其中:所述槽体为倒置的正四棱锥形。

作为本发明所述mwt背接触式高效光伏电池的一种优选方案,其中:所述背面钝化层采用al2o3薄膜、sinx薄膜、sinx0y薄膜中的一种或多种。

本发明的有益效果是:

(1)本发明中电池片正面电极结构美观,载流子收集效率高,且所有栅线均直接连接至每个最小重复单元内的电极点,载流子传输时间短,且所有栅线宽度均相等,避免载流子复合;

(2)本发明中相邻栅线之间的夹角小于或等于15°,进一步保证了载流子收集效率;

(3)本发明将电池片的向光面制成绒面,不仅能有效降低硅片的反射率,形成所谓的“黑硅”,提高电池片转化效率,而且能解决薄片切割过程中产生的线痕等外观问题,有利于电池的薄片化;另外,将槽体设置为倒置的正四棱锥形,呈倒金字塔结构,取代常规制绒形成的蠕虫状结构,将常规光线一次或二次反射增加到三次,增加光的吸收,改善减反射膜沉积的均匀性,从而提高转换效率;

(4)本发明采用高固定负电荷密度的al2o3/sinx/sinx0y薄膜作为电池背面钝化层大大降低背表面复合损失,将电池转化效率提高5%。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的mwt背接触式高效光伏电池的结构示意图;

图2为本发明提供的mwt背接触式高效光伏电池的正面电极最小重复单元示意图;

图3为本发明提供的mwt背接触式高效光伏电池的电池层截面示意图;

图4为图3中槽体的立体示意图;

其中:1、镀膜玻璃层;2、eva层;3、电池片层;4、绝缘层;5、背面钝化层;6、背板层;7、电极点;8、栅线;9、槽体。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施方式并结合附图,对本发明作出进一步详细的说明。

现有的mwt光伏电池的正面电极上一般为在电极点7上设置多条主栅,并在主栅线8上连接若干条均匀排布的副栅,由于副栅与主栅之间呈一定的角度相连,使副栅上收集的载流子需要较长时间才能传输到主栅,加上副栅宽度小于主栅宽度,副栅上载流子复合的影响逐渐凸显。

参见图1~图4,鉴于此,本发明提供了一种mwt背接触式高效光伏电池,由向光面向背光面依次包括镀膜玻璃层1、eva层2、电池片层3、绝缘层4、背面钝化层5、eva层2和背板层6,其中,背面钝化层5采用al2o3薄膜、sinx薄膜、sinx0y薄膜中的一种或多种。

具体的,电池片层3包括若干块均匀排布的电池片。每块电池片的向光面均设置有正面电极,该正面电极包括n×n个均匀分布的最小重复单元,每个最小重复单元的中心设置有一电极点7,该电极点7与激光打孔孔洞位置一一对应。每个最小重复单元内设置有若干条栅线8,每条栅线8均与电极点7连接,任意两根相邻的栅线8之间的夹角均为15°,所有栅线8的宽度均相等。

因此,本发明电池片正面电极结构美观,在电池片正面的p扩散层形成栅线8区域“浓扩散”、受光区域“轻扩散”的选择性发射极结构,这样的结构可以降低扩散层的复合,由此可以提高电池的短波响应,同时减少前金属电极与硅的接触电阻,使得短路电流、开路电压和填充因子都可以得到较好的改善,由此可提高电池转化效率2%,且载流子传输时间短,还可避免载流子复合。

在电池片的向光面上均匀开设有若干个向内凹陷的槽体9,使电池片的向光面形成绒面,不仅能有效降低硅片的反射率,形成所谓的“黑硅”,提高电池片转化效率,而且能解决薄片切割过程中产生的线痕等外观问题,有利于电池的薄片化。

优选地,将槽体9设置为倒置的正四棱锥形,取代常规制绒形成的蠕虫状结构,将常规光线一次或二次反射增加到三次,增加光的吸收,改善减反射膜沉积的均匀性,从而提高转换效率。

本实施例还提供了一种mwt背接触式高效光伏电池的生产工艺,包括以下步骤:

s1:在硅片的上均匀排布n×n个矩形,并在每个矩形的中心点出开设导电孔;

s2:刻蚀硅片的任意一面,使其形成绒面,然后利用三氯氧磷对硅片进行磷扩散;

s3:在硅片的导电孔内填充银浆,随后在硅片的受光面按照指定的图形进行栅线8印刷,并使栅线8与导电孔内的银浆连通,再在硅片背光面的指定位置印刷背面铝浆和背面电极点7;

s4:在硅片的正背面沉积钝化膜,然后将硅片放置于230~750℃的高温区进行烘干烧结,制成电池片;

s5:在电池片上铺设绝缘膜,进行绝缘处理,然后使用互联焊带将电池片进行焊接;

s6:按照镀膜玻璃、eva、电池片、eva、背板层6的顺序进行组装,层压后削边装框,制得光伏电池。

需要说明的是,在制绒时采用金属催化化学刻蚀法湿法制绒的工艺,避免现有的反应离子刻蚀法制备黑硅绒面存在的设备昂贵、硅片表面有损伤、后处理困难、工艺均匀性和产品稳定性差等系列技术瓶颈。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式;凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。


技术特征:

1.一种mwt背接触式高效光伏电池,其特征在于:由向光面向背光面依次包括镀膜玻璃层(1)、eva层(2)、电池片层(3)、绝缘层(4)、背面钝化层(5)、eva层(2)和背板层(6),所述电池片层(3)包括若干块均匀排布的电池片,

其中,所述电池片的向光面设置有正面电极,所述正面电极包括n×n个均匀分布的最小重复单元,每个所述最小重复单元的中心设置有一电极点(7),所述电极点(7)与激光打孔孔洞位置一一对应,每个所述最小重复单元内设置有若干条栅线(8),所述栅线(8)均与所述电极点(7)连接,任意两根相邻的所述栅线(8)之间的夹角均相等。

2.根据权利要求1所述的一种mwt背接触式高效光伏电池,其特征在于:任意两根相邻的所述栅线(8)之间的夹角小于或等于15°。

3.根据权利要求1所述的一种mwt背接触式高效光伏电池,其特征在于:所述电池片的向光面均匀开设有若干个向内凹陷的槽体(9),使所述电池片的向光面形成绒面。

4.根据权利要求3所述的一种mwt背接触式高效光伏电池,其特征在于:所述槽体(9)为倒置的正四棱锥形。

5.根据权利要求1所述的一种mwt背接触式高效光伏电池,其特征在于:所述背面钝化层(5)采用al2o3薄膜、sinx薄膜、sinx0y薄膜中的一种或多种。

技术总结
本实用新型公开了一种MWT背接触式高效光伏电池,由向光面向背光面依次包括镀膜玻璃层、EVA层、电池片层、绝缘层、背面钝化层、EVA层和背板层,所述电池片层包括若干块均匀排布的电池片,其中,所述电池片的向光面设置有正面电极,所述正面电极包括N×N个均匀分布的最小重复单元,每个所述最小重复单元的中心设置有一电极点,每个所述最小重复单元内设置有若干条栅线,所述栅线均与所述电极点连接,任意两根相邻的所述栅线之间的夹角均相等。本实用新型载流子收集效率高,可提高电池转化效率2%,且载流子传输时间短,还可避免载流子复合。

技术研发人员:高顺标;马涛;唐磊;王磊;蔡玉莲;王东升
受保护的技术使用者:荣马实业投资集团有限公司
技术研发日:2019.10.24
技术公布日:2020.06.09

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