本發(fā)明涉及一種IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

IBC（Interdigitated back contact指交叉背接觸）電池，是指電池正面無電極，正負(fù)兩極金屬柵線呈指狀交叉排列于電池背面。IBC電池最大的特點是PN結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒有金屬電極遮擋的影響，因此具有更高的短路電流Jsc，同時背面可以容許較寬的金屬柵線來降低串聯(lián)電阻Rs從而提高填充因子FF；加上電池前表面場（Front Surface Field, FSF）以及良好鈍化作用帶來的開路電壓增益，使得這種正面無遮擋的電池不僅轉(zhuǎn)換效率高，而且看上去更美觀，同時，全背電極的組件更易于裝配。IBC電池是目前實現(xiàn)高效晶體硅電池的技術(shù)方向之一。

在IBC電池制備中非常重要的步驟是金屬化。因目前現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中存在很多的主柵和細(xì)柵，如圖1中的正極主柵線5、負(fù)極主柵線6、正極細(xì)柵線1和負(fù)極細(xì)柵線2，具有很高的銀漿耗量，并且在常規(guī)的IBC電池主柵線在電池中間區(qū)域等間距分布，增加了主柵金屬化工藝的復(fù)雜性和漿料的成本。

上述問題是在IBC電池制備過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)，電池正極連接線、電池負(fù)極連接線和兩個以上的IBC電池片，相鄰的兩個IBC電池片中心對稱設(shè)置，每個IBC電池片背面電極采用二維無主柵結(jié)構(gòu)，包括正極細(xì)柵線和負(fù)極細(xì)柵線，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線置于減反射鈍化膜上，減反射鈍化膜下設(shè)有發(fā)射極和背場區(qū)域，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線分別穿透減反射鈍化膜與發(fā)射極和背場區(qū)域形成歐姆接觸，電池正極連接線與電池負(fù)極連接線也設(shè)于減反鈍化膜之上，并不與其下的發(fā)射極或者背場形成歐姆接觸。電池正極連接線、電池負(fù)極連接線均采用導(dǎo)電材料制成，電池正極連接線將相鄰IBC電池片垂直方向上的負(fù)極細(xì)柵線與正極細(xì)柵線連接，電池負(fù)極連接線將相鄰IBC電池片垂直方向上的正極細(xì)柵線與負(fù)極細(xì)柵線連接。

進(jìn)一步地，正極細(xì)柵線與負(fù)極細(xì)柵線均勻分布在電池的金屬化區(qū)域內(nèi)；正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線相互平行，并呈插指狀交錯，即如雙手十指交叉相握時交替排布；同一水平線上正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線分別由多根線段組成，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線的各段間分別設(shè)有間隙，正極細(xì)柵線的分段處位于相互平行的負(fù)極細(xì)柵線的中心線上，負(fù)極細(xì)柵線的分段處也位于相互平行的正極細(xì)柵線的的中心線上。

進(jìn)一步地，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線的相鄰段之間的水平間距為0.5-2mm，垂直間距為0.6-2mm。

進(jìn)一步地，正極細(xì)柵線包括位于水平方向的金屬化區(qū)域側(cè)部的邊緣正極細(xì)柵線和位于水平方向的金屬化區(qū)域中部的中心正極細(xì)柵線；負(fù)極細(xì)柵線包括位于水平方向的金屬化區(qū)域側(cè)部的邊緣負(fù)極細(xì)柵線和位于水平方向的金屬化區(qū)域中部的中心負(fù)極細(xì)柵線，電池邊緣連接線分別穿過邊緣負(fù)極細(xì)柵線與邊緣正極細(xì)柵線，且電池邊緣連接線距離邊緣負(fù)極細(xì)柵線或邊緣正極細(xì)柵線的一個端部0-0.5mm，電池中心連接線分別穿過中心負(fù)極細(xì)柵線與中心正極細(xì)柵線的中心線。

進(jìn)一步地，電池正極連接線通過焊接或粘接將相鄰IBC電池片垂直方向上的負(fù)極細(xì)柵線與正極細(xì)柵線連接，電池負(fù)極連接線通過焊接或粘接將相鄰IBC電池片的垂直方向上的正極細(xì)柵線與負(fù)極細(xì)柵線連接。

進(jìn)一步地，導(dǎo)電材料采用包覆有低溫金屬合金的金屬線、低溫合金或者采用導(dǎo)電的有機、無機材料與金屬的混合物。其中，低溫金屬合金是焊接溫度<250^oC的低溫金屬合金。

進(jìn)一步地，電池正極連接線和電池負(fù)極連接線的橫截面積分別為2500-90000平方微米，數(shù)目分別為4-25根。

進(jìn)一步地，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線分別采用絲網(wǎng)印刷、化學(xué)鍍、電鍍、PVD法、噴墨打印、激光轉(zhuǎn)印形成。

進(jìn)一步地，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線的寬度分別為20-150微米，高度分別為5-40微米，數(shù)目分別為500-4000根。

進(jìn)一步地，發(fā)射極和背場區(qū)域為連續(xù)區(qū)域或分段區(qū)域，在采用分段區(qū)域時，正極細(xì)柵線、負(fù)極細(xì)柵線分別位于各分段區(qū)域內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：該種IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)，IBC電池的背面電極采用二維無主柵結(jié)構(gòu)，可以降低主柵線漿料的耗量，降低成本，并縮短電流的收集距離，從而提高電池效率。

附圖說明

圖1是常規(guī)IBC電池主柵、細(xì)柵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實施例中正極細(xì)柵線、電池正極連接線與減反射鈍化膜、摻雜層的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-正極細(xì)柵線，2-負(fù)極細(xì)柵線，3-電池正極連接線，4-電池負(fù)極連接線，5-正極主柵線，6-負(fù)極主柵線，7-減反射鈍化膜，8-摻雜層，9-絕緣膠。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

實施例

一種IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)，如圖2，電池正極連接線3、電池負(fù)極連接線4和兩個以上的IBC電池片，相鄰的兩個IBC電池片中心對稱設(shè)置，每個IBC電池片分別包括正極細(xì)柵線1和負(fù)極細(xì)柵線2，IBC電池的背面電極采用二維無主柵結(jié)構(gòu)，正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2置于減反射鈍化膜7上，減反射鈍化膜7下設(shè)有發(fā)射極或者背場區(qū)域，如圖3，正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2分別穿透減反射鈍化膜7與發(fā)射極和背場區(qū)域形成歐姆接觸，電池正極連接線3、電池負(fù)極連接線4均采用導(dǎo)電材料制成，電池正極連接線3將相鄰IBC電池片垂直方向上的負(fù)極細(xì)柵線2與正極細(xì)柵線1連接，電池負(fù)極連接線4將相鄰IBC電池片垂直方向上的正極細(xì)柵線1與負(fù)極細(xì)柵線2連接。

該種IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)，IBC電池的背面電極采用二維無主柵結(jié)構(gòu)，可以降低主柵線漿料的耗量，降低成本，并縮短電流的收集距離，從而提高電池效率。

正極細(xì)柵線1與負(fù)極細(xì)柵線2均勻分布在電池的金屬化區(qū)域內(nèi)；正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2相互平行，并呈插指狀交錯；同一水平線上正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2分別由多根線段組成，正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2的各段間分別設(shè)有間隙，正極細(xì)柵線1的分段處位于相互平行的負(fù)極細(xì)柵線2的中心線上，負(fù)極細(xì)柵線2的分段處也位于相互平行的正極細(xì)柵線1的的中心線上。正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2的相鄰段之間的水平間距為0.5-2mm，垂直間距為0.6-2mm。

正極細(xì)柵線1包括位于水平方向的金屬化區(qū)域側(cè)部的邊緣正極細(xì)柵線1和位于水平方向的金屬化區(qū)域中部的中心正極細(xì)柵線1；負(fù)極細(xì)柵線2包括位于水平方向的金屬化區(qū)域側(cè)部的邊緣負(fù)極細(xì)柵線2和位于水平方向的金屬化區(qū)域中部的中心負(fù)極細(xì)柵線2，電池邊緣正極連接線3穿過邊緣正極細(xì)柵線1，且電池正極連接線3距離邊緣正極細(xì)柵線1的一個端部0-0.5mm，電池負(fù)極連接線4穿過邊緣負(fù)極細(xì)柵線2，且電池負(fù)極連接線4距離邊緣負(fù)極細(xì)柵線2的一個端部0-0.5mm。電池正極連接線3穿過中心正極細(xì)柵線1的中心線，電池負(fù)極連接線4分別穿過中心負(fù)極細(xì)柵線2的中心線。

電池正極連接線3通過焊接或粘接將相鄰IBC電池片垂直方向上的負(fù)極細(xì)柵線2與正極細(xì)柵線1連接，電池負(fù)極連接線4通過焊接或粘接將相鄰IBC電池片垂直方向上的正極細(xì)柵線1與負(fù)極細(xì)柵線2連接。

導(dǎo)電材料采用包覆有低溫金屬合金的金屬線、低溫合金或者采用導(dǎo)電的有機、無機材料與金屬的混合物。發(fā)射極和背場區(qū)域為連續(xù)區(qū)域或分段區(qū)域，在采用分段區(qū)域時，正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2分別位于各分段區(qū)域內(nèi)。正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2分別采用絲網(wǎng)印刷、化學(xué)鍍、電鍍、PVD法、噴墨打印、激光轉(zhuǎn)印形成。正極細(xì)柵線1、負(fù)極細(xì)柵線2的寬度分別為20-150微米，高度分別為5-40微米，數(shù)目分別為500-4000根。電池正極連接線3和電池負(fù)極連接線4的橫截面積分別為2500-90000平方微米，數(shù)目分別為4-25根。

以下為實施例的兩個優(yōu)選示例。

示例1，如圖2，IBC電池背面電極采用二維無主柵結(jié)構(gòu)，分為正極細(xì)柵線1和負(fù)極細(xì)柵線2，細(xì)柵線分段設(shè)置，每段之間間距優(yōu)選為1mm，且正極細(xì)柵線1分段處位于與之平行的負(fù)極柵線段的中心，其中細(xì)柵線下的摻雜層8為連續(xù)摻雜層8。

將相鄰電池片旋轉(zhuǎn)180^oC，使相鄰電池的正負(fù)極細(xì)柵線1，2位于一條垂直線上，將相鄰電池的與上一片電池在垂直距離上的正負(fù)電極采用同一根鍍錫銅線進(jìn)行連接。中心區(qū)域鍍錫銅線位于分段柵線中心，邊緣鍍錫銅線位于分段柵線邊緣，距離柵線邊緣0.5mm，鍍錫銅線的直徑為300微米，數(shù)目為10。

示例2，IBC電池背面電極采用二維無主柵結(jié)構(gòu)，分為正極細(xì)柵線1和負(fù)極細(xì)柵線2，細(xì)柵線分段設(shè)置，每段之間間距為0.8mm，且正極細(xì)柵線1分段處位于與之平行的負(fù)極柵線段的中心。其中細(xì)柵線下的摻雜層8為不連續(xù)摻雜層8，水平距離上相鄰摻雜層8之間的間距為0.3mm。

將相鄰電池片旋轉(zhuǎn)180^oC，使相鄰電池的正負(fù)極細(xì)柵1，2保持位于一條垂直線上，將相鄰電池的與上一片電池在垂直距離上的正負(fù)電極采用同一根包覆有銦錫合金的銅線進(jìn)行連接。中心區(qū)域包覆有銦錫合金的銅線位于分段柵線中心，邊緣包覆有銦錫合金的銅線位于分段柵線邊緣，距離柵線邊緣0.5mm，包覆有銦錫合金的銅線的直徑為200微米，數(shù)目為30。

實施例采用在電池端設(shè)置二維電極圖形，在組件端將相鄰電池中垂直于同一直線的正負(fù)極相連，連接線可以采用鍍錫銅線，線的直徑為100微米-300微米，每串組件包括10-12 pcs電池片，采用整根銅線。電池中間的銅線位于電極圖形的中心位置，兩邊的銅線距離電極圖形的末端0.1mm，不與連接線連接的電極與連接線之間的間距保持0.3mm，以避免發(fā)生短路。連接線的數(shù)目為8-40根。

實施例IBC電池的電極互聯(lián)結(jié)構(gòu)的原理：細(xì)柵線的串聯(lián)電阻與電流傳輸距離成反比，傳輸距離越短則串聯(lián)電阻越小，根據(jù)此原理，增加連柵線的數(shù)目可以有效降低串聯(lián)電阻，從而增加電池效率。