專利名稱:太陽能電池背電極和與其相配的測試探針的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及晶體硅太陽能電池技術領域,尤其涉及一種太陽能電池背電極和與其相配的測試探針。
背景技術:
晶體硅太陽能電池的背面有鋁背場和銀電極,其中銀電極占的面積雖然很小,但卻是必不可少的,其主要作用如下:(I)在燒結過程中,背面銀電極的底部與硅片形成良好的歐姆接觸。(2)在燒結過程中,背面銀電極的周邊與鋁背場形成良好的歐姆接觸。(3)在焊接后,背面銀電極與涂錫焊帶形成良好的接觸,對外輸出電流。常規的太陽能電池背面銀電極(簡稱背電極)需要設置三排,但在太陽能電池制作過程中,為了節省銀漿的用量,降低制作成本,工業生產的太陽能電池都采用分段式的背電極,即每排背電極平均分為多段,每段的長度相同,且每段之間的間距相同,如圖1所示,其中每排背電極兩頭最外端之間的長度為背電極長度,封裝組件時,焊帶是從背電極的最外端開始焊接(焊帶需要完全覆蓋整個背電極),因此背電極的長度決定焊帶的長度,如果背電極太長(太靠邊),焊帶也要相應的變長,增加了焊帶成本,造成浪費;如果背電極太短(太向中間集中),會導致電流收集不充分,影響組件的輸出功率,所以背電極長度一般設計在100-120mm范圍內。焊接后,只有背電極中的各分段銀電極與焊帶形成歐姆接觸,所以各分段銀電極長度總和為有效焊接長度。為了節省成本,現在的有效焊接長度都比較短,但是太短會導致焊接拉力不足導致焊帶脫落,所以目前有效焊接長度一般在50-70_范圍內。但是采用這種背電極結構后,在進行太陽電池的電性能測試時,存在一個串聯電阻測試不準確的問題。即電池在測試的時候,因為背電極是有三排的,所以電池上下兩面各與三排探針接觸,而且測試探針尺寸一般是固定的,如圖2所示,每排有8組16根探針,同組兩根探針之間的距離為3mm,相鄰兩組之間兩根距離最近的探針之間的距離為16mm,相鄰兩組之間兩根距離最遠的探針之間的距離為22mm,當進行太陽能電池的電性能測試時,背面測試探針會與鋁背場和背電極同時接觸,而且只有較少的測試探針與背電極接觸,多數測試探針是與鋁背場接觸的,如圖3、圖4、圖5所示,這樣電流會從鋁背場和銀電極同時流向探針,無法準確測試出電流從鋁背場流過背電極時的電阻,也就是說,當鋁背場與背電極之間接觸不好時,電池測試也無法反映這一問題,造成電池片分檔不準確。當電池封裝成組件后,焊帶與背電極焊接在一起,因此電流是從鋁背場流經背電極,然后經過焊帶導出,雖然對組件輸出功率的測試可以反映出鋁背場與背電極之間接觸不良的問題,但由于電池已經封裝成組件,很難返工,會造成巨大的損失。
實用新型內容本實用新型 所要解決的技術問題是:提供一種太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,采用這種背電極結構和這種測試探針,在測試時能準確測試晶體硅太陽能電池鋁背場與背電極之間的接觸性能。本實用新型所采用的技術方案是:一種太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,包括設置在太陽能電池背面的三排背電極以及與背電極相配用于測試太陽能電池性能的三排測試探針,每排背電極分為多段,所述每排測試探針分為多組,每組中的兩根探針之間的距離相同,且每相鄰兩組探針之間的距離相同,每排上的多段背電極長度總和在50-70mm之間,每段背電極至少與一組測試探針接觸,且沒有與背電極接觸的每個測試探針上均套有一個用于使測試探針與鋁背場絕緣的絕緣套。采用以上結構與現有技術相比,本實用新型具有以下優點:(I)通過絕緣套將沒有與背電極接觸的每個測試探針與鋁背場絕緣,保證了電流從鋁背場流向背電極,可以檢測出鋁背場與背電極的接觸性能是否良好。(2)因為每段背電極都與至少一組探針接觸,并且多段背電極總長度在50-70mm之間,這樣就相當于有更多的測試探針與背電極接觸,使得測試精確度較高。作為優選,每排上的多段背電極中至少有一段背電極與兩組測試探針接觸。這樣設置即保證了焊接拉力充足,并且也 使得背電極與更多的測試探針接觸,使得測試精確度更高。作為優選,每排上的多段背電極沿長度方向對稱分布,且每段背電極的中點設置在與這段背電極接觸的測試探針的中線上。背電極對稱分布,且讓背電極的中點設置在探針的中線上,這樣有利于電流的收集,提高了測試的精確度。作為優選,所述的絕緣套為圓筒狀,且所述絕緣套為陶瓷材料制成。這樣將絕緣套套在測試探針上比較方便,且使用陶瓷材料制作絕緣效果較好。
圖1為現有技術晶體硅太陽能電池的背面示意圖。圖2為測試探針的結構示意圖。圖3為現有技術一種背電極與測試探針接觸的示意圖。圖4為現有技術另一種背電極與測試探針接觸的示意圖。圖5為現有技術還有一種背電極與測試探針接觸的示意圖。圖6為本實用新型具體實施例一背電極與測試探針接觸的示意圖。圖7為本實用新型具體實施例二背電極與測試探針接觸的示意圖。圖8為本實用新型具體實施例三背電極與測試探針接觸的示意圖。如圖所示:1、背電極;2、測試探針;3、鋁背場;4、絕緣套。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型做進一步描述,但是本實用新型不僅限于以下具體實施方式
。具體實施例一:在傳統三分段背電極設計方案中,如圖3所示,每排電極兩端之間的長度為105mm,有效焊接長度為51mm。共分為三段,每段電極長度均為17mm,每分段之間的距離均為27mm。在電性能測試中,有6根測試探針與背電極接觸。[0028]本實用新型的設計背電極方案如圖6所示,每排電極兩端之間的長度為105mm,有效焊接長度為51臟。共分為三段,每段電極長度分別為10mm、31mm、10mm,每分段之間的距離分別是27mm、27mm。按照常規流程制作晶體硅太陽電池,用絕緣套4將接觸鋁背場3的測試探針2套住后進行電性能測試。與傳統三分段背電極設計方案相比,本實用新型的方案在不改變每排電極兩端之間的長度和有效焊接長度的情況下,保證了在測試過程中,電流從鋁背場3流向背電極1,可準確檢測出鋁背場3與背電極I的接觸性能狀況,而與鋁背場3接觸的測試探針2上均設有絕緣套4,這樣就不會影響測試結果,使得測試較準確。同時在電性能測試中,保證了盡量多的背電極I與測試探針2接觸,有8根測試探針2與背電極I接觸,提高了測試的精確度。具體實施例二:在傳統四分段背電極設計方案中,如圖4所示,每排電極兩端之間的長度為105mm,有效焊接長度為66mm。共分為四段,每段電極長度均為16.5mm,每分段之間的距離均為11.7mm。在電性能測試中,有8根測試探針與背電極接觸。本實用新型設計背電極圖案如圖7所示,每排電極兩端之間的長度為105mm,有效焊接長度為66mm。共分為四段,每段電極長度分別為8mm、25mm、25mm、8mm,每分段之間的距離分別是llmm、13mm、llmm。按照常規流程制作晶體硅太陽電池,用絕緣套4將接觸鋁背場3的測試探針2套住后進行電性能測試。與傳統四分段背電極設計方案相比,本實用新型的方案在不改變每排電極兩端之間的長度和有效焊接長度的情況下,保證了在測試過程中,電流從鋁背場3流向背電極1,可準確檢測出鋁背場3與背電極I的接觸性能狀況,而與鋁背場3接觸的測試探針2上均設有絕緣套4,這樣就不會影響測試結果,使得測試較準確。同時在電性能測試中,保證了盡量多的背電極I與測試探針2接觸,有12根測試探針2與背電極I接觸,提高了測試的精確度。具體實施例三:在傳統五 分段背電極設計方案中,如圖5所示,每排電極兩端之間的長度為105mm,有效焊接長度為65mm。共分為五段,每段電極長度均為13mm,每分段之間的距離均為10mm。在電性能測試中,有6根測試探針與背電極接觸。本實用新型設計的背電極圖案如圖8所示。每排電極兩端之間距離的長度為105mm,有效焊接長度為65mm。共分為五段,每段電極長度分別為10mm、10mm、25mm、10mm、10mm,每分段之間的距離分別是9mm、11mm、11mm、9mm。按照常規流程制作晶體娃太陽電池,用絕緣套4將接觸鋁背場3的測試探針2套住后進行電性能測試。與傳統五分段背電極設計方案相比,本實用新型的方案在不改變每排電極兩端之間的長度和有效焊接長度的情況下,保證了在測試過程中,電流從鋁背場3流向背電極1,可準確檢測出鋁背場3與背電極I的接觸性能狀況,而與鋁背場3接觸的測試探針2上均設有絕緣套4,這樣就不會影響測試結果,使得測試較準確。同時在電性能測試中,保證了盡量多的背電極I與測試探針2接觸,有12根測試探針2與背電極I接觸,提高了測試的精確度。
權利要求1.一種太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,包括設置在太陽能電池背面的三排背電極(I)以及與背電極相配用于測試太陽能電池性能的三排排測試探針(2),每排背電極(I)分為多段,每排測試探針(2)分為多組,每組中的兩根探針之間的距離相同,且每相鄰兩組探針之間的距離相同,其特征在于:每排上的多段背電極(I)長度總和在50-70mm之間,每段背電極(I)至少與一組測試探針(2)接觸,且沒有與背電極(I)接觸的每個測試探針(2)上均套有一個用于使測試探針(2)與鋁背場(3)絕緣的絕緣套(4)。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,其特征在于:每排上的多段背電極(I)中至少有一段背電極(I)與兩組測試探針(2 )接觸。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,其特征在于:每排上的多段背電極(I)沿長度方向對稱分布,且每段背電極(I)的中點設置在與這段背電極(I)接觸的測試探針(2 )的中線上。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,其特征在于:所述的絕緣套(4)為圓 筒狀,且所述絕緣套(4)為陶瓷材料制成。
專利摘要本實用新型涉及晶體硅太陽能電池技術領域,尤其涉及一種太陽能電池背電極和與其相配的測試探針,包括設置在太陽能電池背面的三排背電極以及與背電極相配用于測試太陽能電池性能的三排排測試探針,每排背電極分為多段,每排測試探針分為多組,每組中的兩根探針之間的距離相同,且每相鄰兩組探針之間的距離相同,每排上的多段背電極長度總和在50-70mm之間,每段背電極至少與一組測試探針接觸,且沒有與背電極接觸的每個測試探針上均套有一個用于使測試探針與鋁背場絕緣的絕緣套。采用這種背電極結構和這種測試探針,在測試時能準確測試晶體硅太陽能電池鋁背場與背電極之間的接觸性能。
文檔編號G01R1/073GK203165904SQ201320187808
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月15日 優先權日2013年4月15日
發明者劉偉, 劉曉巍, 陳筑, 詹國平, 蔡二輝 申請人:寧波尤利卡太陽能科技發展有限公司