太阳能背接触光伏组件技术的研究

PV组件的功率输出由电池效率和组件内的光及电阻损失决定。组件制造过程的良率由发生的(特别是在互连工艺中)电池破损决定。为了实现大大降低太阳电池组件成本，必须提高组件效率、减少材料成本并增加加工良率。

ECN Solar开发了制造太阳电池组件的新工艺，效率比较高，互连工艺中的电池片破损少。另外，该组件制造工艺也适合用于薄硅片，能显著降低成本。这一组件工艺是基于背接触MWT电池和导电背板箔片，低温互连工艺与层压工艺相结合。这种集成电池-组件结构是重大的技术进步。

本文将讨论这一概念及制造工艺，以及可靠性测试结果和分析失效机理，这些可以为进一步改进组件设计以达到更长的组件寿命提供资料。实际上，ECN的这一技术已经获得了IEC61215和IEC61730认证，目前已大规模进入市场。在德国弗赖堡(Freiburg)举行的第三次MWT讨论会上，各公司宣布的2012年MWT产能接近1GW。

与标准参考组件比较，STC组件功率输出比较高(背接触组件)。背接触组件的室外性能在ECN的室外测试设施中测定。结果给出了电流与功率输出与背接触组件的光照射间的关系，并与标准H图形组件作比较。组件设计和工艺也有可能在未来降低成本，文中将讨论其路线图。

组件的设计和制造
背接触电池的优点不仅是电池效率比较高，而且能具有不同的互连和组件设计。所有的触点都在电池背面这一事实允许用汇流条互连，或把电池置于有集成于此导电箔片中的互连图形的背板上。电池之间的电接触通过导电粘合剂或焊接剂实现。粘接方法能使密封材料和粘接剂在层压过程中同时固化，因此是全集成方法。组件集结的示意图见图1.互连箔片由Tedlar-PET的层压板组成，在PET的上面是导电金属栅，Cu的上面是绝缘层(接触点处除外)。

这种组件设计也允许使用不同的制造技术，因为不再需要在串焊机上焊接。与荷兰公司Eurotron协同开发的这种组件制造工艺中，组件的制造步骤如下：1) 放置导电箔片，2) 丝网印刷粘合剂， 3) 在背面密封板上冲孔，4) 拾取与放置电池片，5) 放置正面密封板，6) 放置正面玻璃板，7) 翻转组件(玻璃板面朝下放在层压机上)，8) 层压。这一制造工艺步骤与有串焊工艺的标准组件制造的比较示于图2。

这意味着电池片仅用拾放机器人处理一次，在150℃层压期间仅有一次加热步骤。故这种组件制造工艺可以处理更薄更脆的电池片。此外，这种直接层压工艺要快4倍，生产每Wp需要的人力更少，约少1.5倍。

除了减少电池处理步序、温度较低及加工较快的这些优点外，目前的缺点是在此组件中要用到二类新材料，即导电背板和导电粘合剂。这些引起了规模生产可行性、成本和可靠性问题。本文将讨论说明可靠性得到了证实、了解了失效机理、可以满足成本准则、大规模生产也在发展之中。