CN109742191B - 一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池的制作方法，包括对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；对所述待烧结太阳能电池进行烧结，在所述烧结的过程中，对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，使所述气流在所述待烧结太阳能电池表面造成垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到所述太阳能电池。本发明使气流造成的应力与太阳能电池在烧结过程中产生的烧结应力尽可能达到平衡，从而抑制上述太阳能电池在烧结过程中由于烧结应力而产生的翘曲现象，同时保证了对太阳能电池的钝化效果，提升了电池效率。本发明同时提供了一种具有上述有益效果的太阳能电池烧结装置及太阳能电池。

Description

一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池烧结装置

技术领域

本发明涉及新能源领域，特别是涉及一种太阳能电池的制作方法、太阳能电池烧结装置及太阳能电池。

背景技术

太阳能作为一种可再生能源，从发明初期就受到全世界的重视，进入21世纪后，越来越多的太阳能电池发电技术得到发展，由于太阳能较稳定，零污染，因此格外受到广大从业人员的青睐，现有的太阳能电池制程工序主要包括制绒，形成表面陷光结构增加光的吸收；扩散，在电池表面形成PN结；刻蚀，去除电池边结防止电池漏电；镀膜，在电池正面镀上一层减反射薄膜减少光线的反射；丝网印刷，在电池正背面印刷上电极浆料；烧结，高温下使电极浆料中有机物挥发，浆料中的金属和硅片结合在一起形成电极。电池背场浆料中的金属铝颗粒在高温下彼止粘结在一起，同时与硅片形成铝硅合金，此过程中产生烧结应力致使电池翘曲变形。电池片翘曲过高在测试工序碎片率增加，同时也不利于电池组件的制作。

现有太阳能池在一定翘曲范围内进行管控，一般控制标准为翘曲小于2毫米，但是仍不能解决电池翘曲导致的隐裂问题。现有太阳能电池对翘曲的解决方案一般为降低背场浆料的重量，但是降低背场浆料重量对翘曲改善有限，同时浆料重量降低会导致电池效率降低的风险，因此，找到一种在不降低背场浆料重量的前提下降低太阳能电池翘曲率的方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池的制作方法、太阳能电池烧结装置及太阳能电池，以解决现有技术中在不降低背场浆料重量就难以降低太阳能电池翘曲度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能电池的制作方法，包括：

对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；

在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；

对所述待烧结太阳能电池进行烧结，在所述烧结的过程中，对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，使所述气流在所述待烧结太阳能电池表面造成垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到所述太阳能电池。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，包括：

所述待烧结太阳能电池保持正面向上放置在水平平面上，并对所述待烧结太阳能电池的正面施加气流；

所述待烧结太阳能电池的正面为设置有正面电极的浆料的待烧结太阳能电池的表面。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，包括：

对所述待烧结太阳能电池表面施加垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述待烧结太阳能电池表面上受到的所述气流应力的范围为1牛顿至5牛顿，包括端点值。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述气流的气体为非氧化性气体。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述气流的气体为氮气、氩气或氮氩混合气中的任一种。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述气流的气体流量为1000升每分钟至6000升每分钟，包括端点值。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述烧结包括背场烧结及正极烧结。

可选地，在上述太阳能电池的制作方法中，所述太阳能电池烧结装置包括置物台及气嘴；

所述置物台用于放置所述待烧结太阳能电池；

所述气嘴用于对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，使所述气流在所述待烧结太阳能电池表面造成垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流应力。

本发明还提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池为通过上述任一种所述的太阳能电池的制作方法得到的太阳能电池。

本发明所提供的太阳能电池的制作方法，包括对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；对所述待烧结太阳能电池进行烧结，在所述烧结的过程中，对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，使所述气流在所述待烧结太阳能电池表面造成垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到所述太阳能电池。本发明通过气流对正处于烧结状态的太阳能电池表面施加应力，使上述气流造成的应力与太阳能电池在烧结过程中产生的烧结应力尽可能达到平衡，从而抑制上述太阳能电池在烧结过程中由于烧结应力而产生的翘曲现象，降低了上述太阳能电池成品的翘曲率，同时保证了上述太阳能电池的背场质量，换句话说，保证了对太阳能电池的钝化效果，提升了电池效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的太阳能电池的制作方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明提供的太阳能电池的制作方法的另一种具体实施方式的流程示意图；

图3为本发明提供的太阳能电池的制作方法的又一种具体实施方式的流程示意图。

具体实施方式

翘曲度用于表述平面在空间中的弯曲程度，在数值上被定义为翘曲平面在高度方向上距离最远的两点间的距离。绝对平面的翘曲度为0。

翘曲变形是评定产品质量的重要指标之一。在现有评价体系中,对于翘曲变形评价都是用翘曲量来进行的,一般用最大翘曲变形量或特定部分的翘曲变形量来评价。对于太阳能电池来说，翘曲度越大，安装越困难，进行器件组合时越容易造成内部结构断裂，因此，如何降低翘曲度是业界一直关注的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种太阳能电池的制作方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：

步骤S101：对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀。

步骤S102：在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池。

步骤S103：对上述待烧结太阳能电池进行烧结，在上述烧结的过程中，对上述待烧结太阳能电池表面施加气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到上述太阳能电池。

更进一步地，上述待烧结太阳能电池表面上受到的上述气流应力的范围为1牛顿至5牛顿，包括端点值，如1.0牛顿、2.9牛顿或5.0牛顿中任一个。

更进一步地，上述气流的气体为非氧化性气体。

更进一步地，上述气流的气体为氮气、氩气或氮氩混合气中的任一种。

更进一步地，上述气流的气体流量为1000升每分钟至6000升每分钟，包括端点值。

更进一步地，上述烧结包括背场烧结及正极烧结。

本发明所提供的太阳能电池的制作方法，包括对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；对上述待烧结太阳能电池进行烧结，在上述烧结的过程中，对上述待烧结太阳能电池表面施加气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到上述太阳能电池。本发明通过气流对正处于烧结状态的太阳能电池表面施加应力，使上述气流造成的应力与太阳能电池在烧结过程中产生的烧结应力尽可能达到平衡，从而抑制上述太阳能电池在烧结过程中由于烧结应力而产生的翘曲现象，降低了上述太阳能电池成品的翘曲度，同时保证了上述太阳能电池的背场质量，换句话说，保证了对太阳能电池的钝化效果，提升了电池效率。

在具体实施方式一的基础上，进一步对上述气流的作用面做限定，得到具体实施方式二，其流程示意图如图2所示，包括：

步骤S201：对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀。

步骤S202：在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池。

步骤S203：对上述待烧结太阳能电池进行烧结，在上述烧结的过程中，上述待烧结太阳能电池保持正面向上放置在水平平面上，并对上述待烧结太阳能电池的正面施加气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到上述太阳能电池；上述待烧结太阳能电池的正面为设置有正面电极的浆料的待烧结太阳能电池的表面。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中限定了上述气流作用在上述待烧结太阳能电池的正面，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

本具体实施方式对比具体实施方式一，多了两个限定，第一是上述待烧结太阳能电池放置在水平表面上，第二是上述气流施加于上述待烧结太阳能电池的正面，上述两个限定条件可以拆分开来单独使用，将上述待烧结太阳能电池放置在水平表面上，可以保证未经过烧结、还具有流动性的浆料在上述待烧结太阳能电池表面均与分布，不会受到重力沿表面的分量集中在上述待烧结太阳能电池表面的一侧，进一步降低成品太阳能电池的翘曲度；上述气流施加于上述待烧结太阳能电池的正面，意味着上述待烧结太阳能电池的正面是暴露在空气中的，不与支撑上述待烧结太阳能电池的结构相接触，可以减少正面的划伤，保持正面较好的表面完整性，因为上述待烧结太阳能电池的正面是迎光面，因此较好的表面完整性能带来较好的光吸收效率，从而提升电池效率。

在具体实施方式二的基础上，进一步对上述气流的作用面做限定，得到具体实施方式三，其流程示意图如图3所示，包括：

步骤S301：对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀。

步骤S302：在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池。

步骤S303：对上述待烧结太阳能电池进行烧结，在上述烧结的过程中，上述待烧结太阳能电池保持正面向上放置在水平平面上，并对上述待烧结太阳能电池的正面施加垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到上述太阳能电池；上述待烧结太阳能电池的正面为设置有正面电极的浆料的待烧结太阳能电池的表面。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中限定了上述气流是垂直于上述待烧结太阳能电池的正面的气流，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

本具体实施方式中的上述气流是垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流，也就意味着上述气流在接触上述上述待烧结太阳能电池表面后，会均匀向四周分散，在沿上述待烧结太阳能电池表面的方向上上述气流的合力是零向量，不会使烧结过程中尚未完全固化的浆料沿某一分力方向移动，进一步保障了最终成品的低翘曲度。

本发明还提供了一种太阳能电池烧结装置，上述太阳能电池烧结装置包括置物台及气嘴；

上述置物台用于放置上述待烧结太阳能电池；

上述气嘴用于对上述待烧结太阳能电池表面施加气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力。

更进一步地，上述太阳能电池烧结装置包括有机物烘干区、背场烧结区及正极烧结区。

更进一步地，上述有机物烘干区的热场温度的范围为200摄氏度至400摄氏度，包括端点值，如200.0摄氏度、300.0摄氏度或400.0摄氏度中任一个。

更进一步地，上述背场烧结区的热场温度的范围为400摄氏度至600摄氏度，包括端点值，如400.0摄氏度、500.0摄氏度或600.0摄氏度中任一个。

更进一步地，上述正极烧结区的热场温度的范围为600摄氏度至950摄氏度，包括端点值，如600.0摄氏度、700.0摄氏度或950.0摄氏度中任一个。

本发明所提供的太阳能电池的制作方法，包括对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；对上述待烧结太阳能电池进行烧结，在上述烧结的过程中，对上述待烧结太阳能电池表面施加气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到上述太阳能电池。本发明通过气流对正处于烧结状态的太阳能电池表面施加应力，使上述气流造成的应力与太阳能电池在烧结过程中产生的烧结应力尽可能达到平衡，从而抑制上述太阳能电池在烧结过程中由于烧结应力而产生的翘曲现象，降低了上述太阳能电池成品的翘曲度，同时保证了上述太阳能电池的背场质量，换句话说，保证了对太阳能电池的钝化效果，提升了电池效率。

本发明还提供了一种太阳能电池，上述太阳能电池为通过上述任一种上述的太阳能电池的制作方法得到的太阳能电池。

本发明所提供的太阳能电池的制作方法，包括对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；对上述待烧结太阳能电池进行烧结，在上述烧结的过程中，对上述待烧结太阳能电池表面施加气流，使上述气流在上述待烧结太阳能电池表面造成垂直于上述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到上述太阳能电池。本发明通过气流对正处于烧结状态的太阳能电池表面施加应力，使上述气流造成的应力与太阳能电池在烧结过程中产生的烧结应力尽可能达到平衡，从而抑制上述太阳能电池在烧结过程中由于烧结应力而产生的翘曲现象，降低了上述太阳能电池成品的翘曲度，同时保证了上述太阳能电池的背场质量，换句话说，保证了对太阳能电池的钝化效果，提升了电池效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供太阳能电池的制作方法、太阳能电池烧结装置及太阳能电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：

对基体依次进行制绒、扩散及刻蚀；

在经过刻蚀的基体表面印刷浆料，得到待烧结太阳能电池；

对所述待烧结太阳能电池进行烧结，在所述烧结的过程中，对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，使所述气流在所述待烧结太阳能电池表面造成垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流应力，得到所述太阳能电池；

所述气流造成的应力分布与烧结过程中所述太阳能电池的翘曲应力相平衡。

2.如权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，包括：

所述待烧结太阳能电池保持正面向上放置在水平平面上，并对所述待烧结太阳能电池的正面施加气流；

所述待烧结太阳能电池的正面为设置有正面电极的浆料的待烧结太阳能电池的表面。

3.如权利要求2所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，包括：

对所述待烧结太阳能电池表面施加垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流。

4.如权利要求3所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述待烧结太阳能电池表面上受到的所述气流应力的范围为1牛顿至5牛顿，包括端点值。

5.如权利要求1至4任一项所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述气流的气体为非氧化性气体。

6.如权利要求5所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述气流的气体为氮气、氩气或氮氩混合气中的任一种。

7.如权利要求6所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述气流的气体流量为1000升每分钟至6000升每分钟，包括端点值。

8.如权利要求5所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述烧结包括背场烧结及正极烧结。

9.一种太阳能电池烧结装置，其特征在于，所述太阳能电池烧结装置包括置物台及气嘴；

所述置物台用于放置待烧结太阳能电池；

所述气嘴用于对所述待烧结太阳能电池表面施加气流，使所述气流在所述待烧结太阳能电池表面造成垂直于所述待烧结太阳能电池表面的气流应力；

所述气流造成的应力分布与烧结过程中所述太阳能电池的翘曲应力相平衡。

10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为通过如权利要求1至8任一项所述的太阳能电池的制作方法得到的太阳能电池。

Images