CN110085702B - 一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，属于太阳能电池技术领域。本发明包括以下步骤：硅片表面制绒‑扩散‑刻蚀‑背钝化‑背面镀膜‑正面镀膜‑丝网印刷‑测试分选，所述硅片在表面制绒步骤前或者在扩散后，使用第一激光在硅片背面切割痕位置划出切割线。本发明通过使用激光于切割痕位置划线，然后通过制绒或者刻蚀后所划的线被腐蚀成浅槽，后续激光切割沿该浅槽切割，从而在不增加产线新设备的前提下可以通过增加的新的激光划线步骤降低常规电池切割后带来的电池效率下降和电池损伤问题。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种电池片的的生产制作方法。
背景技术
太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性，越来越受到人们的青睐。利用太阳能进行发电的光伏组件技术种类较多，包括MBB组件、半片组件、叠片组件、拼片组件等新技术。上述技术中叠瓦组件技术和半片组件技术是目前行业中占比最多的两种组件，这两类组件制作过程中都需要对电池片进行激光切割，目前切割类电池制作，只是改变正面和背面电极印刷图形，预留出切割痕位置，但是未对切割痕位置处理，后期激光切割直接在切割痕位置切割容易造成电池效率损失和电池片损伤。且此类电池片的损伤目前没有很好的办法克服，同时对不同类型的电池切割损失也不同，尤其是对于异质结电池，激光切割会对电池和组件造成很大的效率、功率损失。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中电池片切割损伤严重，以及电池片效率下降严重的问题，提供一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，包括以下步骤：硅片表面制绒-扩散-刻蚀-背钝化-背面镀膜-正面镀膜-丝网印刷-测试分选，所述硅片在表面制绒步骤前，使用第一激光在硅片背面切割痕位置划出切割线。
优选的，所述切割线深度为10-30μm。
一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，包括以下步骤：硅片表面制绒-扩散-刻蚀-背钝化-背面镀膜-正面镀膜-丝网印刷，所述硅片在扩散后、刻蚀前，使用第一激光在硅片背面切割痕位置划出切割线。
优选的，所述切割线深度为10-25μm。
优选的，所述第一激光为小光斑、短波长、低功率的激光。
优选的，所述第一激光的功率为5-20W。
优选的，所述第一激光的波长为200-800nm。
优选的，所述第一激光的光斑大小为20-60μm。
优选的，所述硅片在经过刻蚀后，进行退火处理。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过使用激光于切割痕位置划线，然后通过制绒或者刻蚀将所划的线腐蚀成浅槽，后续激光切割沿该浅槽切割，从而在不增加产线新设备的前提下可以通过增加的新的激光划线步骤降低常规电池切割后带来的电池效率下降和电池损伤问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，包括以下步骤：
S0，使用第一激光在180μm厚度的来料硅片背面切割痕位置划出切割线，控制切割线的深度，防止隐裂和后期制作的碎片情况。
S1，对硅片表面制绒，在硅片正面和背面形成绒面；
S2，扩散，在硅片正面进行扩散，形成PN结；
S3，刻蚀；
S4，退火，可以在硅片表面形成一层氧化硅，有钝化效果，同时退火的过程中可以使杂质分布更好，降低材料内部缺陷；
后续经过背钝化-背面镀膜-正面镀膜-丝网印刷后形成电池片，再经过测试分选后做后续生产。前述后续工艺步骤均为现有工序正常进行，没有进行特殊处理，本实施例中不再赘述。
其中，使用的第一激光的功率为5-20W，波长为200-800nm；光斑大小为20-60μm。
其中，切割线深度为10-30μm。
本实施例中，由于现有的切割类电池生产中会于硅片正面和背面电极印刷图形，并预留出切割痕位置，且一般采用的图形均为规则类图形，即切割痕位置均比较规则，一般均为直线或者规则的S型线条，不会是特殊的图形。因此，可以使用第一激光沿切割痕位置划出切割线，不妨碍后续印刷电极。
在硅片上划出切割线后再进行制绒处理，在制绒过程中由于氢氧化钠/氢氧化钾的各项异性腐蚀，会对第一激光切割出来的切割线位置进行修饰，消除制绒前激光带来的应力及其他粉尘。
相较于现有技术但是未对切割痕位置处理，后期使用激光直接在切割痕位置切割形成电池片的时候容易造成电池效率损失和电池片损伤的问题，本实施例中在切割痕位置预先划出切割线，然后在制绒过程中腐蚀成较浅的槽，沿该浅槽切割可以有效减弱激光直接切割对电池效率造成下降问题和对电池片损伤的问题。
实施例2
一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，包括以下步骤：
S1，对180μm厚度的来料硅片表面制绒，在硅片正面和背面形成绒面，制绒后硅片厚度减薄至170μm；
S2，扩散，在硅片正面进行扩散，形成PN结；
S3，使用第一激光在硅片背面的切割痕位置划出切割线，控制切割线的深度，防止隐裂和后期制作的碎片情况；其中，切割线深度为10-25μm；
S4，刻蚀；
S5，退火，可以在硅片表面形成一层氧化硅，有钝化效果，同时退火的过程中可以使杂质分布更好，降低材料内部缺陷；
后续进行背钝化-背面镀膜-正面镀膜-丝网印刷后形成电池片，经过测试分选后进行后续生产步骤。前述后续工艺步骤均为现有工序正常进行，没有进行特殊处理，本实施例中不再赘述。
其中，使用的第一激光的功率为5-20W，波长为200-800nm；光斑大小为20-60μm。
本实施例中，由于现有的切割类电池生产中会于硅片正面和背面电极印刷图形，并预留出切割痕位置，且一般采用的图形均为规则类图形，即切割痕位置均比较规则，一般均为直线或者规则的S型线条，不会是特殊的图形。因此，可以使用第一激光沿切割痕位置划出切割线，不妨碍后续印刷电极。
划出切割线后，在后续刻蚀处理中，由于硝酸和氢氟酸混合液的各项同性腐蚀，会对激光切割出来的切割线位置进行向下腐蚀，在切割痕处形成浅的开槽(因此该方案中切割线深度要比实施例1中的切割线浅)。沿该浅槽切割可以有效减弱激光直接切割对电池效率造成下降问题和对电池片损伤的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，包括以下步骤：硅片表面制绒-扩散-刻蚀-背钝化-背面镀膜-正面镀膜-丝网印刷-测试分选，其特征在于：所述硅片在表面制绒步骤前，使用第一激光在硅片背面切割痕位置划出切割线；在硅片上划出切割线后再进行制绒处理，在制绒过程中由于氢氧化钠/氢氧化钾的各项异性腐蚀，会对第一激光切割出来的切割线位置进行修饰，消除制绒前激光带来的应力及其他粉尘。
2.根据权利要求1所述的一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，其特征在于：所述切割线深度为10-30μm。
3.根据权利要求1所述的一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，其特征在于：所述第一激光为小光斑、短波长、低功率的激光。
4.根据权利要求3所述的一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，其特征在于：所述第一激光的功率为5-20W。
5.根据权利要求3所述的一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，其特征在于：所述第一激光的波长为200-800nm。
6.根据权利要求3所述的一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，其特征在于：所述第一激光的光斑大小为20-60μm。
7.根据权利要求1所述的一种有效降低激光切割损失的高效光伏电池制作方法，其特征在于，所述硅片在经过刻蚀后，进行退火处理。
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