CN110534616B - 晶硅电池分片的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶硅电池分片的制备工艺，在晶硅电池的制备工艺中加入整片分割步骤，该整片分割步骤将硅片整片分割成至少两个分片；所述晶硅电池的制备工艺包括去背面PSG步骤和背面碱抛光步骤；所述整片分割步骤在去背面PSG步骤之后进行，且整片分割步骤在背面碱抛光步骤之前进行，且通过背面碱抛光去除分片边缘的损伤层。本发明可去除分片边缘的损伤层，进而消除分片边缘损伤层的不良影响。
Description
技术领域
本发明涉及晶硅电池分片的制备工艺。
背景技术
随着太阳能电池技术的发展，出现了半片、叠瓦等组件技术，这些组件技术需要将成品电池片分割为至少两个分片。目前一般通过划片和裂片两个步骤来分割成品电池片：1）划片：通过激光划片机对成品电池片进行切割，形成切槽；2）裂片：通过裂片机沿切槽对成品电池片进行裂片，使电池片整片裂成分片。但成品电池片裂片完成后，分片边缘（即整片的断裂处）会产生损伤层，损伤层存在非常高的表面缺陷，表面缺陷会成为载流子复合中心，从而导致分片边缘区域少子寿命降低、表面复合电流明显增加，进而导致太阳能电池分片的开路电压和短路电流的损失，即导致太阳能电池分片的效率损失。可见，分片边缘的损伤层会给太阳能电池分片带来不良影响，故需要去除分片边缘的损伤层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶硅电池分片的制备工艺，其能去除分片边缘的损伤层，进而消除分片边缘损伤层的不良影响。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种晶硅电池分片的制备工艺，在晶硅电池的制备工艺中加入整片分割步骤，该整片分割步骤将硅片整片分割成至少两个分片；所述晶硅电池的制备工艺包括去背面PSG步骤和背面碱抛光步骤；所述整片分割步骤在去背面PSG步骤之后进行，且整片分割步骤在背面碱抛光步骤之前进行，且通过背面碱抛光去除分片边缘的损伤层。
优选的，所述晶硅电池为SE电池、BSF电池、PERC电池、SE-PERC电池、PERL电池、PERT电池、TOPCon电池、IBC电池或MWT电池。
优选的，所述晶硅电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，丝印，烧结。
优选的，所述晶硅电池为SE电池，所述晶硅电池分片的制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，丝印，烧结。
优选的，所述晶硅电池为PERC电池，所述晶硅电池分片的制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
优选的，所述晶硅电池为SE-PERC电池，所述晶硅电池分片的制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
优选的，所述晶硅电池为SE-PERC电池，所述晶硅电池分片的制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，局部印刷或喷涂磷浆，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
优选的，所述晶硅电池为SE-PERC电池，所述晶硅电池分片的制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，局部印刷保护胶，正面PN结腐蚀，去胶，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
优选的，所述整片分割步骤包括依次进行的如下具体步骤：划片，裂片。
优选的，所述整片为规则形状或不规则形状。
优选的，所述整片为三角形、凸多边形或凹多边形。
优选的，所述整片为方形硅片或带圆倒角的方形硅片。
优选的，所述整片由硅棒的边皮料切割而成。
优选的，所述边皮料为硅棒切方产生的边皮料。
优选的，所述整片分割步骤对硅片整片进行等分分割或不等分分割。
优选的，所述整片分割步骤将硅片整片分割成N个分片，N≥2，且N≤12（即将硅片整片分割成2个分片、3个分片、4个分片、5个分片、6个分片、7个分片、8个分片、9个分片、10个分片、11个分片或12个分片）。
优选的，所述整片分割步骤将硅片整片等分分割成N个分片，N≥2，且N≤12（即将硅片整片等分分割成2个分片、3个分片、4个分片、5个分片、6个分片、7个分片、8个分片、9个分片、10个分片、11个分片或12个分片）。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种晶硅电池分片的制备工艺，其能去除分片边缘的损伤层，进而消除分片边缘损伤层的不良影响。
本发明将整片分割步骤放在去背面PSG步骤和背面碱抛光步骤之间进行，可通过背面碱抛光去除分片边缘的损伤层（背面碱抛光过程中，背面碱抛光所用的碱液与分片边缘接触，碱液可将分片边缘的损伤层腐蚀掉），进而消除分片边缘损伤层的不良影响。
且在镀膜过程中，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化，可进一步提高晶硅电池分片的性能。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明提供一种晶硅电池分片的制备工艺，在晶硅电池的制备工艺中加入整片分割步骤，该整片分割步骤将硅片整片分割成至少两个分片；所述晶硅电池可以是SE电池、BSF电池、PERC电池、SE-PERC电池、PERL电池、PERT电池、TOPCon电池、IBC电池或MWT电池；所述晶硅电池的制备工艺包括去背面PSG步骤和背面碱抛光步骤；所述整片分割步骤在去背面PSG步骤之后进行，且整片分割步骤在背面碱抛光步骤之前进行，且通过背面碱抛光去除分片边缘的损伤层。
分割硅片整片有多种实施方法，如通过划片+裂片来分割硅片整片；可以对硅片整片进行等分分割，也可以对硅片整片进行不等分分割。
本发明的具体实施例举例如下：
实施例1
一种晶硅电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：
1）制绒：对硅片整片进行制绒处理；
2）扩散：对制绒处理后的整片进行扩散处理；
3）去背面PSG：对扩散处理后的整片进行去背面PSG处理，去除整片背面的PSG；
4）划片：通过激光划片机对去背面PSG处理后的整片进行切割，在整片上形成切槽；
5）裂片：通过裂片机沿切槽对整片进行裂片，使整片裂成至少两个分片；
6）背面碱抛光：采用碱液对分片进行背面碱抛光处理，将分片背面抛光，且背面碱抛光处理过程中，碱液与分片边缘接触，碱液将分片边缘的损伤层腐蚀掉，去除分片边缘的损伤层；碱液可以选用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液；
7）去正面PSG：对背面碱抛光处理后的分片进行去正面PSG处理，去除分片正面的PSG；
8）镀膜：对去正面PSG处理后的分片进行镀膜，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化；镀膜可以采用PECVD工艺；
9）丝印：对镀膜处理后的分片进行丝网印刷；
10）烧结：对丝网印刷后的分片进行烧结。
实施例2
一种SE电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：
1）制绒：对硅片整片进行制绒处理；
2）扩散：对制绒处理后的整片进行扩散处理；
3）激光掺杂：对扩散处理后的整片进行激光掺杂处理；
4）去背面PSG：对激光掺杂处理后的整片进行去背面PSG处理，去除整片背面的PSG；
5）划片：通过激光划片机对去背面PSG处理后的整片进行切割，在整片上形成切槽；
6）裂片：通过裂片机沿切槽对整片进行裂片，使整片裂成至少两个分片；
7）背面碱抛光：采用碱液对分片进行背面碱抛光处理，将分片背面抛光，且背面碱抛光处理过程中，碱液与分片边缘接触，碱液将分片边缘的损伤层腐蚀掉，去除分片边缘的损伤层；碱液可以选用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液；
8）去正面PSG：对背面碱抛光处理后的分片进行去正面PSG处理，去除分片正面的PSG；
9）镀膜：对去正面PSG处理后的分片进行镀膜，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化；
10）丝印：对镀膜处理后的分片进行丝网印刷；
11）烧结：对丝网印刷后的分片进行烧结。
实施例3
一种PERC电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：
1）制绒：对硅片整片进行制绒处理；
2）扩散：对制绒处理后的整片进行扩散处理；
3）去背面PSG：对扩散处理后的整片进行去背面PSG处理，去除整片背面的PSG；
4）划片：通过激光划片机对去背面PSG处理后的整片进行切割，在整片上形成切槽；
5）裂片：通过裂片机沿切槽对整片进行裂片，使整片裂成至少两个分片；
6）背面碱抛光：采用碱液对分片进行背面碱抛光处理，将分片背面抛光，且背面碱抛光处理过程中，碱液与分片边缘接触，碱液将分片边缘的损伤层腐蚀掉，去除分片边缘的损伤层；碱液可以选用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液；
7）去正面PSG：对背面碱抛光处理后的分片进行去正面PSG处理，去除分片正面的PSG；
8）镀膜：对去正面PSG处理后的分片进行镀膜，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化；
9）激光开孔：对镀膜后的分片进行激光开孔，使用激光在分片背面掩膜层开孔；
10）丝印：对激光开孔后的分片进行丝网印刷；
11）烧结：对丝网印刷后的分片进行烧结。
实施例4
一种SE-PERC电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：
1）制绒：对硅片整片进行制绒处理；
2）扩散：对制绒处理后的整片进行扩散处理；
3）激光掺杂：对扩散处理后的整片进行激光掺杂处理；
4）去背面PSG：对激光掺杂处理后的整片进行去背面PSG处理，去除整片背面的PSG；
5）划片：通过激光划片机对去背面PSG处理后的整片进行切割，在整片上形成切槽；
6）裂片：通过裂片机沿切槽对整片进行裂片，使整片裂成至少两个分片；
7）背面碱抛光：采用碱液对分片进行背面碱抛光处理，将分片背面抛光，且背面碱抛光处理过程中，碱液与分片边缘接触，碱液将分片边缘的损伤层腐蚀掉，去除分片边缘的损伤层；碱液可以选用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液；
8）去正面PSG：对背面碱抛光处理后的分片进行去正面PSG处理，去除分片正面的PSG；
9）镀膜：对去正面PSG处理后的分片进行镀膜，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化；
10）激光开孔：对镀膜后的分片进行激光开孔，使用激光在分片背面掩膜层开孔；
11）丝印：对激光开孔后的分片进行丝网印刷；
12）烧结：对丝网印刷后的分片进行烧结。
实施例5
一种SE-PERC电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：
1）制绒：对硅片整片进行制绒处理；
2）局部印刷或喷涂磷浆：在制绒后的整片正面局部印刷或喷涂磷浆；
3）扩散：对局部印刷或喷涂磷浆的整片进行扩散处理；
4）去背面PSG：对扩散处理后的整片进行去背面PSG处理，去除整片背面的PSG；
5）划片：通过激光划片机对去背面PSG处理后的整片进行切割，在整片上形成切槽；
6）裂片：通过裂片机沿切槽对整片进行裂片，使整片裂成至少两个分片；
7）背面碱抛光：采用碱液对分片进行背面碱抛光处理，将分片背面抛光，且背面碱抛光处理过程中，碱液与分片边缘接触，碱液将分片边缘的损伤层腐蚀掉，去除分片边缘的损伤层；碱液可以选用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液；
8）去正面PSG：对背面碱抛光处理后的分片进行去正面PSG处理，去除分片正面的PSG；
9）镀膜：对去正面PSG处理后的分片进行镀膜，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化；
10）激光开孔：对镀膜后的分片进行激光开孔，使用激光在分片背面掩膜层开孔；
11）丝印：对激光开孔后的分片进行丝网印刷；
12）烧结：对丝网印刷后的分片进行烧结。
实施例6
一种SE-PERC电池分片的制备工艺，包括依次进行的如下步骤：
1）制绒：对硅片整片进行制绒处理；
2）扩散：对制绒处理后的整片进行扩散处理；
3）去背面PSG：对扩散处理后的整片进行去背面PSG处理，去除整片背面的PSG；
4）划片：通过激光划片机对去背面PSG处理后的整片进行切割，在整片上形成切槽；
5）裂片：通过裂片机沿切槽对整片进行裂片，使整片裂成至少两个分片；
6）背面碱抛光：采用碱液对分片进行背面碱抛光处理，将分片背面抛光，且背面碱抛光处理过程中，碱液与分片边缘接触，碱液将分片边缘的损伤层腐蚀掉，去除分片边缘的损伤层；碱液可以选用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液；
7）局部印刷保护胶：在背面碱抛光后的分片正面局部印刷保护胶；
8）正面PN结腐蚀：对局部印刷保护胶的分片正面进行PN结腐蚀；
9）去胶：去除分片正面的保护胶；
10）镀膜：对去胶后的分片进行镀膜，在分片正面沉积钝化层和减反层，在分片背面沉积钝化层和掩膜层，分片边缘会同时沉积钝化层，从而形成边缘钝化；
11）激光开孔：对镀膜后的分片进行激光开孔，使用激光在分片背面掩膜层开孔；
12）丝印：对激光开孔后的分片进行丝网印刷；
13）烧结：对丝网印刷后的分片进行烧结。
上述各实施例中的硅片整片可以是规则形状，也可以是不规则形状；如整片可以为三角形、凸多边形或凹多边形；常见的整片为方形硅片或带圆倒角的方形硅片。整片可以由硅棒的边皮料切割而成，边皮料为硅棒切方产生的边皮料。
上述各实施例中的分片可以由硅片整片等分分割而得，也可以由硅片整片不等分分割而得；优选的，将硅片整片等分分割成2个分片、3个分片、4个分片、5个分片、6个分片、7个分片、8个分片、9个分片、10个分片、11个分片或12个分片。
本发明将整片分割步骤放在去背面PSG步骤和背面碱抛光步骤之间进行，可通过背面碱抛光去除分片边缘的损伤层（背面碱抛光过程中，背面碱抛光所用的碱液与分片边缘接触，碱液可将分片边缘的损伤层腐蚀掉），进而消除分片边缘损伤层的不良影响。
且在镀膜过程中，分片边缘会被钝化，可进一步电池分片的性能。
上述各实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
还要声明的是，虽然上述各实施例都通过划片+裂片来分割硅片整片，但这并不表明只能通过划片+裂片来分割硅片整片，采用其他方法来分割硅片整片，也在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.晶硅电池分片的制备工艺，包括去背面PSG步骤、背面碱抛光步骤和镀膜步骤；其特征在于，还包括整片分割步骤，该整片分割步骤将硅片整片分割成至少两个分片；
所述整片分割步骤在去背面PSG步骤之后进行，且整片分割步骤在背面碱抛光步骤之前进行，且通过背面碱抛光去除分片边缘的损伤层；
所述镀膜步骤在背面碱抛光步骤之后进行，在镀膜过程中，在分片边缘沉积钝化层，使分片形成边缘钝化。
2.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述晶硅电池为SE电池、BSF电池、PERC电池、SE-PERC电池、PERL电池、PERT电池、TOPCon电池、IBC电池或MWT电池。
3.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，丝印，烧结。
4.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述晶硅电池为SE电池，所述制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，丝印，烧结。
5.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述晶硅电池为PERC电池，所述制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
6.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述晶硅电池为SE-PERC电池，所述制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
7.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述晶硅电池为SE-PERC电池，所述制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，局部印刷或喷涂磷浆，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，去正面PSG，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
8.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述晶硅电池为SE-PERC电池，所述制备工艺包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，去背面PSG，整片分割，背面碱抛光，局部印刷保护胶，正面PN结腐蚀，去胶，镀膜，激光开孔，丝印，烧结。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片分割步骤包括依次进行的如下具体步骤：划片，裂片。
10.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片为规则形状或不规则形状。
11.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片为三角形、凸多边形或凹多边形。
12.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片为方形硅片。
13.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片由硅棒的边皮料切割而成。
14.根据权利要求13所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述边皮料为硅棒切方产生的边皮料。
15.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片分割步骤对硅片整片进行等分分割或不等分分割。
16.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片分割步骤将硅片整片分割成N个分片，N≥2，且N≤12。
17.根据权利要求1所述的晶硅电池分片的制备工艺，其特征在于，所述整片分割步骤将硅片整片等分分割成N个分片，N≥2，且N≤12。
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