CN110534617A - 小片电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小片电池的制备方法，将硅棒边皮料切割成小片硅片，再通过匹配的电池生产线完成电池片的生产，可直接得到半片、叠瓦、拼片等组件技术所需要的小片电池。与现有边皮料熔融回炉的方式相比，本发明能更有效地利用边皮料，减少能源浪费，大大节省硅片的制造成本。本发明直接将硅棒边皮料切割成小片硅片，可在电池片的制备过程中去除小片硅片边缘的损伤层，进而消除边缘损伤层的不良影响，避免分割成品电池片而造成小片电池的功率损失。
Description
技术领域
本发明涉及小片电池的制备方法。
背景技术
单晶硅片由单晶硅棒切割而成，一般先将单晶硅棒进行切方，得到用于制备单晶硅片的方棒，再将方棒切片制得单晶硅片。单晶硅棒切方会产生边皮料，而边皮料一般都是回炉或用作高效多晶铸锭籽晶等使用，造成单晶硅棒的利用率较低。
另外，现有的半片、叠瓦、拼片等组件技术都采用小片电池，而现有的小片电池都由成品电池片（方片或准方片）切割而成，需额外增加划片和裂片的设备/步骤，增加了生产成本。
且对成品电池片进行划片和裂片，裂片完成后，小片电池边缘（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，从而导致小片电池边缘区域少子寿命降低、表面复合电流明显增加，进而导致小片电池的开路电压和短路电流的损失，即导致小片电池的功率损失。
发明内容
为了解决现有技术中的缺陷，本发明提供一种小片电池的制备方法，先将边皮料切割成条状硅片，再将条状硅片制成小片电池；
所述边皮料为单晶硅棒切方产生的边皮料；边皮料分别包括：切方所形成的长方形切割面，以及与切割面相背的弧面；以切割面为基准面；以切割面和弧面的结合部为尖角部；
所述将硅棒边皮料切割成条状硅片，包括如下步骤：
将边皮料截断，得到边皮料小段，且边皮料小段上基准面的长度与条状硅片的预定长度一致；
将边皮料小段两侧的尖角部切除，并将边皮料小段上与基准面相背的弧形凸出部切除，得到用于制备条状硅片的硅块，且硅块上基准面的长宽尺寸与条状硅片的预定长宽尺寸一致；
沿与硅块上基准面相平行的方向对硅块进行切片，得到条状硅片。
优选的，所述条状硅片的四个角为直角或圆角。
优选的，所述条状硅片的宽度为10～160mm。
优选的，所述条状硅片的长度为10～320mm。
优选的，所述条状硅片的厚度为50～240um。
优选的，使用带锯截断机或金刚线截断机将边皮料截断。
优选的，使用金刚线切片机对硅块进行切片。
优选的，所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，刻蚀，镀膜，丝印，烧结。
优选的，所述小片电池为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、MWT电池或HIT电池。
优选的，所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，刻蚀，镀膜，丝印，烧结。
优选的，所述小片电池为SE电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，背面抛光和去PSG，镀膜（正面、背面膜层沉积），丝印，烧结。
优选的，所述小片电池为PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
优选的，所述小片电池为SE-PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
优选的，所述小片电池为SE-PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，局部印刷或喷涂磷浆，扩散，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
优选的，所述小片电池为SE-PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，背面抛光，局部印刷保护胶，正面PN结腐蚀,去胶，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
本发明将硅棒边皮料切割成小片硅片，再通过匹配的电池生产线完成电池片的生产，可直接得到半片、叠瓦、拼片等组件技术所需要的小片电池。
本发明将边皮料切割成可制备小片电池的小片硅片，与现有边皮料熔融回炉的方式相比，本发明能更有效地利用边皮料，减少能源浪费（避免边皮料重新回炉而带来的二次消耗），大大节省硅片的制造成本。尤其在硅片尺寸要求越来越大、形状趋于方形的背景下，边皮料的占比增加，提升硅片产出率变得更有意义。
本发明直接将硅棒边皮料切割成小片硅片，可在电池片的制备过程中去除小片硅片边缘的损伤层，进而消除边缘损伤层的不良影响，避免分割成品电池片（即整片）而造成分片（即小片电池）的功率损失，以本发明的小片电池来制备组件，可提高太阳能组件的功率。
本发明的小片硅片为条状硅片，使用条状硅片，可减少大片（方片或准方片）在电池制备工艺中的电性能不均匀性问题，提高后期组件的综合电性能。
本发明的小片硅片可以是直角硅片，做成小片电池后，可以减少原有单晶倒角在组件方面的功率损失，增加组件发电面积。
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。
一种小片电池的制备方法，先将边皮料切割成条状硅片，再将条状硅片制成小片电池；
所述边皮料为单晶硅棒切方产生的边皮料；边皮料分别包括：切方所形成的长方形切割面，以及与切割面相背的弧面；以切割面为基准面；以切割面和弧面的结合部为尖角部；
所述将硅棒边皮料切割成条状硅片，包括如下步骤：
将边皮料截断，得到边皮料小段，且边皮料小段上基准面的长度与条状硅片的预定长度一致；
将边皮料小段两侧的尖角部切除，并将边皮料小段上与基准面相背的弧形凸出部切除，得到用于制备条状硅片的硅块，且硅块上基准面的长宽尺寸与条状硅片的预定长宽尺寸一致；
沿与硅块上基准面相平行的方向对硅块进行切片，得到条状硅片；条状硅片的四个角为直角（如有需要，也可以将条状硅片的四个角加工成圆角）。
上述条状硅片的宽度优选为10～160mm（上述条状硅片的宽度可以是常规方片或准方片宽度的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一、七分之一、八分之一、九分之一、十分之一、十一分之一或十二分之一）。
上述条状硅片的长度优选为10～320mm。
上述条状硅片的厚度优选为50～240um。
可以使用带锯截断机或金刚线截断机将边皮料截断。
可以使用金刚线切片机对硅块进行切片。
可以将上述条状硅片制成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、MWT电池或HIT电池。
其中：
SE电池：（Selective Emitter）选择性发射极电池；
BSF电池：（Back Surface Field Solar）背场太阳电池；
PERC电池：（Passivated Emitter and Rear）钝化发射极及背局域接触电池；
PERL电池:（Passivated Emitter and Rear Locally-diffused）钝化发射极背部局域扩散电池；
PERT电池：（Passivated Emitter,Rear Totally-diffused）钝化发射极背表面全扩散电池；
TOPCon电池：（Tunnel Oxide Passivated Contact）隧穿氧化层钝化接触电池；
IBC电池：（Interdigitated Back Contact）交叉背接触电池；
MWT电池：（Metal Wrap Through)金属穿孔卷绕电池；
HIT电池:（Hetero-junction with Intrinsic Thin-layer）异质结太阳能电池。
将条状硅片制成小片电池，可以采用如下依次进行的步骤：制绒，扩散，刻蚀，镀膜（可以采用PECVD技术），丝印，烧结。
如果将条状硅片制成SE电池，可以采用如下依次进行的步骤：制绒，扩散，激光掺杂，背面抛光和去PSG，镀膜（正面、背面膜层沉积），丝印，烧结。
如果将条状硅片制成PERC电池，可以采用如下依次进行的步骤：制绒，扩散，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
如果将条状硅片制成SE-PERC电池，可以采用如下依次进行的步骤：制绒，扩散，激光掺杂，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
将条状硅片制成SE-PERC电池，还可以采用如下依次进行的步骤：制绒，局部印刷或喷涂磷浆，扩散，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
将条状硅片制成SE-PERC电池，还可以采用如下依次进行的步骤：制绒，扩散，背面抛光，局部印刷保护胶，正面PN结腐蚀,去胶，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
以上所述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。
Claims (14)
1.小片电池的制备方法，其特征在于，先将边皮料切割成条状硅片，再将条状硅片制成小片电池；
所述边皮料为单晶硅棒切方产生的边皮料；边皮料分别包括：切方所形成的长方形切割面，以及与切割面相背的弧面；以切割面为基准面；以切割面和弧面的结合部为尖角部；
所述将硅棒边皮料切割成条状硅片，包括如下步骤：
将边皮料截断，得到边皮料小段，且边皮料小段上基准面的长度与条状硅片的预定长度一致；
将边皮料小段两侧的尖角部切除，并将边皮料小段上与基准面相背的弧形凸出部切除，得到用于制备条状硅片的硅块，且硅块上基准面的长宽尺寸与条状硅片的预定长宽尺寸一致；
沿与硅块上基准面相平行的方向对硅块进行切片，得到条状硅片。
2.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述条状硅片的四个角为直角或圆角。
3.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述条状硅片的宽度为10～160mm。
4.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述条状硅片的长度为10～320mm。
5.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述条状硅片的厚度为50～240um。
6.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，使用带锯截断机或金刚线截断机将边皮料截断。
7.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，使用金刚线切片机对硅块进行切片。
8.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述小片电池为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、MWT电池或HIT电池。
9.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，刻蚀，镀膜，丝印，烧结。
10.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述小片电池为SE电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，背面抛光和去PSG，镀膜，丝印，烧结。
11.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述小片电池为PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
12.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述小片电池为SE-PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，激光掺杂，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
13.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述小片电池为SE-PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，局部印刷或喷涂磷浆，扩散，背面抛光和去PSG，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
14.根据权利要求1所述的小片电池的制备方法，其特征在于，所述小片电池为SE-PERC电池；所述将条状硅片制成小片电池，包括依次进行的如下步骤：制绒，扩散，背面抛光，局部印刷保护胶，正面PN结腐蚀,去胶，退火，正背面镀膜，激光开孔，丝印，烧结，电注入或光注入钝化。
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