CN111261749A - 新型的异质结电池切片方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型的异质结电池切片方法，属于光伏电池切片技术领域。它是用激光切割电池，在激光切割过程中，对电池的切割面降温冷却，在切割的过程中或切割完成后对将切割得到的电池片的断面进行处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。本发明通过快速冷却的方式降低电池的切割损伤，对电池切割产生的断面进行处理形成新的钝化层，修复切割造成的电池结构损伤。
Description
技术领域
本发明属于光伏电池切片技术领域，涉及一种新型的异质结电池切片方法。
背景技术
光伏组件新技术的研发与应用可以有效提升光伏系统发电效率与可靠性，降低度电成本。叠片组件和半片电池组件是目前最具代表性的组件新技术。为了实现平价上网的终极目标，光伏行业要求组件持续提高性能并降低成本，驱动组件新技术的应用并走向成熟。
叠瓦组件将光伏电池以串并联结构紧密排布，几乎不需要焊带，同样的组件面积内可以放置多于常规组件13％以上的电池片。因此叠片组件具有输出功率高、内部损耗低、反向电流热斑效应小等优势。叠片组件技术的关键是电池联接的可靠性。
半片电池组件将一般的电池对切后串联起来，电池片电流失配损失减小，且电流在组件内部的自身损耗减少，因此半片电池组件的输出功率比同版型整片电池组件高约10W，而且热斑温度比同版型整片电池组件的温度低约25℃。
叠瓦组件和半片电池组件都需要对电池片进行切片处理。现有主流的切片方式采用激光加热的方式把电池片进行切割，达到制备组件需求的尺寸大小。在切割过程中没有使用任何冷却措施，切割完成后对切割面没有任何后续处理的措施，由于电池结构损伤和切面复合损失造成电池功率降低，同等面积的组件发电量降低。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种新型的异质结电池切片方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在激光切割过程中，对电池的切割面降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
进一步的，在切割过程中，采用液氮对切割面进行快速降温冷却。
进一步的，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却。
进一步的，所述的表面处理采用臭氧处理、浓硝酸处理或紫外光处理。
进一步的，所述的臭氧处理的方法是在切片过程中在断面处通入臭氧气氛，采用激光的热量加速生成钝化层。
进一步的，所述的臭氧处理的方法是，将电池片放入到臭氧室中，在10-200℃下，臭氧流量为1sccm-1000sccm，通臭氧1毫秒-60秒。
进一步的，所述的浓硝酸处理的方法是，将电池片浸泡到浓硝酸中0.5-30分钟，浓硝酸浓度为42-69wt％，浸泡温度为0-50℃。
进一步的，所述的浓硝酸处理的方法是，将电池片浸泡到浓硝酸中20-30分钟，浓硝酸浓度为42-69wt％，浸泡温度为30-50℃。
进一步的，所述的紫外光处理的方法是，将电池片在氧气或者空气环境中，用紫外光照射1-60分钟。
进一步的，所述的紫外光处理的方法是，将电池片在氧气或者空气环境中，用紫外光照射30-60分钟，紫外光光照强度大于20Lux。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
现有的切片方式会造成异质结电池明显的两个损伤来源：1.切割造成的原来电池结构的损伤，对非晶硅薄膜以及透明导电层造成损伤。2.切割产生的断面造成的复合损失，电池性能越高损伤就越大。本发明主要是通过快速冷却的方式降低电池的切割损伤，对电池切割产生的断面进行处理形成新的钝化层，修复切割造成的电池结构损伤。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是电池片钝化后的示意图；
图中：1、TCO透明导电膜，2、a-Si：H(P)层3、a-Si：H(i)层，4、C-Si(n)层，5、a-Si：H(i)层，6、a-Si：H(n)层，7、TCO透明导电膜，8、电池切割面，9、SiO2钝化层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
异质结电池分别在两侧镀上本征氢化非晶硅钝化层，再在两侧本征层外分别镀上N型非晶硅和P型非晶硅以形成PN结构，在其两边的非晶硅上制备一层TCO材料，而镀膜结束后，在N型非晶硅的ITO上以丝网印刷的方式印刷银栅线电池即制备完成。
如图1所示，本发明的电池片纯化后的结构，1、TCO透明导电膜，2、a-Si：H(P)层3、a-Si：H(i)层，4、C-Si(n)层，5、a-Si：H(i)层，6、a-Si：H(n)层，7、TCO透明导电膜，8、电池切割面，9、SiO2钝化层。
实施例1
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在激光切割过程中，对电池的切割面降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用臭氧处理，将电池断面放入到臭氧室中，在10-200℃下，臭氧流量为1sccm-1000sccm，通臭氧1毫秒-60秒。
实施例2
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用浓硝酸处理，浓硝酸处理的方法是，将电池断面浸泡到浓硝酸中0.5-500秒，浓硝酸浓度为42-69wt％，浸泡温度为0-50℃。
实施例3
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用紫外光处理，紫外光处理的方法是，将电池断面在氧气或者空气环境中，用紫外光照射1-60分钟。
实施例4
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用臭氧处理，臭氧处理的方法是，将电池断面放入到臭氧室中，在100℃以下，臭氧流量为80ccm，通臭氧60秒。
实施例5
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用臭氧处理，臭氧处理的方法是，将电池片放入到臭氧室中，在150℃下，臭氧流量为100ccm，通臭氧30秒。
实施例6
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用浓硝酸处理，浓硝酸处理的方法是，将电池片浸泡到浓硝酸中30分钟，浓硝酸浓度为69wt％，浸泡温度为50℃。
实施例7
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用浓硝酸处理，浓硝酸处理的方法是，将电池片浸泡到浓硝酸中20分钟，浓硝酸浓度为42wt％，浸泡温度为30℃。
实施例8
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用紫外光处理，紫外光处理的方法是，将电池断面在氧气或者空气环境中，用紫外光照射60分钟，紫外光光照强度22Lux。
实施例9
一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
表面处理采用紫外光处理，紫外光处理的方法是，将电池断面在氧气或者空气环境中，用紫外光照射30分钟，紫外光光照强度30Lux。
效果说明：
需要说明的是，喷淋液氮可采用市售的液氮喷淋机或液氮喷淋速冻机。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神。
Claims (10)
1.一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，其特征在于，在激光切割过程中，对电池的切割面降温冷却，在切割完成后，得到电池片，将切割得到的电池片进行表面处理，使切割面处形成一层致密的SiO2钝化层。
2.根据权利要求1所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，在切割过程中，采用液氮对切割面进行快速降温冷却。
3.根据权利要求2所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，在切割过程中，采用液氮喷淋的方法对切割面进行快速降温冷却。
4.根据权利要求1所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，所述的表面处理采用臭氧处理、浓硝酸处理或紫外光处理。
5.根据权利要求4所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，所述的臭氧处理的方法是，在切片过程中在断面处通入臭氧气氛，采用激光的热量加速生成钝化层。
6.根据权利要求4所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，所述的臭氧处理的方法是，将电池片断面放入到臭氧环境中，在10-200℃下，臭氧流量为1sccm-1000sccm，通臭氧1毫秒-60秒。
7.根据权利要求4所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，所述的浓硝酸处理的方法是，将电池断面浸泡到浓硝酸中0.5秒-500秒，浓硝酸浓度为42-69wt％，浸泡温度为0-50℃。
8.根据权利要求4所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，所述的浓硝酸处理的方法是，将电池断面浸泡到浓硝酸中20-30分钟，浓硝酸浓度为42-69wt％，浸泡温度为30-50℃。
9.根据权利要求4所述的一种新型的异质结电池切片方法,其特征在于，所述的紫外光处理的方法是，将电池断面在氧气或者空气环境中，用紫外光照射1-60分钟。
10.根据权利要求4所述的一种新型的异质结电池切片方法，其特征在于，所述的紫外光处理的方法是，将电池片在氧气或者空气环境中，紫外光照射30-60分钟，紫外光光照强度大于20Lux。
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