CN111916529B - 一种太阳能电池的切割方法及电池片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能电池的切割方法及电池片,涉及光伏技术领域,以降低切割太阳能电池时,因激光切割造成的效率损失。该太阳能电池的切割方法包括:提供一硅片,该硅片具有有效区域和无效区域,该硅片开设有至少位于有效区域的导向槽;然后利用硅片的有效区域制作太阳能电池片;然后在硅片的无效区域内开设与导向槽连通的切割槽,切割槽与导向槽构成贯穿硅片的线性裂片通道;采用裂片工艺沿着线性裂片通道对太阳能电池片进行裂片。本发明提供的太阳能电池的切割方法及电池片用于太阳能电池的切割。

Description

一种太阳能电池的切割方法及电池片
技术领域
本发明涉及光伏技术领域,尤其涉及一种太阳能电池的切割方法及电池片。
背景技术
在太阳能电池制造过程中,为了减少太阳能电池的内耗,减低太阳能电池的工作温度,会将整片太阳能电池片切割成多个面积较小的电池片。
当利用激光切割太阳能电池片时,通常利用激光沿着太阳能电池片的预设切割位置进行局部切割熔化,再通过裂片工艺将一个太阳能电池片分成两个面积较小的电池片。此时,切割后获得的电池片的断面处会产生激光损伤,该激光损伤成为光生载流子的复合中心,进而导致太阳能电池切割后光电转换效率的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池的切割方法及电池片,以降低因激光切割造成的光电转换效率损失。
第一方面,本发明提供一种太阳能电池的切割方法。该太阳能电池的切割方法包括:
提供一硅片,该硅片具有有效区域和无效区域,该硅片开设有至少位于有效区域的导向槽;
利用硅片的有效区域制作太阳能电池片;
在硅片的无效区域内开设与导向槽连通的切割槽,切割槽与导向槽构成贯穿硅片的线性裂片通道;
采用裂片工艺沿着线性裂片通道对太阳能电池片进行裂片。该裂片工艺的裂片温度低于太阳能电池片的耐受温度。
采用上述技术方案时,太阳能电池片上的线性裂片通道由导向槽和切割槽组成。导向槽虽开设在硅片的有效区域,但开设时机为制作太阳能电池片之前,此时,位于硅片的有效区域的PN结尚未形成,因此,可以避免开设导向槽的激光对太阳能电池片PN结的损伤。并且,切割槽的位置位于硅片的无效区域内,从而可以避免开设切割槽的激光对位于有效区域内的PN结的损伤。由此可见,本发明提供的太阳能电池的切割方法,可以降低激光切割太阳能电池片时,对PN结造成的损伤,进而减少太阳能电池切割后因激光切割造成的转换效率损失。
在一些可能的实现方式中,上述切割槽的深度大于或等于上述导向槽的深度。当硅片上切割槽处的厚度小于导向槽处的厚度,在外力作用下硅片容易从切割槽位置开裂,从而降低了太阳能电池片裂片的难度。
在一些可能的实现方式中,上述导向槽包括第一槽体。
在一些可能的实现方式中,上述导向槽还包括开设在第一槽体的底部的至少一个第二槽体。此时,导向槽包括深度不同的两种槽体,使得导向槽中的部分位置厚度减薄,从而可以降低太阳能电池片沿着导向槽裂片的难度。
在一些可能的实现方式中,上述第二槽体的数量为多个。多个第二槽体间隔的分布在第一槽体的底部。
采用上述技术方案时,导向槽包括多个第二槽体,每个第二槽体附近形成一个应力集中区域。当多个第二槽体间隔分布在第一槽体的底部时,可以在第一槽体的底部形成多个应力集中区域。与此同时,第一槽体附近也形成应力集中区域,多个应力集中区域相叠加,可以使太阳能电池片更容易沿着导向槽开裂。
在一些可能的实现方式中,以硅片的表面为基准,上述第一槽体的深度为硅片厚度的11%~56%。此时,导向槽的深度较深,采用裂片工艺对太阳能电池片进行裂片时,仅需较小的作用力即可实现裂片的目的,无需激光进行深度切割,从而避免了因激光切割造成的转换效率损失。
在一些可能的实现方式中,以硅片的表面为基准,上述第二槽体的深度为上述硅片厚度的16%~88%。
在一些可能的实现方式中,上述硅片具有相对的第一面和第二面。第一面或第二面开设导向槽和切割槽。此时,导向槽和切割槽可以开设在同一面,也可以开设在不同面,无论何种情况,硅片的相应位置上导向槽和切割槽的数量为一个,从而可以尽可能保证硅片的厚度和强度,降低制作太阳能电池过程中裂片的风险。
在一些可能的实现方式中,上述第一面和第二面均开设导向槽和切割槽。导向槽的深度小于硅片厚度的二分之一。此时,硅片上线性裂片通道位置的厚度更薄,从而使得太阳能电池片更容易沿线性裂片通道裂片。并且,当第一面和第二面均开设导向槽时,每个导向槽的深度小于硅片厚度的二分之一,从而可以保证2个导向槽的深度之和小于硅片厚度,进而避免因开设导向槽而贯穿硅片,确保硅片的完整性。
在一些可能的实现方式中,以硅片的表面为基准,切割槽的深度为硅片厚度的38%~100%。此时,切割槽的深度较大,当切割槽的深度最大时,切割槽的深度等于硅片的厚度,切割槽贯穿硅片。这种情况下,可以利用切割槽尽可能的减小硅片的厚度,从而使得硅片容易从切割槽处开裂。
在一些可能的实现方式中,上述切割槽沿着太阳能电池片厚度方向贯穿太阳能电池片。此时,硅片上线性裂片通道的两端的位置形成贯穿硅片的开口,该开口处为硅片上的应力集中区域,当对硅片施加外力时,硅片可以容易的从该开口处开裂。
在一些可能的实现方式中,上述裂片工艺为机械裂片工艺、超声波共振裂片工艺、热胀冷缩裂片工艺中的一种或多种。采用这些裂片工艺对太阳能电池进行裂片时,其工艺温度均低于太阳能电池片的耐受温度,从而避免了过高的工艺温度对太阳能电池片造成的损伤。
在一些可能的实现方式中,上述提供一硅片包括:采用激光切割、金刚石切割、线切割中的一种或多种方式在硅片上开设导向槽。此时,硅片上尚未形成PN结,无需顾忌高温对PN结的影响,从而可以灵活的选择切割工艺。
第二方面,本发明还提供一种电池片。该电池片采用上述太阳能电池的切割方法获得。
第二方面所提供的电池片的有益效果可以参考第一方面或第一方面任一可能的实现方式所描述的太阳能电池的切割方法的有益效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的开设有导向槽的硅片结构示意图;
图2为本发明实施例提供的开设有第一槽体和第二槽体的硅片剖面示意图;
图3为本发明实施例提供的利用有效区域制作太阳能电池片的状态示意图;
图4为本发明实施例提供的开设有导向槽和切割槽的太阳能电池片俯视图;
图5为本发明实施例提供的开设有导向槽和切割槽的太阳能电池片第一方向剖面图;
图6为本发明实施例提供的开设有导向槽和切割槽的太阳能电池片第二方向剖面图;
图7为图4中A处的方法图;
图8为本发明实施例提供的双面开设有导向槽和切割槽的太阳能电池剖面示意图;
图9为本发明实施例提供的通过裂片工艺获得半片电池的状态示意图。
具体实施方式
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本发明中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b的结合,a和c的结合,b和c的结合,或a、b和c的结合,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
光伏发电作为一种最具前景的绿色能源,近年来呈现爆发式增长,成为未来替代传统能源的最佳选择之一。同时,随着光伏发电平价时代的到来,人们对降低度电成本的诉求越来越高。大尺寸的硅片(边长尺寸161mm以上的硅片)被证明可以有效地协助全产业链降低非硅成本,从而使得大硅片太阳能电池有望成为主要的发展趋势,进一步推动成本下降。
鉴于大硅片太阳能电池内耗较大,在实际生产中,通常将一个大硅片电池切割成两个面积较小的电池片。相比同版型的整片电池,由于减少了电路的内耗,面积较小的电池片的功率可以提升5W~10W,甚至更高。同时,内耗的降低,使得电池片的工作温度降低,从而可以降低热斑的产生概率,提高电池的可靠性和安全性。
当利用激光切割太阳能电池片时,激光沿着太阳能电池片的预设切割位置进行局部切割熔化,再通过裂片的方式将一个太阳能电池片分成两个面积较小的电池片。此时,这两个电池片的断面处会出现激光损伤,该激光损伤成为光生载流子的复合中心。因此,会出现切割后,光电转换效率降低的问题。
为了解决上述问题,本发明实施例提供一种太阳能电池的切割方法,能够降低切割太阳能电池片时,因激光损伤造成的光电转换效率的降低。该太阳能电池的切割方法用于将面积较大的太阳能电池片切割成多个面积较小的电池片。具体的,可以是将一个完整的太阳能电池片切割成两个半片电池,也可以是将一个半片电池进一步切割成面积较小的电池片,且不仅限于此。
上述太阳能电池的切割方法适用于切割钝化发射极和背面(PERC)电池、隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池、背场(BSF)太阳能电池、硅异质结(SHJ)太阳能电池等,且不仅限于此。只要在切割太阳能电池片的过程中,存在激光损伤,均可以采用本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法。本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法,具体包括如下步骤:
如图1所示,提供一硅片10。该硅片10可以为n型硅片或p型硅片。硅片10的规格可以根据生产需要确定。例如,厚度180μm,电阻率5Ω·cm,隆基绿能科技股份有限公司生产的M6硅片。
上述硅片10具有有效区域11和无效区域12。有效区域11是指,硅片10形成太阳能电池片后,具有PN结的区域,其在入射光照射下能够产生光生载流子。无效区域12是指,由硅片10制作太阳能电池片的过程中没有形成PN结的硅片边缘部分。这部分区域在入射光照射下无法产生光生载流子。
如图1所示,以方形硅片为例,在制作太阳能电池过程中,由于生产设备遮挡等原因,导致方形硅片的边缘区域无法形成PN结,仅在边缘区域包围的区域内形成PN结。此时,方形硅片的边缘区域为无效区域12,被边缘区域包围的内侧区域为有效区域11。如图1所示,虚线所包围的区域为有效区域11,虚线与硅片10边沿之间的区域为无效区域12。具体的,方环形状的无效区域12距离硅片10边沿的最大长度(宽度)约为5mm。
如图1所示,上述硅片10开设的导向槽20可以至少位于有效区域11。该导向槽20开设的位置可以是硅片10上位于有效区域11的预设切割位置,以便后续裂片工艺中太阳能电池片沿着预设切割位置裂片。
并且,上述导向槽20可以仅位于有效区域11内,也可以延伸到有效区域11外侧的无效区域12。需要说明的是,当导向槽20仅位于有效区域11内时,该导向槽20必须贯穿整个有效区域11。此时,导向槽20虽开设在硅片10的有效区域11,但开设时机为制作太阳能电池片之前。也就是说,在硅片10的有效区域11尚未形成PN结的时候在硅片10上开设导向槽20,以避免在形成PN结后利用激光在硅片10上开设导向槽20时,激光对太阳能电池片PN结的损伤。此外,硅片10上开设的导向槽20未贯穿硅片10,导向槽20与硅片10的边沿之间存在无效区域12,使得硅片10边缘部分的厚度、强度得以保持不变。基于此,在后续制作太阳能电池的过程中,夹持、固定或运输硅片10时,硅片10边沿部分的强度较好,从而可以降低裂片的几率。
作为一种示例,在硅片10上开设导向槽20时,可以在硅片10具有的相对第一面和第二面中的任一面上加工导向槽20,也可以在硅片10第一面和第二面上均加工导向槽20。
当在硅片10相对的第一面和第二面中的一面上加工导向槽20时,可以保证另一面的结构完整性,从而保证硅片10的厚度和强度,降低制作太阳能电池过程中裂片的风险。当在硅片10相对的第一面和第二面上均加工导向槽20时,硅片10上的导向槽20位置更薄,从而在后续的裂片工艺中,太阳能电池片更容易沿导向槽20裂片。
作为一种示例,上述导向槽20的结构多种多样,可以仅包括第一槽体21,也可以包括第一槽体21和第二槽体22。
如图1所示,当导向槽20仅包括第一槽体21时,导向槽20中各处的深度相同。以硅片10的表面为基准,第一槽体21的深度可以为硅片厚度的11%~56%,第一槽体21的深度也可以为硅片厚度的16%~88%。此时,导向槽20的深度较深,采用裂片工艺对太阳能电池片进行裂片时,仅需较小的作用力即可实现裂片的目的,无需激光进行深度切割,从而避免了因激光切割造成的转换效率损失。
以180μm厚的硅片10为例,第一槽体21的深度可以为20μm~100μm,例如20μm、30μm、34μm、40μm、55μm、60μm、70μm、88μm、90μm或100μm。此时,第一槽体21的宽度可以为20μm~200μm,例如20μm、35μm、50μm、70μm、100μm、130μm、170μm或200μm。当然,第一槽体21的深度也可以为30μm~160μm,例如30μm、45μm、50μm、60μm、85μm、97μm、110μm、130μm、145μm或160μm。此时,第一槽体21的宽度可以为20μm~120μm,例如20μm、30μm、40μm、60μm、70μm、95μm、100μm或120μm。
当硅片10相对的第一面和第二面上均加工导向槽20时,每个第一槽体21的深度小于硅片厚度的二分之一。也就是,位于第一面上的第一槽体21和位于第二面上相应位置的第一槽体21的深度均小于硅片厚度的二分之一。此时,可以保证2个第一槽体21的的深度之和小于硅片厚度,进而避免因开设第一槽体21而贯穿硅片10,确保硅片10的完整性。
如图2所示,当导向槽20包括第一槽体21和第二槽体22时,第二槽体22开设在第一槽体21的底部,第二槽体22与第一槽体21的深度不同。第二槽体22的数量为至少一个。此时,导向槽20具有深度不同的两种槽体,使得导向槽20中的部分位置厚度减薄,从而可以降低太阳能电池片沿着导向槽20裂片的难度。
如图2所示,当第二槽体22的数量为多个时,多个第二槽体22间隔的分布在第一槽体21的底部。此时,导向槽20包括多个第二槽体22,每个第二槽体22附近形成一个应力集中区域。当多个第二槽体22间隔分布在第一槽体21的底部时,可以在第一槽体21的底部形成多个应力集中区域。与此同时,第一槽体21附近也形成应力集中区域,多个应力集中区域相叠加,可以使太阳能电池片更容易沿着导向槽20开裂。以硅片10的表面为基准,第一槽体21的深度可以为硅片厚度的11%~56%,第二槽体22的深度可以为硅片厚度的16%~88%。
以180μm厚的硅片10为例,当第一槽体21的深度为70μm时,第二槽体22的深度为110μm。当第一槽体21的深度为40μm时,第二槽体22的深度为60μm。第一槽体21的深度为50μm时,第二槽体22的深度为90μm。
示例性的,上述第二槽体22的数量可以为1个~300个,例如1个、10个、50个、100个、200个、300个。每个第二槽体22的长度可以为0.01mm~30mm,例如0.01mm、0.05mm、5mm、10mm、15mm、30mm.
当硅片10相对的第一面和第二面上均加工导向槽20时,每个第一槽体21的深度小于硅片10厚度的二分之一,每个第二槽体22的深度也小于硅片厚度的二分之一。此时,可以保证2个导向槽20的最大深度之和小于硅片厚度,从而避免因开设导向槽20而贯穿硅片10,确保硅片10的完整性。
在硅片10上开设上述导向槽20时,由于硅片10上尚未形成PN结,无需顾忌高温对PN结的影响,从而可以灵活的选择切割工艺。在实际应用中,可以采用激光切割、金刚石切割、线切割中的一种工艺制作导向槽20,且不仅限于此。当然,还可以多种工艺结合开设导向槽20。
示例性的,当导向槽20包括第一槽体21和第二槽体22时,可以采用激光切割工艺一次成型。可以在不同的加工周期内,设定不同的激光功率激光频率、相对移动速度、不同的激光光源中的至少一个参数以实现第一槽体21和第二槽体22的一次成型。例如,将整个导向槽20的加工周期分为第一加工周期和第二加工周期。第一加工周期加工第一槽体21,第二加工周期加工第二槽体22。第一加工周期和第二加工周期可以是一个时间段,也可以是多个时间段。设定在第一加工周期内激光功率为5000W,第二加工周期内激光功率大于5000W(5500W、6000W等),则可以形成在第一槽体21的底部形成深度大于第一槽体21的第二槽体22。
当采用金刚石切割的方式加工包括第一槽体21的导向槽20时,高强度的金刚石刀具在导向槽20的设计位置切割出相应深度、宽度和长度的槽体。可以通过金刚石刀具或硅片10的进给控制切割的深度及速度。
如图3所示,利用硅片10的有效区域11制作太阳能电池片。该太阳能电池片可以为钝化发射极和背面(PERC)电池、隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池、背场(BSF)太阳能电池、硅异质结(SHJ)太阳能电池中的任一种。
以制作n型硅异质结太阳能电池为例,如图3所示,制作过程包括:对n型硅片10进行制绒、清洗处理,从而在n型硅片10的表面形成金字塔绒面。该具有绒面的n型晶体硅片10具有相对的第一面和第二面。在n型晶体硅片10的第一面上依次沉积第一本征非晶硅层101、n型非晶硅层102、第一透明导电层103,在n型晶体硅片10的第二面上依次沉积第二本征非晶硅层104、p型非晶硅层105、第二透明导电层106。采用丝网印刷工艺在第一面和第二面的透明导电层106上形成金属栅线电极107,获得具有背电场的硅异质结太阳能电池。硅异质结太阳能电池的各个膜层、电极均形成与硅片10的有效区域11。
如图4~图7所示,在硅片10的无效区域12内开设与导向槽20连通的切割槽30。硅片10的无效区域12在上述制作太阳能电池的过程中,未形成PN结等光电转换结构,因此,在硅片10的无效区域12内利用激光加工切割槽30,可以避免开设切割槽30的激光对位于有效区域11内的PN结的损伤。当在硅片10上开设导向槽20时,PN结等光电转换结构尚未形成,因此,无论采用何种方式加工导向槽20,均可以确保后续制作的PN结等光电转换结构的性能。当利用激光开设切割槽30时,由于开设的位置位于硅片10的无效区,因此,可以尽可能的降低激光加工对PN结等光电转换结构造成的损伤,从而减少太阳能电池切割时因激光切割造成的转换效率损失。
在一种示例中,上述切割槽30可以采用激光切割、金刚石切割、线切割中的任一种工艺加工制作导向槽20,且不仅限于此。
与上述导向槽20类似的,在硅片10上开设切割槽30时,可以在硅片10具有的相对第一面和第二面中的任一面上加工切割槽30,也可以在硅片10第一面和第二面上均加工切割槽30。
如图5所示,当切割槽30和导向槽20开设在第一面或第二面上时,导向槽20和切割槽30可以开设在同一面,也可以开设在不同面,无论何种情况,硅片10的相应位置上导向槽20和切割槽30的数量为一个,从而可以尽可能保证硅片10的厚度和强度,降低制作太阳能电池过程中裂片的风险。如图8所示,当在硅片10的第一面和第二面上均开设导向槽20和切割槽30时,硅片10上的导向槽20和切割槽30位置的厚度更薄,从而可以降低裂片难度。
如图5所示,上述切割槽30与导向槽20构成贯穿硅片10的线性裂片通道40。应理解,线性裂片通道40可以为直线型结构,也可以为曲线结构。
如图5和图6所示,上述切割槽30靠近硅片10的边沿,是线性裂片通道40的起始段。为了降低裂片工艺的难度,使得太阳能电池片更容易从切割槽30处开始裂片,可以设计切割槽30的深度可以等于导向槽20的深度,也可以大于导向槽20的深度。
如图5和图6所示,当切割槽30的深度大于导向槽20时,硅片10上切割槽30处的厚度小于导向槽20处的厚度,也小于硅片10上其他位置的厚度。也就是说,在硅片10上切割槽30处的强度最小。在外力作用下,硅片10上厚度最薄、强度最小的切割槽30更容易开裂,从而使得太阳能电池片更容易从切割槽30开始,沿着线性裂片通道40裂片。
在实际应用中,以硅片10的表面为基准,上述切割槽30的深度可以为硅片厚度的38%~100%。以180μm厚的硅片10为例,切割槽30的深度可以为70μm~180μm,例如70μm、80μm、90μm、100μm、140μm、160μm、175μm或180μm。切割槽30的宽度可以与导向槽20的宽度相同。切割槽30与导向槽20的长度可以根据具体生产情况确定,只要确保两者连通后贯穿硅片10即可。
需要说明的是,当切割槽30的深度为硅片厚度的100%时,切割槽30沿着太阳能电池片厚度方向贯穿太阳能电池片。此时,硅片10上线性裂片通道40的两端的位置形成贯穿硅片10的开口,该开口处为硅片10上的应力集中区域,当对硅片10施加外力时,硅片10可以容易的从该开口处开裂。此外,在后续的裂片工艺过程中,位于硅片10上的开口,便于金刚石刀具等切割设备对设计切割位置进行定位,从而提高工作效率。
如图9所示,在硅片10上开设切割槽30后,可以采用裂片工艺沿着上述线性裂片通道40对太阳能电池片进行裂片,获得面积较小的两个半片电池100。当然,也可以采用上述切割方法将半片电池100进一步切割。
上述裂片工艺的裂片温度低于太阳能电池片的耐受温度。在实际应用中,可以采用机械裂片工艺、超声波共振裂片工艺、热胀冷缩裂片工艺中的一种或多种进行裂片操作。采用这些裂片工艺进行裂片时,其工艺温度均低于太阳能电池片的耐受温度,从而避免了过高的工艺温度对太阳能电池片造成的损伤。
当采用机械裂片工艺沿着线性裂片通道40对太阳能电池片进行裂片时,具体过程如下:以导向槽20为界,固定导向槽20一侧的硅片部分,对另一侧的硅片部分施加垂直硅片10表面的作用力。此时,硅片10发生一定的形变。由于切割槽30的深度较大,硅片10上切割槽30处的厚度最薄,此处的应力最小,太阳能电池片从此处开始裂片。随后,由于导向槽20处的强度较弱,硅片10在外作用力下沿着导向槽20裂开,从而获得两个半片电池100。
为了验证本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法形成的电池片的性能,下面以实施例和对比例相互比较的方式进行说明。
实施例一
本实施例提供的一种太阳能电池的切割方法包括:
A100:提供一n型晶体硅片。该n型晶体硅片厚度为180μm、电阻率为5Ω·cm。利用激光切割工艺在该n型晶体硅片相对的第一面和第二面上的有效区域均开设贯穿有效区域的导向槽。导向槽的深度为20μm、宽度为20μm。
A200:对n型硅片进行制绒、清洗处理。然后,在n型晶体硅片的第一面上依次沉积本征非晶硅层、n型非晶硅层、透明导电层,在n型晶体硅片的第二面上依次沉积本征非晶硅层、p型非晶硅层、透明导电层。采用丝网印刷工艺在第一面和第二面的透明导电层上形成金属栅线电极,获得具有背电场的硅异质结太阳能电池。
A300:采用激光切割工艺在硅片的第一面和第二面上的无效区域内开设与导向槽连通的切割槽。切割槽的深度为70μm,宽度为20μm。
A400:采用机械裂片工艺沿着线性裂片通道对太阳能电池片进行裂片。
实施例二
本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法与上述实施例一记载的方法基本相同,区别仅在于:导向槽和切割槽仅开设在硅片的第一面上。导向槽的深度为160μm、宽度为120μm。切割槽的深度为180μm,宽度为200μm。
实施例三
本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法与上述实施例一记载的方法基本相同,区别仅在于:导向槽和切割槽仅开设在硅片的第一面上。导向槽包括第一槽体和第二槽体,第一槽体的深度为70μm、宽度为50μm。第二槽体的深度为100μm、宽度为50μm。切割槽的深度为100μm,宽度为50μm。
对比例一
本对比例提供的常规太阳能电池的切割方法包括:
B100:提供一n型晶体硅片。该n型晶体硅片厚度为180μm、电阻率为5Ω·cm。
B200:对n型硅片进行制绒、清洗处理。然后,在n型晶体硅片的第一面上依次沉积本征非晶硅层、n型非晶硅层、透明导电层,在n型晶体硅片的第二面上依次沉积本征非晶硅层、p型非晶硅层、透明导电层。采用丝网印刷工艺在第一面和第二面的透明导电层上形成金属栅线电极,获得具有背电场的硅异质结太阳能电池。
B300:采用激光切割工艺切割上述硅异质结太阳能电池。
对比例二和对比例三为对比例一的重复试验,对比例二和对比例三的太阳能电池的切割方法与对比例一相同。
本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法与常规太阳能电池的切割方法造成的转换效率损失对比见表1
表1不同切割方法造成的转换效率损失对比
编号 △Eff(切割前-切割后转换效率差值)
实施例一 0.034%
实施例二 0.021%
实施例三 0.032%
对比例一 0.247%
对比例二 0.248%
对比例三 0.228%
由表1可知,采用本发明实施例提供的太阳能电池的切割方法切割太阳能电池,相比于常规的激光切割太阳能电池,光电转换效率损失从0.24%降低到0.033%。
本发明实施例还提供一种电池片。该电池片采用上述太阳能电池的切割方法获得。
本发明实施例所提供的电池片的有益效果与上述太阳能电池的切割方法的有益效果相同。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述,然而,在实施所要求保护的本发明过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述,显而易见的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明,且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种太阳能电池的切割方法,其特征在于,包括:
提供一硅片,所述硅片具有有效区域和无效区域,所述硅片开设有至少位于所述有效区域的导向槽;
在所述有效区域内的导向槽形成之后,利用所述硅片的有效区域制作太阳能电池片;
在制作所述太阳能电池片之后,在所述硅片的无效区域内开设与所述导向槽连通的切割槽,所述切割槽与所述导向槽构成贯穿所述硅片的线性裂片通道;
采用裂片工艺沿着所述线性裂片通道对所述太阳能电池片进行裂片,所述裂片工艺的裂片温度低于所述太阳能电池片的耐受温度;
所述导向槽包括第一槽体和开设在所述第一槽体的底部的第二槽体,所述第二槽体的数量为多个,多个所述第二槽体间隔的分布在所述第一槽体的底部;
以所述硅片的表面为基准,所述第一槽体的深度为所述硅片厚度的11%~56%,所述第二槽体的深度为所述硅片厚度的16%~88%。
2.根据权利要求1所述太阳能电池的切割方法,其特征在于,所述切割槽的深度大于或等于所述导向槽的深度。
3.根据权利要求1所述太阳能电池的切割方法,其特征在于,所述硅片具有相对的第一面和第二面;
所述第一面或所述第二面开设所述导向槽和所述切割槽;或,
所述第一面和所述第二面均开设所述导向槽和所述切割槽;所述导向槽的深度小于硅片厚度的二分之一。
4.根据权利要求1~3任一项所述太阳能电池的切割方法,其特征在于,以所述硅片的表面为基准,所述切割槽的深度为所述硅片厚度的38%~100%。
5.根据权利要求1~3任一项所述太阳能电池的切割方法,其特征在于,
所述裂片工艺为机械裂片工艺、超声波共振裂片工艺、热胀冷缩裂片工艺中的一种或多种;和/或,
提供一硅片包括:采用激光切割、金刚石切割、线切割中的一种或多种方式在所述硅片上开设导向槽。
6.一种电池片,其特征在于,所述电池片采用权利要求1~5任一项所述太阳能电池的切割方法获得。
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