CN112599639A - 一种太阳能电池的激光se加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池的激光SE加工方法，包括：对当前的激光图形进行划分得到第一图形和第二图形，所述第一图形对应于电池硅片的第一区域，所述第二图形对应于所述电池硅片的第二区域，采用第一激光功率在电池硅片的第一区域进行激光SE掺杂处理，以及采用第二激光功率在所述第二区域进行激光SE掺杂处理。本发明通过对电池硅片上的第一区域和第二区域进行分开处理，可使得重掺杂的各个区域的方阻差异缩小，提高各个区域的方阻的均匀性，具体有提升电池硅片的转换效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏电池领域，尤其涉及一种太阳能电池的激光SE加工方法。
背景技术
激光SE加工工艺是电池制备过程中的重要环节，激光SE加工是指通过激光器发射相应的激光，按照一定的图形参数发射至电池硅片上，以对扩散后的电池硅片进行重掺杂处理，以获得合适的方阻，便于重掺杂区域与银浆更好的接触，从而提高电池片的转换效率。
现有技术中的激光SE加工方法过程中形成的重掺杂区域方阻的均匀性较差，主要表现在中间重掺杂区域方阻较高，周围重掺杂区域方阻较低，方阻较高区域的表面复合较小，而方阻较低区域的表面复合较大；而重掺杂区域的方阻大小会影响电池硅片的转换效率，重掺杂区域的方阻过高或者过低影响电池硅片的开路电压和短路电流，以及不利于银浆与重掺杂区域的接触，从而影响电池硅片的转换效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能电池的激光SE加工方法，旨在解决现有激光SE加工方法中形成的重掺杂区域方阻的均匀性较差，而导致的电池片的转换效率有待提高的问题。
本发明实施例提供了一种太阳能电池的激光SE加工方法，包括：对当前的激光图形进行划分得到第一图形和第二图形，所述第一图形对应于电池硅片的第一区域，所述第二图形对应于所述电池硅片的第二区域，采用第一激光功率在电池硅片的第一区域进行激光SE掺杂处理，以及采用第二激光功率在所述第二区域进行激光SE掺杂处理。
进一步的，所述第一区域位于所述电池硅片中间的高方阻区域，所述第二区域位于所述电池硅片周围的低方阻区域。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-60％；所述第一激光功率的范围为26W-32W；所述第二激光功率的范围为25W-30W。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-32％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为28W-30W。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为32％-45％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为27W-29W。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为45％-60％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-32％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为32％-45％，所述第一激光功率的范围为28W-30W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
进一步的，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为45％-60％，所述第一激光功率的范围为27W-29W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
进一步的，所述对所述电池硅片上的所述第一区域和第二区域进行激光SE掺杂处理后，测试并得到所述电池硅片的所述第一区域和第二区域处的转换效率
本发明实施例提供了一种太阳能电池的激光SE加工方法，包括：对当前的激光图形进行划分得到第一图形和第二图形，所述第一图形对应于电池硅片的第一区域，所述第二图形对应于所述电池硅片的第二区域，采用第一激光功率在电池硅片的第一区域进行激光SE掺杂处理，以及采用第二激光功率在所述第二区域进行激光SE掺杂处理。本发明实施例通过对电池硅片上的第一区域和第二区域进行分开处理，可使得重掺杂的各个区域的方阻差异缩小，提高各个区域的方阻的均匀性，具体有提升电池硅片的转换效率的优点。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
所述太阳能电池的激光SE加工方法，包括：对当前的激光图形进行划分得到第一图形和第二图形，所述第一图形对应于电池硅片的第一区域，所述第二图形对应于所述电池硅片的第二区域，采用第一激光功率在电池硅片的第一区域进行激光SE掺杂处理，以及采用第二激光功率在所述第二区域进行激光SE掺杂处理。
本实施例中，所述电池硅片在经过扩散工序后，需通过激光SE加工以对所述电池硅片进行重掺杂处理，激光SE加工是指通过激光器发射相应的激光，按照一定的图形参数发射至所述电池硅片的第一区域和第二区域上，以对扩散后的所述电池硅片的第一区域和第二区域进行处理，从而使电池硅片的第一区域和第二区域的方阻更均匀，便于与银浆进行更好的接触，从而提高电池硅片的转换效率。
具体的，对当前的激光图形进行划分得到第一图形和第二图形，所述激光图形是指激光器发射出的激光形成的图形，这一图形的形状大小也是发射至所述电池硅片后在电池硅片上形成处理区域的大小；具体的，对激光图形进行划分得到第一图形和第二图形中，所述第一图形和第二图形的形状大小分别对应所述电池硅片上的第一区域和第二区域的形状大小，这样通过在所述第一图形中使用第一激光功率将激光发射至所述电池硅片上的第一区域，以及在所述第二图形中使用第二激光功率将激光发射至所述电池硅片上的第二区域，可以使得所述电池硅片的第一区域和第二区域接收到的激光功率不同，形成针对性的处理，从解决所述电池硅片的不同区域存在的方阻不均匀的问题。
在一实施例中，所述第一区域位于所述电池硅片中间的高方阻区域，所述第二区域位于所述电池硅片周围的低方阻区域。
本实施例中，所述电池硅片的经过扩散工序后，通常会在所述电池硅片的中间区域形成高方阻区域，周围区域形成低方阻区域，方阻过高或过低都会影响电池硅片的转化效率；故对高方阻区域与低方阻区域进行划分，即高方阻区域对应为第一区域，低方阻区域对应为第二区域，这样通过对高方阻区域和低方阻区域使用不同的激光功率来处理，可以修正方阻的均匀性。
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-60％；所述第一激光功率的范围为26W-32W；所述第二激光功率的范围为25W-30W。
本实施例中，所述第一图形的形状可以是正方形，所述第二图形的形状为激光图形中的第一图形以外的区域图形，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-60％，对应的所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为40％-80％，这里的第一图形和第二图形的面积在所述激光图形中的面积占比是根据所述电池硅片上的高方阻区域的大小和低方阻区域的大小来设置的，所述第一激光功率是针对高方阻区域选用的功率，具体可以是26W-32W范围内的任一功率；所述二激光功率是针对低方阻区域选用的功率，具体可以是25W-30W范围内的任一功率。
本发明实施例相比现有技术，主要是对激光器的激光图形进行划分，以实现对所述电池硅片上的不同区域进行不同处理，为更好的说明本发明实施例相对现有技术达到的技术效果，提供了现有技术中仅使用单一的激光图形来对所述电池硅片进行重掺杂处理的数据，具体数据如表1所示的对比例1～对比例3；提供了采用本发明实施例的方法进行重掺杂处理的数据，具体数据如表2所示的实施例1～实施例6；以及提供了二者的对比数据，如表3所示。
表1
表2
表3
| 转换效率(％) | 不均匀性(％) | |
| 实施例1 | 22.45 | 4.2 |
| 实施例2 | 22.46 | 4.0 |
| 实施例3 | 22.48 | 3.7 |
| 实施例4 | 22.47 | 4.1 |
| 实施例5 | 22.48 | 3.6 |
| 实施例6 | 22.46 | 4.1 |
| 对比例1 | 22.43 | 5.3 |
| 对比例2 | 22.45 | 4.7 |
| 对比例3 | 22.42 | 5.5 |
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-32％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为28W-30W。
结合表2和表3所示，实施例1，将所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值设置为25％，则所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值为75％；将所述第一激光功率设置为30W，将所述第二激光功率设置为29W。
具体的，在所述第一图形中使用30W的激光功率发射激光至面积占比为25％的第一区域；以及在所述第二图形中使用29W的激光功率发射激光至面积占比为75％的第二区域；通过激光处理后得到的所述电池硅片的转化效率为22.45％，方阻的不均匀性为4.2％；需要说明的是，转化效率的百分比越高表示转化效率高，方阻的不均匀性的百分比越高表示越方阻越不均匀。
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为32％-45％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为27W-29W。
结合表2和表3所示，实施例2，将所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值设置为36％，则所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值为64％；将所述第一激光功率设置为30W，将所述第二激光功率设置为28W。
具体的，在所述第一图形中使用30W的激光功率发射激光至面积占比为36％的第一区域；以及在所述第二图形中使用28W的激光功率发射激光至面积占比为64％的第二区域；通过激光处理后得到的所述电池硅片的转化效率为22.46％，方阻的不均匀性为4.0％。
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为45％-60％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
结合表2和表3所示，实施例3，将所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值设置为56％，则所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值为44％；将所述第一激光功率设置为30W，将所述第二激光功率设置为27W。
具体的，在所述第一图形中使用30W的激光功率发射激光至面积占比为56％的第一区域；以及在所述第二图形中使用27W的激光功率发射激光至面积占比为44％的第二区域；通过激光处理后得到的所述电池硅片的转化效率为22.48％，方阻的不均匀性为3.7％。
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-32％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
结合表2和表3所示，实施例4，将所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值设置为25％，则所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值为75％；将所述第一激光功率设置为30W，将所述第二激光功率设置为27W。
具体的，在所述第一图形中使用30W的激光功率发射激光至面积占比为25％的第一区域；以及在所述第二图形中使用27W的激光功率发射激光至面积占比为75％的第二区域；通过激光处理后得到的所述电池硅片的转化效率为22.47％，方阻的不均匀性为4.1％。
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为32％-45％，所述第一激光功率的范围为28W-30W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
结合表2和表3所示，实施例5，将所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值设置为36％，则所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值为64％；将所述第一激光功率设置为29W，将所述第二激光功率设置为27W。
具体的，在所述第一图形中使用29W的激光功率发射激光至面积占比为36％的第一区域；以及在所述第二图形中使用27W的激光功率发射激光至面积占比为64％的第二区域；通过激光处理后得到的所述电池硅片的转化效率为22.48％，方阻的不均匀性为3.6％。
在一实施例中，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为45％-60％，所述第一激光功率的范围为27W-29W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
结合表2和表3所示，实施例6，将所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值设置为56％，则所述第二图形的面积与所述激光图形的面积的比值为44％；将所述第一激光功率设置为28W，将所述第二激光功率设置为27W。
具体的，在所述第一图形中使用28W的激光功率发射激光至面积占比为56％的第一区域；以及在所述第二图形中使用27W的激光功率发射激光至面积占比为44％的第二区域；通过激光处理后得到的所述电池硅片的转化效率为22.46％，方阻的不均匀性为4.1％。
在一实施例中，所述对所述电池硅片上的所述第一区域和第二区域进行激光SE掺杂处理后，测试并得到所述电池硅片的所述第一区域和第二区域处的转换效率。
本实施例中，在对所述电池硅片上的所述第一区域和第二区域进行激光SE掺杂处理后，可使用HALM测试机或者其他测试设备来测试并得到所述电池硅片的转换效率，以及使用四探针测试仪或者测试设备来测试并得到所述电池硅片的方阻不均匀性。
结合表1、表2和表3中的对比例和实施例的表格数据，实施例1～实施例6得到的方阻的不均性都要比对比例小，也就是说实施例的均匀性要好于对比例，实施例2～实施例6中，电池片转换效率都要比对比例高，只有实施例1跟对比例效率持平；由此可见，本发明实施例中的技术方案具有较明显优势，效率可以提升0.03％(从实施例最佳例跟对比例最佳例比较)。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，包括：对当前的激光图形进行划分得到第一图形和第二图形，所述第一图形对应于电池硅片的第一区域，所述第二图形对应于所述电池硅片的第二区域，采用第一激光功率在电池硅片的第一区域进行激光SE掺杂处理，以及采用第二激光功率在所述第二区域进行激光SE掺杂处理。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一区域位于所述电池硅片中间的高方阻区域，所述第二区域位于所述电池硅片周围的低方阻区域。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-60％；所述第一激光功率的范围为26W-32W；所述第二激光功率的范围为25W-30W。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-32％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为28W-30W。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为32％-45％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为27W-29W。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为45％-60％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
7.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为20％-32％，所述第一激光功率的范围为29W-31W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
8.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为32％-45％，所述第一激光功率的范围为28W-30W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
9.根据权利要求2所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，所述第一图形的面积与所述激光图形的面积的比值范围为45％-60％，所述第一激光功率的范围为27W-29W；所述第二激光功率的范围为26W-28W。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池的激光SE加工方法，其特征在于，还包括：对所述电池硅片上的所述第一区域和第二区域进行激光SE掺杂处理后，测试并得到所述电池硅片的所述第一区域和第二区域处的转换效率。
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