CN114765231A - 光伏电池及其制备方法 - Google Patents

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CN114765231A CN202011612170.7A CN202011612170A CN114765231A CN 114765231 A CN114765231 A CN 114765231A CN 202011612170 A CN202011612170 A CN 202011612170A CN 114765231 A CN114765231 A CN 114765231A
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吴坚
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CSI Cells Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种光伏电池及其制备方法,所涉及光伏电池的制备方法包括:扩散制结步骤,激光划线步骤,刻槽步骤,去杂质玻璃步骤,正、背面钝化步骤,电极形成步骤,以及裂片步骤,本发明中基于激光划线步骤与刻槽步骤的设置,在获取分片电池时,其裂片位置处与pn结相对应的边缘结区会被第一钝化层覆盖而不会直接暴露于外界环境中,如此能够有效抑制分片电池的边缘复合,进而提高分片电池的FF、VOC、JSC及效率。

Description

光伏电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域,尤其涉及一种光伏电池及其制备方法。
背景技术
为了实现平价上网,光伏组件亟需持续提高输出功率并降低成本,推动组件技术不断创新,同时加速新技术的产业化应用。近年来,较为成熟的组件产品主要以切半组件和叠瓦组件为代表,这两种技术均需要将整片电池切成分片电池后再以串并联的方式实现正负极相连,由于分片电池的电流降低,可有效降低组件内部的热损耗。具体而言,切半组件一般是将整片电池对切后串联起来,每块分片电池的电流降低为整片电池的1/2,因此电流带来的失配损失减小,且电流在组件内部的自身损耗减少,相对普通组件输出功率提高10W左右;叠瓦组件则是将整片电池切成4片、5片、6片或者更多,如此使得分片电池的电流能够更为大幅的降低,而且作为高密度组件的代表,叠瓦组件不再使用焊带,相同组件面积内放置的电池片数量增加13%以上,进而使得叠瓦组件具有转换效率高、内阻小、热斑性能优异等特点。
然现有技术中,对于分片电池而言,其裂片所形成的边缘由于直接与环境接触,会导致边缘复合(即因裂片而受损),进而大幅降低相应组件的功率。特别是对于与pn结相对应的边缘结区而言,其存在比其它位置处(如与硅片相对应的边缘基区)密度高得多的悬挂键,该悬挂键会促进载流子复合并且大幅降低分片电池的性能。
目前,为了抑制分片电池的边缘复合,有通过在分片电池的边缘生长一层 SiO2或Al2O3,也有通过湿化学的方法达到边缘钝化的效果。虽然这些方法对钝化边缘基区复合有一定效果,但是边缘结区的复合仍然偏大,故分片电池的效率和相应组件的功率未能得到明显的提升。
有鉴于此,有必要提供一种能够解决以上技术问题的技术方案。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一,为实现上述发明目的,本发明提供了一种光伏电池的制备方法,其具体设计方式如下。
一种光伏电池的制备方法,其包括以下步骤:
扩散制结步骤,在硅片正面扩散形成pn结及位于所述pn结上侧的杂质玻璃层;
激光划线步骤,于待裂片位置处对所述硅片的正面进行激光划线,以破坏所述杂质玻璃层与待裂片位置处相对应的区域;
刻槽步骤,将经激光划线后的所述硅片置于碱性溶液中,所述碱性溶液渗透穿过所述杂质玻璃层被激光划线破坏的区域以刻蚀所述pn结,形成贯穿所述 pn结的凹槽;
去杂质玻璃步骤,去除所述pn结上侧的所述杂质玻璃层;
正、背面钝化步骤,在所述硅片的正面一侧形成覆盖所述凹槽内壁的第一钝化层,在所述硅片的背面一侧形成第二钝化层;
电极形成步骤,在所述第一钝化层、第二钝化层表面分别形成正面电极、背面电极;
裂片步骤,在所述凹槽位置处对所述硅片进行裂片以形成分片电池。
进一步,所述激光划线步骤中,所采用的激光光斑直径为90-150μm,功率为50-100W。
进一步,在所述刻槽步骤之前,还包括通过激光在所述硅片正面进行选择性重掺的激光重掺步骤,所述激光重掺步骤中的激光功率小于所述激光划线步骤中的激光功率。
进一步,所述激光重掺步骤与所述激光划线步骤采用同一激光器进行,所述激光器功率可调。
进一步,所述激光重掺步骤中,所采用的激光光斑直径为90-150μm,功率为30-50W。
进一步,在所述正、背面钝化步骤与所述电极形成步骤之间,还包括对所述硅片背面的所述第二钝化层进行激光开槽的步骤。
进一步,所述刻槽步骤中,所述碱性溶液为5wt%-10wt%的NaOH或KOH 溶液。
进一步,所述激光划线步骤与所述刻槽步骤之间还包括采用混酸溶液对所述硅片背面进行抛光的背抛步骤。
进一步,所述背抛步骤中,所述混酸溶液包括25wt%-65wt%的HNO3以及 5wt%-15wt%的HF;或,所述混酸溶液包括25wt%-65wt%的HNO3、5wt%-15wt%的HF以及10wt%-30wt%的H2SO4。
进一步,所述去杂质玻璃步骤中,采用5wt%-10wt%的HF溶液进行所述杂质玻璃层的去除。
一种光伏电池的制备方法,其至少包括如下步骤:
提供硅片,对硅片的正面进行扩散以形成pn结;
通过激光在所述硅片正面进行选择性重掺;
在所述硅片正面对待裂片位置处进行激光划线,以破坏所述pn结上杂质玻璃层与所述待裂片位置相对应的区域;
刻蚀去除所述pn结与所述激光划线相对应的区域,以形成贯穿所述pn结凹槽;
形成覆盖所述凹槽内壁的钝化层;
在所述硅片表面制备电极,以得到太阳能电池。
进一步,进行激光划线时所用激光的功率,大于进行选择性重掺时所用激光的功率。
进一步,所述钝化层覆盖所述硅片全部正面。
本发明还提供了一种光伏电池,其包括硅片、形成于硅片正面的pn结、钝化层及电极,所述硅片的正面设置有至少一条向下贯穿所述pn结的凹槽,所述钝化层覆盖所述凹槽的内壁,且所述凹槽所在位置的中心线将所述硅片划分成至少两个尺寸相同的区域。
本发明的有益效果:基于本发明所提供光伏电池的制备方法,在获取分片电池时,其裂片位置处与pn结相对应的边缘结区会被第一钝化层覆盖而不会直接暴露于外界环境中,如此能够有效抑制分片电池的边缘复合,进而提高分片电池的FF、VOC、JSC及效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1所示为硅片经扩散制结步骤后的结构示意图;
图2所示为图1所示结构激光划线后的结构示意图;
图3所示为图2所示结构刻槽后的结构示意图;
图4所示为图3所示结构去除杂质玻璃层的结构示意图;
图5所示为图4所示结构正、背面被钝化的结构示意图;
图6所示为图5所示结构正、背面形成有电极的结构示意图;
图7所示为图6所示结构进行裂片的示意图;
图8所示为裂片后分片电池的结构示意图;
图9所示为整片太阳能电池形成分片电池的一种平面示意图;
图10所示为本发明光伏电池的制备方法一种具体实施流程图。
图中,100为整片太阳能电池,100a为分片电池,10为硅片,11为扩散层, 110为待刻区,111为重掺区,12为杂质玻璃层,120为划线受损区,13为第一钝化层,130为结区保护部,14为第二钝化层,140为切槽,141为氧化铝膜, 142为氮化硅膜,15为正面电极,16为背面电极,200为凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
结合图10所示,本发明提供了一种光伏电池的制备方法,其包括有以下步骤:扩散制结步骤,激光划线步骤,刻槽步骤,去杂质玻璃步骤,正、背面钝化步骤,电极形成步骤,以及裂片步骤。更为具体的参考以下描述。
参考图1所示,本发明中所涉及的扩散制结步骤为:在硅片10正面扩散形成pn结及位于pn结上侧的杂质玻璃层12。具体而言,扩散制结时,会在硅片 10正面形成扩散层11及位于扩散层11上的杂质玻璃层12,其中扩散层11与硅片10的界面位置处即构成所述的pn结。在一具体实施例中,所涉及的硅片 10选用P型硅,经酸制绒或碱制绒可在硅片10的正背面形成凹坑状或金字塔状的微绒面,采用磷源扩散可在硅片10的正面形成n型扩散层11,此时所形成的杂质玻璃层12为磷硅玻璃。可以理解,在本发明的另一些实施例中,所涉及的硅片10也可以为N型硅,相应的,所涉及的杂质玻璃层12为硼硅玻璃,具体在此不做进一步展开。
结合图2、图7所示,本发明中所涉及的激光划线步骤为:于待裂片位置L 处对硅片10的正面进行激光划线,以破坏杂质玻璃层12与待裂片位置L处相对应的区域。如图2中所示沿箭头所指方向对硅片10进行激光划线,杂质玻璃层12与裂片位置L相对应的区域由于高能量激光的处理会被破坏而形成划线受损区120。
参考图3所示,本发明中所涉及的刻槽步骤为:将经激光划线后的硅片10 置于碱性溶液中,碱性溶液渗透穿过杂质玻璃层12被激光划线破坏的区域以刻蚀pn结,形成贯穿pn结的凹槽200。具体而言,杂质玻璃层12被激光划线破坏的区域即为划线受损区120,由于激光划线时的破坏,划线受损区120形成有供碱性溶液渗透穿过的间隙,在置于碱性溶液中时,碱性溶液会渗透穿过该间隙与划线受损区120下侧构成扩散层11部分的待刻区110进行反应,进而刻穿相应位置处的pn结。为确保pn结于凹槽200位置处完全刻透,凹槽200的深度为1-5μm。
应当理解,在激光划线时,扩散层11也会在一定程度上被激光破坏形成间隙,该间隙有利于加快碱性溶液的刻蚀进度。此外,由于杂质玻璃层12上的划线受损区120位于待刻区110上,在待刻区110被刻蚀后,划线受损区120内的杂质玻璃也会被去除。
参考图4所示,本发明中所涉及的去杂质玻璃步骤为:去除pn结上侧的杂质玻璃层12。如图中所示,即去除位于扩散层11上的杂质玻璃层12,具体实施过程中,采用5wt%-10wt%的HF溶液进行杂质玻璃层12的去除。
参考图5所示,本发明中所涉及的正、背面钝化步骤为:在硅片10的正面一侧形成覆盖凹槽200内壁的第一钝化层13,在硅片10的背面一侧形成第二钝化层14。具体在一实施例中,当所涉及的分片电池100a为PERC电池时,第一钝化层13包括经PECVD工艺沉积于扩散层11上的氮化硅层,第二钝化层14包括经PECVD或ALD工艺依次沉积于硅片10背面的氧化铝膜141及氮化硅膜142。其中,第一钝化层13厚度为70-85nm,折射率为2.05-2.15;氧化铝膜141厚度为5-20nm;氮化硅膜142厚度为80-140nm,折射率为2.1-2.25。
参考图6所示,本发明中所涉及的电极形成步骤为:在第一钝化层13、第二钝化层14表面分别形成正面电极15、背面电极16。具体实施过程中,通常通过丝网印刷导电浆料再经烧结以制得正面电极15与背面电极16,在制作正面电极15与背面电极16后,即可获得整片太阳能电池100。
参考图7、图9所示,本发明中所涉及的裂片步骤为:在凹槽200位置处对硅片10进行裂片以形成分片电池。在一具体实施例中,参考图7所示,先采用激光在硅片10上形成切槽140,再通过裂片机施加机械应力,使正片电池沿切槽140裂解形成图8所示的分片电池,通常,切槽140的深度为硅片10厚度的30%-60%。
通常一块整片太阳能电池100可以切割成至少两片分片电池100a,参考图 8中所示,在该具体实施例中,一块整片太阳能电池100可以切割成6片分片电池100a,分片电池100a可用于叠瓦组件的制作。
作为本发明的优选实施方式,本实施例中激光切割的一侧为硅片10背离扩散层11的一侧,即沿图7中箭头所示方向进行激光切割操作以形成切槽140。对于太阳能电池而言,其pn结位于硅片10与扩散层11的界面位置处,采用以上方式切割硅片10可以最大程度降低激光切割裂片时的热量对pn结影响,进而使得所获得的分片电池具有最优性能。
可以理解,在本发明的另一些实施例中,裂片也可以采用以下方式进行:先用一束激光在待裂片位置的一端部做短距离划刻诱发裂纹,再用另一束激光沿预设方向扫描以局部加热电池片,同时跟随该激光束引入水流或空气流等以进行局部冷却,由此产生的热应力诱导最初的裂纹沿激光扫描的方向增长、裂片,进而形成分片电池。
可以理解,基于本发明所提供光伏电池的制备方法,在获取分片电池时,其裂片位置处与pn结相对应的的边缘结区会被第一钝化层13覆盖而不会直接暴露于外界环境中,参考图8所示,第一钝化层13于分片电池的边缘结区位置处形成有结区保护部130,该结区保护部130能够有效抑制分片电池的边缘复合,进而提高分片电池的FF、VOC、JSC及效率。
作为本发明的一种具体实施方式,在以上所涉及的激光划线步骤中,所采用的激光光斑直径为90-150μm,功率为50-100W。
在本发明中,当所涉及的分片电池100a为PERC电池时,参考图10所示,所涉及的方法在刻槽步骤之前,还包括通过激光在硅片10正面进行选择性重掺的激光重掺步骤。结合图1、图7所示,应当理解,在本实施例中,经激光重掺后形成的重掺区111构成扩散层11的一部分,重掺区111通常与太阳能电池的正面电极15位置相匹配(通常与正面电极15的副栅位置相匹配,具体可参考现有技术),其厚度大于扩散层11的其它区域。
具体实施过程中,激光重掺步骤中的激光功率小于激光划线步骤中的激光功率。基于此,在进行激光重掺步骤时,所涉及的激光能够实现将杂质玻璃层 12中的杂质原子进一步扩散至扩散层11,而不会出现激光划线步骤中杂质玻璃层12被破坏的问题,进而可避免重掺区111在刻槽步骤中被刻蚀。
作为本发明的一种优选实施方式,激光重掺步骤与激光划线步骤采用同一激光器进行,激光器功率可调。如此本发明所涉及的perc电池制作相对传统的 perc电池不会额外增加工位。具体实施过程中,激光重掺步骤与激光划线步骤的具体实现顺序可调,如图10中所示,先进行激光重掺步骤,再进行激光划线步骤;在本发明的其它实施例中,也可以先进行激光划线步骤,再进行激光重掺步骤;或者激光重掺步骤与激光划线步骤交替穿插进行。
作为本发明的一种具体实施例,激光重掺步骤中,所采用的激光光斑直径为90-150μm,功率为30-50W。
在一具体实施例中,本发明中所涉及的扩散制结步骤依次包括预扩散环节及推进扩散环节。其中,在预扩散环节中,向扩散炉内通入POCl3与O2进行恒定源扩散,POCl3的流量为300-1000sccm,O2的流量为300-1000sccm,预扩散温度为780-810℃,时间为5-10min;在推进扩散环节中,向扩散炉内通入N2,推进扩散温度为820-850℃,时间为5-10min。
可以理解,在预扩散环节中,POCl3中的磷原子进入硅片10的表面层,进而在推进扩散环节中通过硅原子之间的间隙向硅片内部渗透扩散,进而完成扩散制结工序。
作为优选地,本发明一些实施例中,扩散制结步骤后硅片10的方阻为 111-150Ω;重掺杂后硅片10的重掺区111方阻为80-120Ω。方阻是掺杂浓度大小的一种体现,方阻高说明掺杂较少,结深较浅,会导致Rs较高,接触电阻增大,影响电池片的转换效率;方阻低说明掺杂较多,结深较深,接触电阻小。
进一步地,结合图10、图7所示,本发明所涉及的方法在正、背面钝化步骤与电极形成步骤之间,还包括对硅片10背面的第二钝化层14进行激光开槽的步骤。具体在图7所示实施例中,用于开槽的激光光斑为25-40μm,具体实施过程中,激光槽贯穿氧化铝层141与氮化硅层142。进而使得背面电极16直接连接至硅片10。
具体实施时,本发明中,在激光划线步骤与刻槽步骤之间还包括采用混酸溶液对硅片10背面进行抛光的背抛步骤。具体酸刻蚀时,硅片10背面朝下漂浮于混酸溶液表面进行单面刻蚀,正面采用水膜保护,通常采用链式设备进行相关操作,混酸溶液能够一次性去除硅片10背面的杂质玻璃(如PSG)与背结,进而使得硅片能够顺利进入下一环节。
作为本发明的一种具体实施方式,背抛步骤中,混酸溶液包括25wt%-65wt%的HNO3以及5wt%-15wt%的HF。在另一些优选实施方式中,本发明中所涉及的混酸溶液包括25wt%-65wt%的HNO3、5wt%-15wt%的HF以及 10wt%-30wt%的H2SO4,其中,H2SO4能够增加混酸溶液的氢离子浓度,加快反应速度。
由于以上在背抛步骤中采用混酸溶液进行硅片10背面抛光,硅片10背面会残留一定的混酸溶液,刻槽步骤中碱性溶液可以中和这些残留的混酸溶液。此外,在利用混酸溶液进行背面抛光时,会在硅片10背面形成一层多孔硅,这层多孔硅会严重影响电池的光电转换效率,而刻槽步骤中碱性溶液可以对硅片 10背面的多孔硅进行清洗,现有技术中硅片10表面实现多孔硅清洗的碱性溶液为1wt%-3wt%的NaOH或KOH溶液。但在本发明中,为在实现清洗多孔硅的同时,能够刻蚀形成凹槽200,作为本发明的优选实施方式,在本发明的刻槽步骤中,用于实现刻槽的碱性溶液为5wt%-10wt%的NaOH或KOH溶液。
此外,参考图10所示,在扩散制结步骤之前,还包括对硅片10进行制绒的步骤,一具体实施例中,先采用3wt%-15wt%的双氧水和1wt%-5wt%的NaOH 溶液进行粗抛;然后在0.5wt%-5wt%的NaOH和0.1wt%-1wt%的制绒添加剂溶液进行制绒,在硅片表面形成绒面;再采用体积浓度为5%-8%的HF溶液和体积浓度为5%-10%HCL溶液去除硅片表面的金属离子杂质,并清洗烘干。可以理解,在本发明的另一些实施例中,也可以采用其它现有技术进行硅片10的制绒。
在本发明的另一些实施例中,本发明所涉及光伏电池的制备方法至少包括如下步骤:
提供硅片10,对硅片10的正面进行扩散以形成pn结。参考图1所示,具体在形成pn结时,会在硅片10正面形成扩散层11及位于扩散层11上的杂质玻璃层12,其中扩散层11与硅片10的界面位置处即构成所述的pn结。
通过激光在硅片10正面进行选择性重掺。可以理解,结合图1、图6所示,选择性重掺所形成的重掺区111与正面电极15位置相匹配,具体与正面电极 15的副栅位置相匹配。
在硅片10正面对待裂片位置L处进行激光划线,以破坏pn结上杂质玻璃层12与待裂片位置L相对应的区域。具体可结合图2所展示,沿箭头所指方向对硅片10进行激光划线,杂质玻璃层12与裂片位置L相对应的区域由于高能量激光的处理会被破坏而形成划线受损区120。
刻蚀去除pn结与激光划线相对应的区域,以形成贯穿pn结凹槽200,具体可参考图3所示。
形成覆盖凹槽200内壁的钝化层。具体而言,参考图5所示,钝化层包括位于硅片10正面一侧的第一钝化层13以及位于硅片10背面一侧形成第二钝化层14,其中第一钝化层13覆盖凹槽200内壁。
在硅片表面制备电极,以得到太阳能电池。具体在第一钝化层13表面形成正面电极15,在第二钝化层14表面形成背面电极16。
可以理解,在本发明太阳能电池的以上制备方法中,优选地,结合图3、图4所示,在对硅片10的正面和背面进行钝化处理前,还需要去除扩散层11 上杂质玻璃层12。
本发明中,进行激光划线时所用激光的功率,大于进行选择性重掺时所用激光的功率。如此,在激光划线时,相对较大的激光功率可以实现杂质玻璃的破坏;而在进行激光重掺步骤时,所涉及的激光能够实现将杂质玻璃层12中的杂质原子进一步扩散至扩散层11,而不会出现激光划线步骤中杂质玻璃层12 被破坏的问题,进而可避免重掺区111在刻槽步骤中被刻蚀。
作为本发明一种优选的实施方式,参考图6中所示,钝化层覆盖硅片10 全部正面。具体于本实施例中,构成硅片10正面一侧钝化层的第一钝化层13 覆盖凹槽200的内壁以及全部扩散层11的上表面。如此,可以在不改变现有钝化层成型工艺的条件下获取本发明所涉及的太阳能电池。
本发明还提供了一种光伏电池,参考图6所示,其包括硅片10、形成于硅片10正面的pn结、钝化层及电极。具体实施过程中,钝化层包括位于硅片10 正面一侧的第一钝化层13以及位于硅片10背面一侧形成第二钝化层14,电极包括形成于第一钝化层13表面的正面电极15以及形成于第二钝化层14表面的背面电极16。
结合图4、图6所示,本法明中所涉及硅片10的正面设置有至少一条向下贯穿pn结的凹槽200,钝化层覆盖凹槽200的内壁(即第一钝化层13均有覆盖凹槽200内壁的结区保护部130),且凹槽200所在位置的中心线将硅片10 划分成至少两个尺寸相同的区域。较为容易理解,在本发明中,凹槽200所在位置的中心线基于待裂片位置L重合。
此外,在具体实施过程中,硅片10的正面通常设置有至少3条向下贯穿 pn结的凹槽200,进而可实现将太阳能电池片裂片成4等分。参考图9所示,在该具体实施例中,硅片10的正面通常设置有5条向下贯穿pn结的凹槽200,进而可实现将太阳能电池片裂片成6等分。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种光伏电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
扩散制结步骤,在硅片正面扩散形成pn结及位于所述pn结上侧的杂质玻璃层;
激光划线步骤,于待裂片位置处对所述硅片的正面进行激光划线,以破坏所述杂质玻璃层与待裂片位置处相对应的区域;
刻槽步骤,将经激光划线后的所述硅片置于碱性溶液中,所述碱性溶液渗透穿过所述杂质玻璃层被激光划线破坏的区域以刻蚀所述pn结,形成贯穿所述pn结的凹槽;
去杂质玻璃步骤,去除所述pn结上侧的所述杂质玻璃层;
正、背面钝化步骤,在所述硅片的正面一侧形成覆盖所述凹槽内壁的第一钝化层,在所述硅片的背面一侧形成第二钝化层;
电极形成步骤,在所述第一钝化层、第二钝化层表面分别形成正面电极、背面电极;
裂片步骤,在所述凹槽位置处对所述硅片进行裂片以形成分片电池。
2.根据权利要求1所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述激光划线步骤中,所采用的激光光斑直径为90-150μm,功率为50-100W。
3.根据权利要求1所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,在所述刻槽步骤之前,还包括通过激光在所述硅片正面进行选择性重掺的激光重掺步骤,所述激光重掺步骤中的激光功率小于所述激光划线步骤中的激光功率。
4.根据权利要求3所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述激光重掺步骤与所述激光划线步骤采用同一激光器进行,所述激光器功率可调。
5.根据权利要求3所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述激光重掺步骤中,所采用的激光光斑直径为90-150μm,功率为30-50W。
6.根据权利要求3所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,在所述正、背面钝化步骤与所述电极形成步骤之间,还包括对所述硅片背面的所述第二钝化层进行激光开槽的步骤。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述刻槽步骤中,所述碱性溶液为5wt%-10wt%的NaOH或KOH溶液。
8.根据权利要求7所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述激光划线步骤与所述刻槽步骤之间还包括采用混酸溶液对所述硅片背面进行抛光的背抛步骤。
9.根据权利要求8所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述背抛步骤中,所述混酸溶液包括25wt%-65wt%的HNO3以及5wt%-15wt%的HF;或,所述混酸溶液包括25wt%-65wt%的HNO3、5wt%-15wt%的HF以及10wt%-30wt%的H2SO4
10.根据权利要求1-6任意一项所述的光伏电池的制备方法,其特征在于,所述去杂质玻璃步骤中,采用5wt%-10wt%的HF溶液进行所述杂质玻璃层的去除。
11.一种光伏电池的制备方法,其特征在于,至少包括如下步骤:
提供硅片,对硅片的正面进行扩散以形成pn结;
通过激光在所述硅片正面进行选择性重掺;
在所述硅片正面对待裂片位置处进行激光划线,以破坏所述pn结上杂质玻璃层与所述待裂片位置相对应的区域;
刻蚀去除所述pn结与所述激光划线相对应的区域,以形成贯穿所述pn结凹槽;
形成覆盖所述凹槽内壁的钝化层;
在所述硅片表面制备电极,以得到太阳能电池。
12.根据权利要求11所述光伏电池的制备方法,其特征在于,进行激光划线时所用激光的功率,大于进行选择性重掺时所用激光的功率。
13.根据权利要求11所述光伏电池的制备方法,其特征在于,所述钝化层覆盖所述硅片全部正面。
14.一种光伏电池,包括硅片、形成于硅片正面的pn结、钝化层及电极,其特征在于,所述硅片的正面设置有至少一条向下贯穿所述pn结的凹槽,所述钝化层覆盖所述凹槽的内壁,且所述凹槽所在位置的中心线将所述硅片划分成至少两个尺寸相同的区域。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117374168A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 无锡华晟光伏科技有限公司 异质结太阳能电池及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103594564A (zh) * 2013-12-03 2014-02-19 常州天合光能有限公司 全背电极太阳能电池的制作方法及全背电极太阳能电池
CN104201240A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 四川钟顺太阳能开发有限公司 一种太阳电池的生产工艺及其采用该工艺生产的太阳电池
CN110808310A (zh) * 2018-08-06 2020-02-18 君泰创新(北京)科技有限公司 降低太阳能电池芯片切割效率损耗的方法及光伏组件
CN110828607A (zh) * 2019-08-27 2020-02-21 横店集团东磁股份有限公司 一种高转换效率se-perc太阳能电池的制备方法
CN111029437A (zh) * 2019-11-26 2020-04-17 常州时创能源股份有限公司 一种小片电池的制备方法
CN111223949A (zh) * 2018-11-23 2020-06-02 成都晔凡科技有限公司 单晶电池片切割方法、单晶电池片、光伏组件及制备方法
CN111326606A (zh) * 2020-03-11 2020-06-23 苏州光汇新能源科技有限公司 N型分片太阳能电池结构及其制作方法
CN114628546A (zh) * 2020-12-14 2022-06-14 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 太阳能电池裂片方法、分片电池及叠瓦组件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103594564A (zh) * 2013-12-03 2014-02-19 常州天合光能有限公司 全背电极太阳能电池的制作方法及全背电极太阳能电池
CN104201240A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 四川钟顺太阳能开发有限公司 一种太阳电池的生产工艺及其采用该工艺生产的太阳电池
CN110808310A (zh) * 2018-08-06 2020-02-18 君泰创新(北京)科技有限公司 降低太阳能电池芯片切割效率损耗的方法及光伏组件
CN111223949A (zh) * 2018-11-23 2020-06-02 成都晔凡科技有限公司 单晶电池片切割方法、单晶电池片、光伏组件及制备方法
CN110828607A (zh) * 2019-08-27 2020-02-21 横店集团东磁股份有限公司 一种高转换效率se-perc太阳能电池的制备方法
CN111029437A (zh) * 2019-11-26 2020-04-17 常州时创能源股份有限公司 一种小片电池的制备方法
CN111326606A (zh) * 2020-03-11 2020-06-23 苏州光汇新能源科技有限公司 N型分片太阳能电池结构及其制作方法
CN114628546A (zh) * 2020-12-14 2022-06-14 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 太阳能电池裂片方法、分片电池及叠瓦组件

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117374168A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 无锡华晟光伏科技有限公司 异质结太阳能电池及其制备方法
CN117374168B (zh) * 2023-12-07 2024-02-06 无锡华晟光伏科技有限公司 异质结太阳能电池及其制备方法

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