CN116364790A - 电池、电池的制备方法和光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池、电池的制备方法和光伏组件,电池包括:硅衬底,硅衬底正面设置有绒面,背面设置有绒面区和光面区,绒面区在远离正面的方向上凸出于光面区;第一非晶硅层和第二非晶硅层;第一透明导电膜层和第二透明导电膜层,第一透明导电膜层设置于第一非晶硅层正面,第二透明导电膜层设置于第二非晶硅层背面;第二金属电极,第二金属电极设置于第二透明导电膜层背面,第二金属电极包括:主栅线,主栅线设置于绒面区。绒面区可以增强硅衬底的附着力,提升主栅线与硅衬底之间的连接强度,向焊带施加拉力后,焊带不易将第二金属电极拉脱落,可以提升电池整体的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电池、电池的制备方法和光伏组件。
背景技术
目前,传统的异质结电池是双面绒面结构,其制作流程包括制绒、PECVD(等离子体增强化学的气相沉积法)镀非晶硅层、PVD(物理气相沉积)镀透明导电膜层、丝网印刷和测试分选五个步骤,工艺流程简单,良率高,逐渐成为未来商业电池发展的主力。得益于良好的表面钝化与高导电性能的透明导电膜层,异质结电池具有高开压,高填充的特性,但是受限于透明导电膜层与非晶硅层的高吸收,以及背面绒面内反射低的特性,电流低对于异质结电池提效的影响越来越大。
相关技术中,将异质结电池背面制作成光面区,提高光的内反射率,增强硅衬底对长波的吸收,从而提升电池电流。但是,抛光的硅衬底表面过于平坦,丝网印刷形成的金属电极与硅衬底表面的接触面积小,附着力小,造成金属电极与透明导电膜层间的接触电阻率大,而且金属电极与透明导电膜层的附着力因表面粗糙度的减小而减弱,给焊带施加拉力后,焊带会带着金属电极从电池表面脱落,从而使焊带拉力小,影响电池性能与封装后电池的可靠性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出了一种电池,该电池可以提升主栅线与硅衬底之间的连接强度,焊带不易将第二金属电极从硅衬底上拉脱落,提升电池整体的可靠性。
本发明进一步地提出了一种电池的制备方法。
本发明还进一步地提出了一种光伏组件。
根据本发明的电池,包括:硅衬底,所述硅衬底具有正面和背面,所述正面设置有绒面,所述背面设置有绒面区和光面区,所述绒面区在远离所述正面的方向上凸出于所述光面区;第一非晶硅层和第二非晶硅层,所述第一非晶硅层包括:第一本征非晶硅层和第一掺杂非晶硅层,所述第一本征非晶硅层设置于所述硅衬底的正面,所述第一掺杂非晶硅层设置于所述第一本征非晶硅层的正面,所述第二非晶硅层包括:第二本征非晶硅层和第二掺杂非晶硅层,所述第二本征非晶硅层设置于所述硅衬底的背面,所述第二掺杂非晶硅层设置于所述第二本征非晶硅层的背面;第一透明导电膜层和第二透明导电膜层,所述第一透明导电膜层设置于所述第一非晶硅层的正面,所述第二透明导电膜层设置于所述第二非晶硅层的背面;以及第一金属电极和第二金属电极,所述第一金属电极设置于所述第一透明导电膜层的正面,所述第二金属电极设置于所述第二透明导电膜层的背面,所述第二金属电极包括:主栅线,所述主栅线设置于所述绒面区。
根据本发明的电池,将主栅线设置于绒面区,而绒面区可以增强硅衬底的附着力,从而可以提升主栅线与硅衬底之间的连接强度,又主栅线与焊带之间存在连接关系,在向焊带施加拉力后,焊带不易将第二金属电极从硅衬底上拉脱落,进而可以提升电池整体的可靠性。
在本发明的一些示例中,所述主栅线对应的所述绒面区的宽度为d1,所述主栅线的宽度为d2,d1和d2满足关系式:100um≤d1≤2000um,50um≤d2≤1000um。
在本发明的一些示例中,d2满足关系式:50um≤d2≤300um。
在本发明的一些示例中,所述主栅线对应的所述绒面区的宽度和所述主栅线的宽度差值为△d1,△d1满足关系式:△d1>40um。
在本发明的一些示例中,所述第二金属电极还包括:副栅线,所述副栅线与所述主栅线相连接,所述副栅线设置于所述绒面区。
在本发明的一些示例中,所述绒面区包括:多个第一子绒面区和多个第二子绒面区,多个所述第一子绒面区在第一方向上间隔分布且多个所述第二子绒面区在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔分布,相邻的所述第一子绒面区和所述第二子绒面区之间设置有所述光面区,所述主栅线和所述副栅线均为多个,多个所述主栅线设置于所述第一子绒面区,多个所述副栅线设置于所述第二子绒面区。
在本发明的一些示例中,所述第二子绒面区的宽度大于所述副栅线的宽度。
在本发明的一些示例中,所述第二子绒面区的宽度为d3,所述副栅线的宽度为d4,d3和d4满足关系式:80um≤d3≤300um,20um≤d4≤60um。
在本发明的一些示例中,所述第二子绒面区和所述副栅线的宽度差值为△d2,△d2满足关系式:△d2>40um。
在本发明的一些示例中,所述绒面区的顶部与所述光面区所在平面的高度差值为h1,h1满足关系式:1um≤h1≤5um。
根据本发明的包括以上所述的电池的制备方法,包括以下步骤:选择硅衬底,并在所述硅衬底的正面和背面上制绒,形成绒面;将所述硅衬底的正面和背面氧化,形成氧化层;在所述硅衬底的背面印刷油墨,形成油墨区和非油墨区;将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除;将所述油墨区去除;将所述硅衬底背面上去除所述氧化层的区域抛光,形成光面区;将所述硅衬底正面和背面上的剩余所述氧化层去除,在所述硅衬底的背面形成绒面区和所述光面区;在所述硅衬底的正面和背面分别沉积非晶硅层和透明导电膜层;印刷金属电极,在所述硅衬底正面和背面的所述透明导电膜层上印刷金属电极,所述硅衬底背面的所述金属电极的主栅线印刷在所述绒面区。
在本发明的一些示例中,所述的将所述硅衬底的正面和背面氧化,形成氧化层的步骤包括:将硅衬底放置的容器内通入O2或O2+H2O,温度维持在750℃-900℃。
在本发明的一些示例中,所述印刷金属电极的步骤还包括:对应所述硅衬底背面的所述金属电极的副栅线印刷在所述绒面区。
在本发明的一些示例中,在所述的在所述硅衬底的背面印刷油墨,形成油墨区和非油墨区的步骤为,采用UV光固化,固化能量在30mj-150mj之间,固化时间在1S-10s之间;或采用烘干固化,固化温度在150℃-250℃,固化时间在60s-300s之间。
在本发明的一些示例中,所述的将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除的步骤包括:将所述硅衬底放置在HF酸水溶液上,刻蚀去除所述硅衬底背面非油墨区内的所述氧化层,所述HF酸水溶液的质量浓度为1%-5%,温度为20-25℃,时间为120-240s。
在本发明的一些示例中,所述形成光面区的步骤为,将所述硅衬底放置在碱溶液中抛光,所述碱溶液的质量浓度为5%-15%,温度为70℃-85℃,时间为30s-600s。
根据本发明的光伏组件,包括:以上所述的电池。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的电池的示意图;
图2是根据本发明实施例的电池的背面的示意图;
图3是根据本发明实施例的电池的制备方法的流程图。
附图标记:
1、电池;
10、硅衬底;11、正面;12、背面;13、绒面区;14、光面区;15、第一子绒面区;16、第二子绒面区;20、第一非晶硅层;30、第二非晶硅层;40、第一透明导电膜层;50、第二透明导电膜层;60、第一金属电极;70、第二金属电极;71、主栅线;72、副栅线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的电池1和该电池1的制备方法。
如图1所示,根据本发明实施例的电池1,包括:硅衬底10、第一非晶硅层20、第二非晶硅层30、第一透明导电膜层40、第二透明导电膜层50、第一金属电极60和第二金属电极70。硅衬底10为电池1的制作材质,可以为P型或N型非晶硅,硅衬底10具有正面11和背面12,可以理解地,硅衬底10或太阳能电池1具有两个表面,主要接收太阳光的面为正面11,也就是主受光面,与正面11相对的另一面是太阳能电池1或硅衬底10的非主要接收太阳光的面,也就是背面12。
如图2所示,硅衬底10的正面11设置有绒面,绒面可以形成为金字塔绒面,这样可以起到很好的光陷作用,可以取代传统工艺中的制绒以及相关的清洗工艺。在背面12设置有绒面区13和光面区14,绒面区13可以增强硅衬底10的附着力,而光面区14可以提高光的内反射率,增强硅衬底10对长波的吸收,从而提升电池1的电流。另外,绒面区13在远离正面11的方向上凸出于光面区14,这样可以更好地对绒面区13和光面区14进行区分,从而便于电池1的后续制作。
如图1所示,第一非晶硅层20包括:第一本征非晶硅层和第一掺杂非晶硅层,第一本征非晶硅层设置于硅衬底10的正面11,第一掺杂非晶硅层设置于第一本征非晶硅层的正面11,第二非晶硅层30包括:第二本征非晶硅层和第二掺杂非晶硅层,第二本征非晶硅层设置于硅衬底10的背面12,第二掺杂非晶硅层设置于第二本征非晶硅层的背面12。其中,第一掺杂非晶硅层和第二掺杂非晶硅层均可以为n型或p型,需要注意的是,当第一掺杂非晶硅层为n型时,第二掺杂非晶硅层为p型,当第一掺杂非晶硅层为p型时,第二掺杂非晶硅层为n型,在第一非晶硅层20中,第一本征非晶硅层和第一掺杂非晶硅层至少各一层,当然,在第二非晶硅层30中,第二本征非晶硅层和第二掺杂非晶硅层也至少各一层。这样设置合理,使硅衬底10的正面11和背面12均可以形成晶体硅衬底10。
如图1所示,第一透明导电膜层40设置于第一非晶硅层20的正面11,第二透明导电膜层50设置于第二非晶硅层30的背面12,第一金属电极60设置于第一透明导电膜层40的正面11,第二金属电极70设置于第二透明导电膜层50的背面12,第一透明导电膜层40可以与第一金属电极60配合,在电池1的正面11起到导电的作用,而第二透明导电膜层50可以与第二金属电极70配合,在电池1的背面12起到导电的作用。
如图2所示,第二金属电极70包括:主栅线71,主栅线71设置于绒面区13。主栅线71主要起到收集电流作用,与焊带焊接后将电流导出,将主栅线71设置于绒面区13,而绒面区13可以增强硅衬底10的附着力,从而可以提升主栅线71与硅衬底10之间的连接强度,又主栅线71与焊带之间存在连接关系,在向焊带施加拉力后,焊带不易将第二金属电极70从硅衬底10上拉脱落,进而可以提升电池1整体的可靠性。
其中,主栅线71对应的绒面区13的宽度为d1,主栅线的宽度为d2,d1和d2满足关系式:100um≤d1≤2000um,50um≤d2≤1000um。设置主栅线71的宽度在一定范围内,这样可以使主栅线71符合电池1的设定需求,满足导电功能,而主栅线71对应的绒面区13的宽度也设置在一定范围内,并且主栅线71对应的绒面区13的宽度一般比主栅线71的宽度较宽,这样可以保证主栅线71与硅衬底10之间的连接稳定性和可靠性。
进一步地,d2满足关系式:50um≤d2≤300um。由于主栅线71宽度为1000um的电池1已经很少,或者已被市场淘汰,优选地,将主栅线71的最大宽度设置为300um,这样更加合理,更符合市场的需求。
另外,主栅线71对应的绒面区13的宽度和主栅线71的宽度差值为△d1,△d1满足关系式:△d1>40um。也就是说,主栅线71对应的绒面区13在设置于硅衬底10时,主栅线71对应的绒面区13的宽度需要超过主栅线71的宽度40um,这样可以更好地保证主栅线71对应的绒面区13与金属电极栅线印刷时的对位精度,使主栅线71可以设置于主栅线71对应的绒面区13的宽度范围内,保证主栅线71设置的可靠性。
此外,如图2所示,第二金属电极70还包括:副栅线72,副栅线72与主栅线71相连接,副栅线72设置于绒面区13。副栅线72与主栅线71相连接,主栅线71可以收集副栅线72的电流,而副栅线72主要负责收集电池1产生的电流,而将副栅线72设置于绒面区13,此时副栅线72与硅衬底10的接触面是绒面,绒面比表面积大,此次接触电阻小,若副栅线72设置于第二子绒面16之外,印刷到光面区14中,光面比表面积小,接触电阻大,如此,可以保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加,从而可以提高电池1效率。
具体地,如图2所示,绒面区13包括:多个第一子绒面区15和多个第二子绒面区16,多个第一子绒面区15在第一方向上间隔分布,而且多个第二子绒面区16在与第一方向垂直的第二方向上间隔分布,相邻的第一子绒面区15和第二子绒面区16之间设置有光面区14,主栅线71和副栅线72均为多个,多个主栅线71设置于第一子绒面区15,多个副栅线72设置于第二子绒面区16。
这样设置更符合主栅线71和副栅线72在电池1背面12的分布,而且便于布置,而多个主栅线71设置于第一子绒面区15,多个副栅线72设置于第二子绒面区16,这样则可以使焊带不易将第二金属电极70从硅衬底10上拉脱落,提升电池1整体的可靠性,副栅线72印刷在第二子绒面16范围内,就可以保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加,提高电池1效率,另外,相邻的第一子绒面区15和第二子绒面区16之间设置有光面区14,这样可以使光面区14的范围尽可能地大,从而提高光的内反射率,增强硅衬底10对长波的吸收,提升电池1的电流。
另外,第二子绒面区16的宽度大于副栅线72的宽度。这样设置,可以使副栅线72能够完全设置于第二子绒面区16,此时副栅线72与硅衬底10的接触面是绒面,绒面比表面积大,此次接触电阻小,若副栅线72超出第二子绒面16的范围,印刷到光面区14中,光面比表面积小,接触电阻大,如此,保证副栅线72印刷在第二子绒面16范围内,就可以保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加。
其中,第二子绒面区16的宽度为d3,副栅线72的宽度为d4,d3和d4满足关系式:80um≤d3≤300um,20um≤d4≤60um。设置副栅线72的宽度在一定范围内,这样可以使副栅线72符合电池1的设定需求,满足导电功能,而第二子绒面区16的宽度也设置在一定范围内,并且第二子绒面区16的宽度一般比副栅线72的宽度较宽,可以使副栅线72可以印刷在第二子绒面16范围内,保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加。
进一步地,第二子绒面区15和副栅线72的宽度差值为△d2,△d2满足关系式:△d2>40um。也就是说,第二子绒面区16在设置于硅衬底10时,第二子绒面区16的宽度需要副栅线72的宽度40um,这样可以更好地保证第二子绒面区16与金属电极栅线印刷时的对位精度,使副栅线72可以设置于第二子绒面区16的宽度范围内,保证主栅线71和副栅线72设置的可靠性,而且副栅线72可以印刷在第二子绒面16范围内,保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加。
当然,主栅线71对应设置于第一子绒面区15的宽度方向中部,副栅线72对应设置于第二子绒面区16的宽度方向中部。将主栅线71和副栅线72分别设置于第一子绒面区15和第二子绒面区16的宽度方向中部,这样可以使主栅线71和副栅线72宽度方向两侧的绒面区13的宽度均匀,从而可以使主栅线71和副栅线72的设置更加稳定,提升主栅线71在宽度方向上的两侧与硅衬底10之间的连接稳定性和可靠性,副栅线72在宽度方向上的两侧都印刷在第二子绒面16范围内,保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加。
需要说明的是,绒面区13的顶部与光面区14所在平面的高度差值为h1,h1满足关系式:1um≤h1≤5um。将绒面区13的顶部与光面区14的高度差值设置在该范围内,可以更好地对绒面区13和光面区14进行区分。
除此之外,硅衬底10的厚度为h2,第一非晶硅层20和第二非晶硅层30的厚度均为h3,第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层50的厚度均为h4,h2、h3和h4满足关系式:90um≤h2≤200um,5nm≤h3≤15nm,50nm≤h4≤120nm。硅衬底10的厚度需要保持在一定的范围内,这样可以使电池1的整体结构比较稳定,而第一非晶硅层20和第二非晶硅层30的厚度也需要保持在一定的范围内,这样便于设置,而且可以使第一非晶硅层20和第二非晶硅层30更好地设置于硅衬底10,同样,第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层50的厚度需要保持在一定的范围内,这样便于设置,而且可以使第一透明导电膜层40和第二透明导电膜层50更好地分别设置于第一非晶硅层20和第二非晶硅层30。
如图3所示,根据本发明实施例的电池1的制备方法,该电池1为以上实施例所述的电池1,电池1的制备方法包括以下步骤:
S1、选择硅衬底10,并在硅衬底10的正面11和背面12上制绒,形成绒面。也就是说,先选择硅衬底10,然后去除硅衬底10上的脏污和线痕,在硅衬底10的正面11和背面12形成的初始绒面。在制绒时选择的溶液是质量浓度为1%-5%的碱溶液,温度控制在60-85℃,时间控制在30s-100s,碱溶液包括但限于NaOH、KOH和TMAH(四甲基氢氧化铵)中的一种或多种。
S2、将硅衬底10的正面11和背面12氧化,形成氧化层。也就是说,在硅衬底10的正面11和背面12均形成氧化层,氧化层可以为SiO2氧化层,主要可以作为掩模,SiO2的厚度范围为:2nm-50nm。
S3、在硅衬底10的背面12印刷油墨,在硅衬底10的背面12形成油墨区和非油墨区,即油墨区为印刷有油墨的对应的硅衬底10的区域,非油墨区域为没有印刷油墨的对应的硅衬底10的区域。使用丝网印刷的方式在硅衬底10的背面12印刷油墨,油墨耐强酸腐蚀,主要成分是树脂,在固化会可以起到保护氧化层的作用,而且油墨区在后续处理后可以形成为绒面区13,从而可以为后面的工艺划定开窗区域与保留区域。
S4、将硅衬底10背面12上的非油墨区内的氧化层去除。需要说明的是,由于油墨固化会可以起到保护氧化层,从而油墨区的氧化层在去除氧化层时不会被去除,而非油墨区内的氧化层没有被保护,会从硅衬底10背面12上被去除,如此,可以区分非油墨区与油墨区,便于后续操作。
S5、将油墨区去除。可以通过氨水与双氧水组合清洗的方式去除硅衬底10的背面12的全部油墨,使硅衬底10背面12保持清洁,便于后续操作。
S6、将硅衬底10背面12上去除氧化层的区域抛光,形成光面区14。也就是说,在抛光时,有氧化层保护的硅衬底10区域不反应,也就是不会被抛光,而无氧化层保护的硅衬底10区域被抛光掉,油墨区有氧化层保护,而非油墨区的氧化层已经被去除,如此,非油墨区将会被抛光,油墨区不会被抛光,从而可以实现硅衬底10背面12油墨区的高度高于非油墨区的高度。
S7、将硅衬底10正面11和背面12上的剩余氧化层去除,在硅衬底10的背面12形成绒面区13和光面区14。去除硅衬底10正面11和背面12上的剩余氧化层后,油墨区可以形成为绒面区13,非油墨区被抛光后可以形成为光面区14,而且绒面区13的高度高于光面区14所在平面的高度,便于区分绒面区13和光面区14。
S8、在硅衬底10的正面11和背面12分别沉积非晶硅层和透明导电膜层。其中,先沉积非晶硅层,然后沉积透明导电膜层,使电池1制作成型。
S9、在硅衬底10正面11和背面12的透明导电膜层上印刷金属电极,对应硅衬底10背面12的金属电极的主栅线71印刷在绒面区13。在硅衬底10正面11和背面12的透明导电膜层上印刷金属电极,透明导电膜层可以与金属电极配合,从而可以在电池1的正面11和背面12均起到导电效果。而对应硅衬底10背面12的金属电极的主栅线71印刷在绒面区13,绒面区13可以增强硅衬底10的附着力,从而可以提升主栅线71与硅衬底10之间的连接强度,又主栅线71与焊带之间存在连接关系,在向焊带施加拉力后,焊带不易将第二金属电极70从硅衬底10上拉脱落,进而可以提升电池1整体的可靠性。
需要说明的是,在电池1的整个制备过程中,工艺设备都是基于常规的电池1量产线设备,这样可以避免增加成本,另外,在步骤S9后,还需要对电池1进行整体的测试分选,分出合格和不合格的产品,提升产品的优良率。
其中,步骤S2包括:将硅衬底10放置在容器内通入O2或O2+H2O,温度维持在750℃-900℃。将硅衬底10放置在氧化炉中通入O2或O2+H2O,均可以在硅衬底10的正面11和背面12形成氧化层,而温度维持在750℃-900℃,则可以使形成的氧化层的效果更好,状态更稳定。另外,也可以通过通入臭氧制作氧化层,若氧化层作为掩膜时,则不可以使用臭氧制作氧化层,因为臭氧形成的氧化膜非常薄,约1nm-2nm,无法作为掩膜阻挡强碱的刻蚀。
当然,步骤S9还包括:对应硅衬底10背面12的金属电极的副栅线72印刷在绒面区13。将对应硅衬底10背面12的金属电极的副栅线72也印刷在绒面区13,这样可以保证副栅线72印刷在绒面区13范围内,就可以保证副栅线72与硅衬底10的接触不增加,从而可以提高电池1效率。
根据本发明的一个可选实施例,步骤S3为,采用UV光(紫外光)固化,固化能量在30mj-150mj之间,固化时间在1S-10s之间,或采用烘干固化,固化温度在150℃-250℃,固化时间在60s-300s之间。由于油墨耐强酸腐蚀,主要成分是树脂,通过采用UV光或烘干都可以固化,油墨在固化会可以起到保护氧化层的作用,而且油墨区在后续处理后可以形成为绒面区13,从而可以为后面的工艺划定开窗区域与保留区域。而在UV光固化时,固化能量在30mj-150mj之间,固化时间在1S-10s之间,在烘干固化时,固化温度在150℃-250℃,固化时间在60s-300s之间,这样都可以使油墨固化效果更好,固化状态更稳定。
可选地,步骤S4包括:将硅衬底10放置在HF酸水溶液上,刻蚀去除硅衬底10背面12非油墨区内的氧化层,HF酸水溶液的质量浓度为1%-5%,温度为20-25℃,时间为120-240s。将硅衬底10放置在HF酸水溶液上,而正面11利用覆盖保护水膜,使用链式刻蚀机刻蚀去除非油墨区内的氧化层,如此,可以更好、更精准地去除硅衬底10背面12非油墨区内的氧化层,而不会对硅衬底10的正面11产生影响。而HF酸水溶液的质量浓度为1%-5%,温度为20-25℃,时间为120-240s,这样可以更好、更全面地刻蚀去除硅衬底10背面12非油墨区内的氧化层。
除此之外,步骤S6为,将硅衬底10放置在碱溶液中抛光,碱溶液的质量浓度为在5%-15%,温度为70℃-85℃,时间为30s-600s。在碱溶液中抛光,这样在抛光时,有氧化层保护的区域不反应,而无氧化层保护的区域会产生反应,从而被抛光掉,进而可以将硅衬底10非油墨区抛光,而硅衬底10油墨区不会被抛光。而将碱溶液的质量浓度控制在5%-15%之间,温度控制在70℃-85℃之间,时间控制在30s-600s之间,这样可以使抛光效果更好,而且可以区分绒面区13和光面区14。另外,碱溶液包括但不限于NaOH、KOH和TMAH中的一种或多种。
根据本发明实施例的光伏组件,包括:以上实施例所述的电池1。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (17)
1.一种电池,其特征在于,包括:
硅衬底,所述硅衬底具有正面和背面,所述正面设置有绒面,所述背面设置有绒面区和光面区,所述绒面区在远离所述正面的方向上凸出于所述光面区;
第一非晶硅层和第二非晶硅层,所述第一非晶硅层包括:第一本征非晶硅层和第一掺杂非晶硅层,所述第一本征非晶硅层设置于所述硅衬底的正面,所述第一掺杂非晶硅层设置于所述第一本征非晶硅层的正面,所述第二非晶硅层包括:第二本征非晶硅层和第二掺杂非晶硅层,所述第二本征非晶硅层设置于所述硅衬底的背面,所述第二掺杂非晶硅层设置于所述第二本征非晶硅层的背面;
第一透明导电膜层和第二透明导电膜层,所述第一透明导电膜层设置于所述第一非晶硅层的正面,所述第二透明导电膜层设置于所述第二非晶硅层的背面;以及
第一金属电极和第二金属电极,所述第一金属电极设置于所述第一透明导电膜层的正面,所述第二金属电极设置于所述第二透明导电膜层的背面,所述第二金属电极包括:主栅线,所述主栅线设置于所述绒面区。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述主栅线对应的所述绒面区的宽度为d1,所述主栅线的宽度为d2,d1和d2满足关系式:100um≤d1≤2000um,50um≤d2≤1000um。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,d2满足关系式:50um≤d2≤300um。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述主栅线对应的所述绒面区的宽度和所述主栅线的宽度差值为△d1,△d1满足关系式:△d1>40um。
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第二金属电极还包括:副栅线,所述副栅线与所述主栅线相连接,所述副栅线设置于所述绒面区。
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述绒面区包括:多个第一子绒面区和多个第二子绒面区,多个所述第一子绒面区在第一方向上间隔分布且多个所述第二子绒面区在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔分布,相邻的所述第一子绒面区和所述第二子绒面区之间设置有所述光面区,所述主栅线和所述副栅线均为多个,多个所述主栅线设置于所述第一子绒面区,多个所述副栅线设置于所述第二子绒面区。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第二子绒面区的宽度大于所述副栅线的宽度。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述第二子绒面区的宽度为d3,所述副栅线的宽度为d4,d3和d4满足关系式:80um≤d3≤300um,20um≤d4≤60um。
9.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第二子绒面区和所述副栅线的宽度差值为△d2,△d2满足关系式:△d2>40um。
10.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述绒面区的顶部与所述光面区所在平面的高度差值为h1,h1满足关系式:1um≤h1≤5um。
11.一种权利要求1-10中任一项所述的电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
选择硅衬底,并在所述硅衬底的正面和背面上制绒,形成绒面;
将所述硅衬底的正面和背面氧化,形成氧化层;
在所述硅衬底的背面印刷油墨,形成油墨区和非油墨区;
将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除;
将所述油墨区去除;
将所述硅衬底背面上去除所述氧化层的区域抛光,形成光面区;
将所述硅衬底正面和背面上的剩余所述氧化层去除,在所述硅衬底的背面形成绒面区和所述光面区;
在所述硅衬底的正面和背面分别沉积非晶硅层和透明导电膜层;
在所述硅衬底正面和背面的所述透明导电膜层上印刷金属电极,对应所述硅衬底背面的所述金属电极的主栅线印刷在所述绒面区。
12.根据权利要求11所述的电池的制备方法,其特征在于,所述的将所述硅衬底的正面和背面氧化,形成氧化层的步骤包括:
将所述硅衬底放置在容器内通入O2或O2+H2O,温度维持在750℃-900℃。
13.根据权利要求11所述的电池的制备方法,其特征在于,所述印刷金属电极的步骤还包括:
对应所述硅衬底背面的所述金属电极的副栅线印刷在所述绒面区。
14.根据权利要求11所述的电池的制备方法,其特征在于,所述的在所述硅衬底的背面印刷油墨,形成油墨区和非油墨区的步骤为,
采用UV光固化,固化能量在30mj-150mj之间,固化时间在1S-10s之间;或
采用烘干固化,固化温度在150℃-250℃,固化时间在60s-300s之间。
15.根据权利要求11所述的电池的制备方法,其特征在于,所述的将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除的步骤包括:
将所述硅衬底放置在HF酸水溶液上,刻蚀去除所述硅衬底背面非油墨区内的所述氧化层,所述HF酸水溶液的质量浓度为1%-5%,温度为20-25℃,时间为120-240s。
16.根据权利要求11所述的电池的制备方法,其特征在于,所述形成光面区的步骤为,
将所述硅衬底放置在碱溶液中抛光,所述碱溶液的质量浓度为5%-15%,温度为70℃-85℃,时间为30s-600s。
17.一种光伏组件,其特征在于,包括:权利要求1-10中任一项所述的电池。
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CN116435409A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-07-14 | 安徽华晟新能源科技有限公司 | 异质结电池及其制备方法 |
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2021
- 2021-12-28 CN CN202111624014.7A patent/CN116364790A/zh active Pending
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