CN117153898A - 切割电池片及其组件以及电池片的侧切面的钝化镀膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切割电池片及其组件以及电池片的侧切面的钝化镀膜方法，镀膜方法包括以下步骤：将切割后的电池片进行堆叠后放入多个在侧面设有加工窗口的片盒，放入电池片的片盒放置于待钝化区域，每个片盒放入多个电池片；从待钝化区域将多个片盒放置到托盘上；反应物和载气通过气路系统进入反应腔室；在反应腔室内进行侧切面钝化镀膜，即以沉积方式在电池片的侧切面形成钝化膜；完成侧切面钝化镀膜后，将多个片盒从托盘全部放置到已钝化区域。根据本发明，实现了切割电池片侧切面的钝化，提高了电池组件效率，并且避免钝化膜对电池正面或背面绕镀造成电池组件焊接不良引起的良率损失的技术问题，降低了组件发电成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种侧切面镀膜的太阳能电池片及由这些电池片制得的组件、以及对切割电池片侧切面钝化镀膜方法。
背景技术
近年来，切半组件、叠瓦组件等新型太阳能组件技术日渐兴起。在制作上述太阳能组件时需要将一块电池片分割成两片或多片。工业应用时分割太阳能电池片的方式一般有激光刻划加机械裂片、热激光低损伤裂片等方式。电池片切割后形成的硅片断面(侧切面)表面复合速率大，会对太阳能电池的电性能产生负面的影响。例如，用激光划片方式将Topcon太阳能电池片一分为二后，其断面为未钝化的硅片断面，该半片电池因其断面边缘复合增加，转化效率会降低0.2-0.3％，异质结太阳能电池因其开路电压更高，经过激光裂片后效率降低更多。上述切割导致的太阳能电池效率降低直接将导致由切片电池片制作的组件功率降低。
钝化镀膜是指通过沉积的方式在电池片表面形成一层钝化膜，从而起到降低少子复合、提供场钝化效应、降低反射率的作用。随着N型硅片质量和电池效率越来越高，切割后导致的损失也越来越大。已有多篇文献记载，通过对电池片侧切面硅片断面进行钝化镀膜可以降低这一损失。
一般认为，钝化膜层功能为饱和裸露硅片表面的硅悬浮键并建立场钝化，而此两项功能在数个原子层厚度即可得到满足，因此通常认为钝化膜厚度在10nm左右即可。中国专利申请CN 111430506A亦明确指出钝化膜厚度为10nm或15nm，该文献未披露具体钝化效果。Solar EnergyMaterials and Solar Cells 258(2023)112429观点与此类似，亦认为8-14nm膜厚已足以取得所需的钝化效果。
与此同时，为了提高生产效率，可以想见将电池片堆叠后进行切面钝化镀膜是一种好的选择。但是，印刷后的电池片正背面的金属栅线高度通常有10-30μm，这些金属栅线的存在，使得堆叠的电池片之间存有缝隙。镀膜时钝化修复膜会延伸进入到这些缝隙中，这种现象被称为绕镀。绕镀膜沉积到电池片正背面的焊接点时，会导致接触不良，影响相应制得的电池组件的良率。
就绕镀问题，现有技术中的一种解决方法是在电池片金属栅线印刷前就进行切片，钝化，然后再进行电池片印刷，这样绕镀不影响电池表面焊接点。但该处理方式会产生如下技术问题：1)无栅线的电池片会因相互摩擦而产生划伤；2)印刷半片或者更小的电池片(叠瓦)时会显著降低印刷线的产能，从而增加产线的投资，导致成本显著增高。
中国专利申请CN111430506 A公开的侧切面钝化镀膜方法中未提及绕镀问题，更未提及该问题如何解决。图1为依据该现有技术的镀膜方法进行镀膜后的电池片的照片，可以看到绕镀现象较为严重，电池正背面的金属焊带焊接点上形成钝化膜，从而影响焊带与金属焊接点的接触，这样的切片电池制作的电池组件EL图片显示有黑斑，效率和可靠性下降，良品率低(图2)。
由此可见，克服现有技术不足，提供一种改进的电池片及其组件，以及相应的侧切面钝化镀膜方法，提高太阳能电池片及其组件的效率，同时保证其组件良品率、最终达到降低组件发电成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，在保证印刷产能不降低的情况下，提供一种侧切面钝化的切割电池片及其组件、以及电池片侧切面的钝化镀膜方法，从而有效提升电池片效率。本发明的另一个目的在于显著降低绕镀产生的不利影响，提高相应电池组件的效率及良品率，降低组件发电成本。
本发明人发现，采用现有镀膜技术且在其公开的镀膜厚度范围内时，绕镀膜沉积到电池片正背面的焊接点时，导致接触不良，影响电池焊点的和焊带接触，造成局部EL暗斑，最终影响相应制得的电池组件的良率。而采用本发明侧切面镀膜方法，可以显著减少绕镀现象及由此带来的不利影响。
更为出乎意料的是，本发明人在研究过程中发现，与现有技术普遍认知不同的，所述切割后电池片侧切面的钝化膜层厚度在大于20nm，进一步在大于25nm，尤其在接近30nm时，钝化效果出现明显提升，并在此后随着镀膜厚度增加持续上升，在镀膜厚度为60-80nm时方不再有明显变化。例如，相比于切半片未进行侧切面镀膜钝化的样品基线(BL)，镀膜厚度为0-60nm区间，电池片效率随钝化膜厚度增加而增加，当厚度达到60nm以上时，膜厚增加而电池效率不再增加，表明钝化效果达到饱和(图3)。相应电池组件的功率改善呈现基本相同的趋势(图4)。
为此，本发明第一方面涉及一种切割电池片，其侧切面上镀有钝化膜，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm，且被切割的电池片在切割前已完成金属栅线印刷烧结。
优选地，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1mm。
优选地，钝化膜的厚度为8-100nm，更优选的，钝化膜的厚度为15-80nm，更进一步优选的，钝化膜的厚度为25-60nm。
优选地，钝化膜的材料为以下材料中的任意一种：氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、多晶硅、非晶硅。
本发明第二方面也涉及一种切割电池片，电池片的侧切面上镀有21-100nm的钝化膜，且被切割的电池片在切割前已完成金属栅线印刷烧结。
优选地，钝化膜的厚度为25-80nm，更优选地，钝化膜的厚度为30-60nm。
优选地，其电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm，更优选地，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1到1mm，
优选地，钝化膜的材料为以下材料中的任意一种：氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、多晶硅、非晶硅。
本发明第三方面涉及一种电池片组件，
该组件包括多个上述第一方面和/或第二方面涉及的经过切割后镀膜的切割电池片，根据已知方法制得。
本发明第四方面涉及一种切割后电池片侧切面的钝化镀膜方法，包括以下步骤：
步骤S101：将切割后的电池片进行堆叠后放入多个在侧面设有加工窗口的片盒，放入电池片的片盒放置于待钝化区域，每个片盒放入多个电池片；
步骤S102：从待钝化区域将多个片盒放置到反应腔室内的托盘上；
步骤S103：反应物和载气通过气路系统进入反应腔室；
步骤S104：在反应腔室内进行侧切面的钝化镀膜，即以沉积方式在电池片的侧切面形成钝化膜，反应温度为100-500℃，反应压力为0-200Torr；
步骤S105：完成侧切面的钝化镀膜后，将多个片盒从托盘全部放置到已钝化区域。
优选地，步骤S101中，每个片盒放入10-2000个电池片。
优选地，步骤S101中，每个片盒放入200-600个电池片。
优选地，在步骤S101前还包含步骤S100：对完成印刷烧结后的电池片进行切割；
优选地，在步骤S100之后且在步骤S101之前，还进行清洗步骤，对切割后的电池片进行清洗。
优选地，在步骤S105之后，还进行无氧冷却步骤，在无氧的环境下将形成钝化膜后的电池片冷却到室温。
优选地，在步骤S104和步骤S105之间，还进行退火步骤，进行退火加工。
优选地，步骤S104中，反应温度为100-300℃，反应压力为0-100Torr。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
根据本发明所提供的电池片及组件、以及侧切面钝化镀膜方法，可以减少因电池片切割所造成的转化效率损失，还可以显著降低绕镀造成的不利影响，提高了电池片组件的效率，降低了组件发电成本。
附图说明
图1为使用现有技术进行镀膜后的电池片的示意图。
图2中，(a)为使用现有技术有绕镀的电池片正面图片，(b)为用含有绕镀的电池片制作的电池组件的EL图，绕镀部分影响电池焊点的和焊带接触，造成局部EL暗斑。
图3为切片后侧切面镀膜厚度与电池效率增益的关系图。
图4为切片后侧切面镀膜厚度与电池组件功率增益的关系图。
图5为本发明的侧切面钝化镀膜方法所使用装置的结构示意图。
图6为本发明的侧切面钝化镀膜方法所使用的片盒的示意图。
图7为本发明的侧切面钝化镀膜方法的流程图。
图8为本发明镀膜方法中片盒的摆放方式的示意图。
图9为本发明镀膜方法中片盒的摆放方式的另一个示意图。
图10为使用图7中的侧切面钝化镀膜方法进行镀膜后的电池片的示意图。
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具体描述。显然，以下实施例仅是本发明部分具体实施方式，但并非全部实施例。以下示例性实施例描述仅是说明性的，并非对本发明及其应用或使用的限制。基于本发明说明书记载，本领域普通技术人员未花费创造性劳动所获得的所有其他技术方案，都属于本发明保护的范围。
为了便于描述，本发明使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在……上方”或“在……之上”的器件之后将被定位为“在……下方”或“在……之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
本发明第一方面涉及一种切割电池片，在电池片的侧切面上镀有钝化膜，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm，且被切割的电池片在切割前已完成金属栅线印刷烧结。
优选地，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1mm。
在其侧切面镀有厚度为8-100nm的钝化膜。优选地，钝化膜的厚度为15-80nm。更优选地，钝化膜的厚度为25-60nm。
本发明第二方面也涉及另一种切割电池片，在电池片的侧切面上镀有21-100nm的钝化膜，且被切割的电池片在切割前已完成金属栅线印刷烧结。
优选地，钝化膜的厚度为25-80nm。更优选地，钝化膜的厚度为30-60nm。
优选地，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm，更优选地，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1mm。
优选地，钝化膜的材料为以下材料中的任意一种：氧化铝、氮化硅、多晶硅、非晶硅。钝化膜的材料进一步优先为氧化铝，但是并不限于此，也可以为其他合适的材料。
本发明第三方面涉及一种电池组件，由多个本发明第一方面和/或第二方面涉及的切割电池片根据已知技术制得。
本发明第四方面涉及一种对切割后的电池片侧切面进行钝化镀膜的方法，如图2所示，本发明的侧切面钝化镀膜方法所使用的装置包括反应腔室1，喷淋2，旋转装置3，托盘4，加热器5，气路系统。
如图5所示，反应腔室1优选为圆形腔室，但并不限于此，根据实际需要也可以为其他形状。图5示出的反应腔室1由上盖6，侧部7，底部8组成，根据需要也可以包括其他部件。
喷淋2采用向下喷淋模式(showerhead)的喷淋板，与气路系统一同提供用于进行侧切面钝化镀膜的反应物。气路系统优选包括：第一沉积物气体管路、第二沉积物气体管路、吹扫/补充气体管路。气路系统还优选包括控温和补液系统。第一沉积物气体管路(第二沉积物气体管路)例如由MFC(气体流量控制计)，源瓶，气动阀，连接管路等组成，还可以包括PC(压力控制计)。吹扫/补充气体管路例如由MFC(气体流量控制计)，气动阀，连接管路等组成。
反应物优选为TMAl(三甲基铝)和H2O，但并不限于此，根据具体的镀膜也可以为合适的其他反应物，例如三乙基铝，二氯乙基铝，一氯二乙基铝等各种含铝有金属有机物，O3，H2O2，等离子电离后的O2等含O气态物质。TMAl和H2O通过集中供液等方式流入到源瓶，然后以N2或Ar等惰性气体作为载气，载气通入源瓶后，TMAl和H2O会根据饱和蒸气压，根据鼓泡法的原理被携带出来，进入反应腔室1。在采用TMAl和H2O为反应物，N2为载气时，所形成的钝化膜为AlOx，但是钝化膜并不限于AlOx，也可以为poly-Si，SiOx，SiNx等其他合适的物质。
如图5所示，旋转装置3设于反应腔室1的底部。旋转装置3优选包括转轴和电机，但根据需要也可以包括其他部件。托盘4设于旋转装置3的上方，托盘4的底部与旋转装置3相连接，旋转装置3使托盘4进行旋转。在反应腔室1中，托盘4与喷淋2相对，即图2中示出的喷淋2的下表面(出气面)与托盘4的上表面相对设置。托盘4的材质优选石墨、金属等材质，但并不限于此，也可以根据实际情况采用其他任何合适的材质。托盘4上可以放置多个片盒A。喷淋2的下表面与托盘4的上表面之间的间距可以为1.0-50cm，片盒A的高度可以为0.2-30cm，因此片盒A的上端表面与喷淋2的出气面的间隔可以为0.8-20cm。
在进行侧切面的镀膜时，片盒A用于放置侧切面需要进行钝化的经过切割的电池片并对电池片进行保护，每个片盒A内例如可以堆叠10-2000片切割后的电池片，优选200-600片，片盒A内电池片在保证不损坏的前提下相互间尽量贴紧，如图6所示在片盒A的侧面设有加工窗口以使得镀膜时电池片的侧切面被暴露在钝化镀膜气氛中进行钝化。片盒A的数量为2个以上，优选4个以上，更优选8个以上，或者是根据实际需要的任意个数。
片盒A可以任何适于镀膜的角度和方式安置在反应腔内。片盒A放置到托盘4上的方式可以有多种，例如放置于面向托盘圆心、背对托盘圆心、旋转迎风面、旋转背风面，放置角度可以是例如垂直于托盘平面放置。
托盘4上摆放的片盒A的总电池片的数量最高可达几千片，托盘4与片盒A与电池片的总体重量可达100kg甚至更高，此时旋转装置3配置有足以保证旋转的驱动装置。优选地，当片盒A及电池片的重量超过10kg，还包括能够将托盘4固定于旋转装置的固定装置，该固定装置用以保证托盘4的稳定旋转。
在托盘4的底部和侧面设有加热器5来保持反应温度，在加热器5的内部包括加热元器件。设于底部的加热器5和侧面的加热器5优选为一体结构，设于底部的加热器5优选可将反应腔室内加热至450℃甚至更高，设于侧面的加热器5优选能够实现垂直高度上的均匀加热，例如，自底部向上，加热器5的加热强度随高度增加而增强，例如，随高度增加而增加加热元器件。加热元器件例如可以为电阻丝，也可以为其他任何合适的元器件。优选片盒A的下端表面到上端表面的温度差异在5度以内，进一步优选为，如图5所示在上盖6的下方也设有加热器5，以强化反应腔室1内的均匀加热，但并不限于此，也可以不在上盖6的下方设有加热器5。
优选地，在反应腔室1的侧部7上设有阀门开口，通过阀门开口与传输系统相连接，通过传输机构在阀门开口与传输系统之间进行操作，传输系统例如为传送带。传输机构优选为抓手，例如为悬臂抓手，将装有未钝化的电池片的片盒A放入托盘4内，及将钝化完成的电池片的片盒A从托盘4取出。悬臂抓手与片盒A相适配以实现片盒A在反应腔室内所需的移动，所述移动包括但不限于将片盒A抬起，放下，或平行移动等。
此外，还设有抽气系统9将钝化镀膜过程中产生的气体排出，抽气系统9连接真空泵，保证腔体的真空度。抽气系统9包括设于底部8的抽气装置和设于侧部7的抽气通道，抽气装置使得反应条件下气流基本平稳，没有气流死区，如图5所示抽气通道与托盘4处于基本相同的高度。
如图5所示，还包括设于喷淋2和上盖6之间的等离子体射频电源10，用于产生等离子体从而辅助镀膜。等离子体射频电源10放电后产生等离子体，能对ALD等镀膜方式进行辅助。但是等离子体射频电源10并不是必须的，也可以不设置等离子体射频电源10。
此外，还设有供电装置对整个钝化镀膜设备进行供电，供电装置优选为是电柜，也可以是其他合适的供电装置。
如图7所示，本发明第三方面涉及的镀膜方法的具体流程为，首先进行步骤S100，对电池片进行切割。切割可以采用激光裂片的方式，但并不限于此，也可以采用其他合适的切割方法。然后进行步骤S101，将切割后的电池片进行堆叠后放入多个在侧面设有加工窗口的片盒，放入电池片的片盒放置于待钝化区域，每个片盒放入多个电池片。然后进行步骤S102，从待钝化区域将多个片盒放置到托盘上。然后进行步骤S103，反应物和载气通过气路系统进入反应腔室。然后进行步骤S104，在反应腔室内进行侧切面钝化镀膜，即以沉积方式在电池片的侧切面形成钝化膜。最后进行步骤S105，完成侧切面钝化镀膜后，将多个片盒从托盘全部放置到已钝化区域。
另外，步骤S100并不是必须的，不执行步骤S100，直接对已完成切割的电池片执行步骤S101至步骤S105同样能够实施该镀膜方法。
优选地，在步骤S100之后且在步骤S101之前，还进行清洗步骤，对切割后的电池片进行清洗。经过清洗，能够去除电池片表面的沾污，以得到符合清洁度要求的电池片表面，从而更有利于在镀膜时减少绕镀。
优选地，在步骤S105之后，还进行无氧冷却步骤，在无氧的环境下将形成钝化膜后的电池片冷却到室温。无氧冷却是指将完成镀膜后的电池片从沉积温度冷却至室温的过程中处于无氧的状态，即不接触空气。如此一来，防止了空气中的氧气在高温下将电池片上的金属栅线氧化，从而避免了这种氧化影响后续组件的封装。
优选地，在步骤S104和步骤S105之间，还进行退火步骤，进行退火加工，退火温度100-450℃。
优选地，在步骤S104中，反应温度为100-600℃，反应压力为0-200Torr，更优选为反应温度为100-300℃，反应压力为0-100Torr。
在采用上述镀膜方法进行侧切面钝化镀膜之后，获得本发明切割电池片。经测试，经本发明工艺钝化镀膜后电池片效率获得大幅度提升，例如在182mm*91mm硅片组成的144片组件的效率提升达到了6W。
以下基于实施例对本发明的镀膜方法进行进一步的说明。
(实施例1)
镀膜方法采用的装置包括圆形的反应腔室1，上喷淋模式的喷淋2，包括转轴和电机的旋转装置3，石墨制成的托盘4，设于托盘4的底部和侧面的加热器5，气路系统。圆形的反应腔室1由上盖6，侧部7，底部8组成。在圆形的反应腔室1的侧部7上不设有阀门开口。设于托盘4的底部的加热器5和设于托盘4的侧面的加热器5不为一体，装置中不设置等离子体射频电源。
首先将已完成印刷烧结的电池片切半，侧切面对齐后放入8个片盒，在不造成电池片损伤前提下紧密堆叠，每个片盒装入10片电池片，放入电池片的片盒放置于待钝化区域。然后从待钝化区域将8个片盒放置到托盘4上，并以图8所示方式进行摆放。喷淋2的下表面与托盘4的上表面之间的间距为11cm，片盒的高度为10cm，片盒的上端表面与喷淋2的下表面的间隔为1cm。
反应物为TMAl(三甲基铝)和H2O，载气为N2，通过气路系统进入反应腔室。TMAl和H2O通过集中供液方式流入到气路系统，然后N2通入气路系统后，TMAl和H2O会根据饱和蒸气压，根据鼓泡法的原理被携带出来，进入反应腔室1。TMAl和H2O以N2为载气，进入反应腔室1后进行CVD反应，工艺反应的时间为5min，所形成的侧切面的钝化膜为Al2O3，厚度为10nm。在反应的过程中，反应温度为200℃，N2载TMAl的流量为500sccm，N2载H2O的流量为300sccm，N2吹扫气体的流量为5slm，腔体压力为20Torr。
完成侧切面的钝化镀膜后，将8个片盒从托盘4全部放置到已钝化区域。
在采用实施例1的镀膜方法完成侧切面的钝化镀膜之后，经测试电池片如图10所示几乎没有绕镀，正面绕镀在0.7mm，背面绕镀在0.5mm，且做成的72片组件，没有出现EL的暗斑。
(实施例2)
实施例2采用的装置与实施例1中的装置类似，区别在于在圆形的反应腔室1的侧部7上设有阀门开口，通过阀门开口与传送带相连接。设于托盘4的底部的加热器5和设于托盘4的侧面的加热器5为一体，且设有固定装置。
首先将切半的电池片进行堆叠后放入12个片盒，在不造成电池片损伤前提下紧密堆叠，每个片盒装入500片电池片，放入电池片的片盒放置于待钝化区域。然后从待钝化区域将12个片盒放置到托盘4上。图9中示出了12个片盒的摆放方式。喷淋2的下表面与托盘4的上表面之间的间距为10.8cm，片盒的高度为10cm，片盒的上端表面与喷淋2的下表面的间隔为0.8cm。通过阀门开口，悬臂抓手将装有未钝化的电池片的片盒从待钝化区域放入托盘4内，及将钝化完成的电池片的片盒从托盘4取出。悬臂抓手与片盒相适配从而对片盒进行移动，可以将片盒抬起，放下，并且前后移动。
反应物为TMAl和H2O，载气为N2，通过气路系统进入反应腔室。TMAl和H2O通过集中供液方式流入到气路系统，然后N2通入气路系统后，TMAl和H2O会根据饱和蒸气压，根据鼓泡法的原理被携带出来，进入反应腔室1。TMAl和H2O以N2为载气，进入反应腔室1后进行CVD反应，反应的时间为20min，所形成的钝化膜为Al2O3，厚度为50nm。在反应的过程中，反应温度为250℃，腔体压力为5Torr。在完成Al2O3沉积后，还进行了30min的退火，退火温度为300℃。
完成侧切面的镀膜后，将12个片盒从托盘4全部放置到已钝化区域。
在采用实施例2的镀膜方法完成侧切面的镀膜之后，电池片如图10所示几乎没有绕镀，正面绕镀在0.5mm，背面绕镀在0.4mm，该经过对侧切面的钝化后的尺寸为182mm×91mm的电池片绝对效率提升达到了0.28％，由这些电池片组成的144片组件，组件功率绝对值提升为6W。
(实施例3)
实施例3采用的装置与实施例1中的装置类似，区别在于还包括等离子体射频电源10。
首先将切半的电池片进行堆叠后放入16个片盒，在不造成电池片损伤前提下紧密堆叠，每个片盒装入50片电池片，放入电池片的片盒放置于待钝化区域。然后从待钝化区域将16个片盒放置到托盘4上。喷淋2的下表面与托盘4的上表面之间的间距为11cm，片盒的高度为10cm，片盒的上端表面与喷淋2的下表面的间隔为1cm。
反应物为SiH4，载气为NH3，通过气路系统进入反应腔室1后利用射频电源进行等离子体增强化学沉积反应，反应的时间为10min，所形成的钝化膜为SINx，厚度为80nm。在反应的过程中，反应温度为450℃，腔体压力为2Torr。
完成侧切面的钝化镀膜后，将16个片盒从托盘4全部放置到已钝化区域。
在采用实施例3的镀膜方法完成侧切面镀膜之后，电池片如图10所示几乎没有绕镀，正面绕镀在0.9mm，背面绕镀在0.8mm，该经过侧切面镀膜的尺寸为182mm×91mm的电池片绝对效率提升达到了0.15％
(实施例4)
实施例4采用的装置与实施例2中的装置相同。
首先将切半的电池片进行堆叠后放入10个片盒，在不造成电池片损伤前提下紧密堆叠，每个片盒装入100片电池片，放入电池片的片盒放置于待钝化区域。然后从待钝化区域将10个片盒放置到托盘4上。喷淋2的下表面与托盘4的上表面之间的间距为10.8cm，片盒的高度为10cm，片盒的上端表面与喷淋2的下表面的间隔为0.8cm。通过阀门开口，悬臂抓手将装有未钝化的电池片的片盒从待钝化区域放入托盘4内，及将钝化完成的电池片的片盒从托盘4取出。悬臂抓手与片盒相适配从而对片盒进行移动，可以将片盒抬起，放下，并且前后移动。
反应物为SiH4，载气为N2，通过气路系统进入反应腔室1后进行CVD反应，反应的时间为30min，所形成的钝化膜为非晶硅，厚度为30nm。在反应的过程中，反应温度为300℃，腔体压力为3Torr。
完成侧切面镀膜后，将10个片盒从托盘4全部放置到已钝化区域。
在采用实施例4的镀膜方法完成侧切面镀膜之后，电池片如图10所示几乎没有绕镀，正面绕镀在0.5mm，背面绕镀在0.5mm，该经过侧切面镀膜的尺寸为210mm×105mm的电池片绝对效率提升达到了0.25％。
下表示出了144片182mm×91mm电池片焊接的组件的测试结果。功率的单位为W，电流的单位为A，电压的单位为V，串阻的单位为Ω，填充因子表示电池的最大输出功率与入射光功率之比。在下表中，对照组指的是作为对照的没有进行钝化的组件。50nmA组指的是采用上述实施例2的方式制造的电池片焊接的组件。30nmA组指的是采用上述实施例4的方式制造的电池片焊接的组件。50nmB组指的是采用现有技术中的镀膜方式进行50nm的钝化之后，绕镀现象仍然非常严重(绕镀宽度在3mm以上)的电池片焊接的组件。30nmB组指的是采用现有技术中的镀膜方式进行30nm的钝化之后，绕镀现象仍然非常严重(绕镀宽度在3mm以上)的电池片焊接的组件。
由上表可知，采用了本发明的实施例2和实施例4的方式所制造的电池片焊接的组件，由于绕镀非常少，与对照组相比，功率均有明显提高。而与此相对的是，采用现有技术中的镀膜方式，由于绕镀程度很严重，绕镀宽度至少在3mm以上，因此哪怕进行了50nm或者30nm的钝化，与对照组相比，功率也没有任何提高，甚至还有所降低。
由此可见，根据本发明的镀膜方法，对印刷后的电池片进行侧切面镀膜修复以减少绕镀，可以修复切割电池片的切割损失，解决了切割后的电池片产生绕镀和切割电池片造成电池效率损失的技术问题，提高了电池片组件的效率，降低了组件发电成本。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (29)
1.一种切割电池片，其特征在于，
在电池片的侧切面上镀有钝化膜，电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm，且被切割的电池片在切割前已完成金属栅线印刷烧结。
2.如权利要求1所述的切割电池片，其特征在于，
电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.0mm。
3.如权利要求1所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为8-100nm。
4.如权利要求3所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为15-80nm。
5.如权利要求4所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为25-60nm。
6.一种切割电池片，其特征在于，
在电池片的侧切面上镀有21-100nm的钝化膜，且被切割的电池片在切割前已完成金属栅线印刷烧结。
7.如权利要求6所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为25-80nm。
8.如权利要求7所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为30-60nm。
9.如权利要求6所述的切割电池片，其特征在于，
电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm。
10.如权利要求9所述的切割电池片，其特征在于，
电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.0mm。
11.如权利要求1-10中任意一项所述的切割电池片，其特征在于，
所述钝化膜的材料选自以下材料中的任意一种：氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、多晶硅、非晶硅。
12.一种电池组件，其特征在于，
使用权利要求1-11中任意一项所述的切割电池片制得。
13.一种电池片的侧切面的钝化镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101：将切割后的电池片进行堆叠后放入多个在侧面设有加工窗口的片盒，放入电池片的片盒放置于待钝化区域，每个片盒放入多个电池片；
步骤S102：从待钝化区域将多个片盒放置到反应腔室内的托盘上；
步骤S103：反应物和载气通过气路系统进入反应腔室；
步骤S104：在反应腔室内进行侧切面的钝化镀膜，即以沉积方式在电池片的侧切面形成钝化膜，反应温度为100-500℃，反应压力为0-200Torr；
步骤S105：完成侧切面的钝化镀膜后，将多个片盒从托盘全部放置到已钝化区域。
14.如权利要求13所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
在步骤S101前还设有步骤S100：对电池片进行切割。
15.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
所述电池片被切割前已完成金属栅线印刷烧结。
16.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
步骤S101中，每个片盒放入10-2000个电池片。
17.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
步骤S101中，每个片盒放入200-600个电池片。
18.如权利要求14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
在步骤S100和步骤S101之间，还包括对切割后的电池片的清洗步骤。
19.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
在步骤S105之后，还进行无氧冷却步骤，在无氧的环境下将形成钝化膜后的电池片冷却到室温。
20.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
在步骤S104和步骤S105之间，还进行退火步骤，进行退火加工。
21.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
步骤S104中，反应温度为100-300℃，反应压力为0-200Torr。
22.如权利要求13或14所述的钝化镀膜方法，其特征在于，
步骤S104中，包含一步或多步等离子化学气相反应步骤。
23.一种切割电池片，其特征在于，
是根据权利要求13-22中任意一个钝化镀膜方法制得的切割电池片。
24.如权利要求23所述的切割电池片，其特征在于，
电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1.5mm。
25.如权利要求24所述的切割电池片，其特征在于，
电池正面或背面的绕镀宽度为0.1-1mm。
26.如权利要求23所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为8-100nm。
27.如权利要求26所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为15-80nm。
28.如权利要求27所述的切割电池片，其特征在于，
钝化膜的厚度为25-60nm。
29.如权利要求23-28中任意一项所述的切割电池片，其特征在于，
所述钝化膜的材料选自以下材料中的任意一种：氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、多晶硅、非晶硅。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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