CN118136698A - 一种基于低温烧结技术的电池片、生产设备及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于低温烧结技术的电池片、生产设备及生产工艺，一种基于低温烧结技术的电池片，包括有硅片，所述硅片的一对相对端面分别沉积有背面膜层结构和正面膜层结构，所述正面膜层结构包括有正面减反射膜、正面氧化铝层和正面融合层。一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，包括下述步骤；S1、制绒清洗、S2、硼扩散、S3、激光掺杂、S4、刻蚀与清洗、S5、镀膜、S6、丝网印刷、S7、光注入、S8、低温烧结。本申请实现改善了丝网印刷银浆金属化太阳能电池片的金属半导体接触，显著降低栅线和硅基体之间的接触电阻，提升开压和短路电流，从而显著提高电池片光电转化效率和填充因子，实现电池片的效率升级。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种基于低温烧结技术的电池片、生产设备及生产工艺。
背景技术
烧结就是将印刷了金属浆料的硅片经过烘干排焦过程后，使金属浆料中的大部分有机溶剂挥发，然后在高温下烧结成电池片，最终使电极和硅片本身形成欧姆接触，从而提高电池片的开路电压和填充因子这2个关键因素参数，使电极的接触具有电阻特性，达到生产高转化效率电池片的目的。
然而在生产过程中，存在一些不足之处，具体如下；
1)丝网印刷银浆金属化太阳能电池片的金属半导体接触有待改善。
2)栅线和硅基体之间的接触电阻较高，导致开路电压降低，从而导致电池片效率下降，增加了生产成本。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于低温烧结技术的电池片、生产设备及生产工艺，其能够解决栅线和硅基体之间的接触电阻较高，导致开路电压降低，从而导致电池片效率下降，增加了生产成本的问题。
为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：
一种基于低温烧结技术的电池片，包括有硅片，所述硅片的一对相对端面分别沉积有背面膜层结构和正面膜层结构。所述正面膜层结构包括有正面减反射膜、正面氧化铝层和正面融合层，所述硅片的正面从下至上依次沉积有正面融合层、正面氧化铝层和正面减反射膜。所述背面膜层结构包括有隧穿二氧化硅层、背面融合层、背面氧化铝层和背面减反射膜，所述硅片的背面从上至下依次沉积有隧穿二氧化硅层、背面融合层、背面氧化铝层和背面减反射膜。达到简化车间的生产步骤，提高生产效率，进一步提高太阳能电池生产的质量。
其中，所述正面融合层和背面融合层均分别融合有多个分区。所述正面融合层和背面融合层融合有多个分区均包括有银丝层和硅触点，所述硅片包括有多个触点，所述多个触点包括有硅和金属浆料，所述硅和金属浆料相互融合，所述银丝层分布于硅与金属浆料相融合的接触面，所述银丝层位于硅内侧端面与其融合，所述硅触点位于金属浆料的内部，实现加强硅和金属浆料的相互融合质量，进一步达到栅线和硅基体之间的接触电阻降低的效果，使得开压和短路电流提升，进而促进电池片效率的升级。
在本发明的一个或多个实施例中，所述银丝层厚度为1～10μm，所述硅触点厚度为1～12μm。
在本发明的一个或多个实施例中，所述金属浆料为银。达到提高太阳能电池片的光电转换效率，优化电荷传输能力，提高耐腐蚀性和抗氧化性能。
一种基于低温烧结技术的电池片的生产设备，包括有低温烧结设备壳体、电池片传输设备、栅线定位设备、激光发射设备和检测装置。所述电池片传输设备位于低温烧结设备壳体的内壁端面，用于传输电池片。所述栅线定位设备位于低温烧结设备壳体的内壁端面，包括有视觉检测系统、镜头和升降杆，所述视觉检测装置安装在升降杆的下侧端面。所述激光发射设备位于栅线定位设备的一侧端面，包括有激光发射器和感控系统，所述激光发射器位于电池片传输设备的上侧端面，所述激光发射设备用于发射激光用于制作硅片的一对相对端面上的正面融合层和背面融合层。所述检测装置位于激光发射设备的一侧端面，包括有控制面板、探头和显示面板，所述探头位于电池片传输设备的上侧端面，实现通过低温烧结设备启动激光对硅片正面的金属浆料进行处理，使硅片正面的金属浆料和硅片形成较好的欧姆接触，并对电池片的表面的缺陷进行检测。发现异常情况进行相应的处理。
在本发明的一个或多个实施例中，所述低温烧结技术的电池片的生产设备还包括有散热装置，所述散热装置包括有外接压缩空气输送管、外接降温介质管道和外接抽风管道，实现低温烧结设备在运行过程中产生高温时进行有效降温，提高低温烧结设备运行时的稳定性。
所述外接压缩空气输送管位于低温烧结设备壳体的顶部端面，所述外接压缩空气输送管底部连接有压缩空气输送管，所述压缩空气输送管分布于低温烧结设备壳体内壁的多个侧面，所述压缩空气输送管上设置有多个第一喷头。所述外接降温介质管道位于低温烧结设备壳体的顶部端面，所述外接降温介质管道的底部端面连接有多个降温输送管道，多个所述降温输送管道均连接有降温盒，所述降温盒包括有吸热介质和快速降温层，所述快速降温层与降温输送管道相连通。所述外接抽风管道位于低温烧结设备壳体的顶部端面，所述外接抽风管道底部连接有抽风管道，所述抽风管道分布于低温烧结设备壳体内壁的多个侧面，所述抽风管道上设置有多个第二喷头，实现当低温烧结设备在运行过程中热量过高时，可启动抽风设备进行抽取热量向外输出，从而达到快速降温的目的。
其中，所述低温烧结设备壳体内壁的一侧端面设置有温度传感器。
一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，包括下述步骤；包括有下述步骤；
S1、制绒清洗；通过在槽式单晶制绒机中进行，在硅片表面形成清洁的金字塔绒面；
S2、硼扩散；在高温扩散炉内进行在硅片表面上沉积硼掺杂层，形成用于分离光生载流子的PN结；
S3、激光掺杂；使用SE激光掺杂设备，用激光在硅片扩散面进行扫描，使得硅片扩散面部分地方的方阻降低；
S4、刻蚀与清洗；
S41、BSG刻蚀和碱抛光；首先在链式刻蚀设备里利用HF将电池片背面的氧化层刻蚀掉，露出硅表面，去掉电池片背面的氧化层之后，中转机械手将光伏电池片逐片导入湿法花篮，湿法花篮随后进入碱抛光设备后段的刻蚀槽中，依次经过预洗槽、碱抛光刻蚀槽、碱洗槽、漂洗槽；
S42、PSG刻蚀和RCA清洗；首先用链式清洗设备去除硅片正表面的氧化硅层，随后再依次去除镀膜时绕镀到硼扩面的硅膜、硅片正面BSG掩膜层和背面的氧化层，清洗完成后再完成氧化铝钝化层和氮化硅保护层镀膜；
S5、镀膜；
S51、二氧化硅和N型多晶硅镀膜；在硅片表面沉积形成约2nm厚度结构致密的二氧化硅膜，随后，通过SiH4、H2和PH3反应沉积起到保护作用的本征和掺杂poly-Si薄膜；
S52、氧化铝镀膜；在硅片表面沉积形成氧化铝膜；
S53、氮化硅镀膜；通过SiH4和NH3的反应，在硅片表面沉积形成结构致密的Si3N4膜；
S6、丝网印刷；通过丝网印刷机，按顺序将背面和正面的金属浆料印刷在光伏电池片上，并分别烘干；
S7、光注入；通过烧结炉光注入一体机，在较高的温度下，对光伏电池片进行强光照射处理；
S8、低温烧结；使用激光发射设备启动激光扫描电池片正面，局部导致非常高的电荷载体注入；同时，对电池片的触点施加负偏置电压，实现制作硅片的一对相对端面上的正面融合层和背面融合层。
在本发明的一个或多个实施例中，所述S7具体步骤为；
S71、使用激光发射设备启动局部激光束形成感应载流子，结合偏置电压，形成局部电流。
S72、经过S71步骤后导致发热点，对应处发生烧结，引发金属浆料与硅的互相扩散。
S73、低温冷却；硅片的正面的金属浆料与正面融合层形成较好的欧姆接触。
在本发明的一个或多个实施例中，所述局部电流的路径为低电阻路径，所述低电阻路径存在于硅片的栅线下方的发射极与金属浆料之间，并导致高电流密度。
在本发明的一个或多个实施例中，所述低温烧结过程的持续时间与载流子寿命匹配，所述负偏置电压为9V以上的偏转电压，可显著降低金属与半导体之间的接触电阻。
与现有技术相比，本发明的一种基于低温烧结技术的电池片、生产设备及生产工艺，具有以下益处；
1)、通过低温烧结技术，启动局部激光束形成感应载流子，结合偏置电压，形成局部电流，促进硅与金属浆料的融合质量的显著提高，改善了丝网印刷银浆金属化太阳能电池片的金属半导体接触。
2)、正面融合层和背面融合层均分别融合有多个分区，多个分区之间的银丝层和硅触点相互融合，实现显著降低栅线和硅基体之间的接触电阻，提升开压和短路电流，从而显著提高电池片光电转化效率和填充因子，实现电池片的效率升级。
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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种基于低温烧结技术的电池片的正面膜层的结构示意图；
图2为本发明一实施例中一种基于低温烧结技术的电池片的结构示意图一；
图3为本发明一实施例中基于低温烧结技术的电池片的生产设备的结构示意图；
图4为本发明一实施例中基于低温烧结技术的电池片的生产设备的剖视图一；
图5为本发明一实施例中基于低温烧结技术的电池片的生产设备的剖视图二；
图6为本发明一实施例中基于低温烧结技术的电池片的生产工艺步骤图。
主要附图标记说明：
1-硅片，2-正面减反射膜，3-正面氧化铝层，4-检测装置，5-正面融合层，6-发射电极，601-金属浆料，7-背面减反射膜，8-隧穿二氧化硅层，9-背面融合层，10-背面氧化铝层，11-背面电极，12-低温烧结设备壳体，13-电池片传输设备，14-外接压缩空气输送管，1401-压缩空气输送管，15-外接降温介质管道，1501-降温输送管道，1502-降温盒，15021-吸热介质，15022-快速降温层，16-外接抽风管道，1601-抽风管道，17-栅线定位设备，18-激光发射设备。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1～图3所示，本发明一实施例中的一种基于低温烧结技术的电池片，包括有硅片1，硅片1的一对相对端面分别沉积有背面膜层结构和正面膜层结构。
正面膜层结构包括有正面减反射膜2、正面氧化铝层3和正面融合层5，硅片1的正面从下至上依次沉积有正面融合层5、正面氧化铝层3和正面减反射膜2。
背面膜层结构包括有隧穿二氧化硅层8、背面融合层9、背面氧化铝层10和背面减反射膜7，硅片1的背面从上至下依次沉积有隧穿二氧化硅层8、背面融合层9、背面氧化铝层10和背面减反射膜7。
其中，正面融合层5和背面融合层9均分别融合有多个分区。
其中，发射电极6底部端面设置有金属浆料601，发射电极6可依次穿过正面减反射膜2和正面氧化铝层3与正面融合层5进行接触。背面电极11可依次穿过背面减反射膜7、背面氧化铝层10，与背面融合层9进行接触。
进一步的，如图4所示，正面融合层5和背面融合层9融合有多个分区均包括有银丝层和硅触点，硅片1包括有多个触点，多个触点包括有硅和金属浆料，硅和金属浆料相互融合，银丝层分布于硅与金属浆料相融合的接触面，银丝层位于硅内侧端面与其融合，硅触点位于金属浆料的内部，从而加强硅和金属浆料的相互融合，进一步达到栅线和硅基体之间的接触电阻降低，开压和短路电流提升，促进电池片效率的升级。
需要注意的是，硅触点中的金属浆料含量小于20％时，并通过低温烧结技术的加工，可以诱导硅和银的相互扩散，形成局部亚微米大小的点接触。即金属浆料小于20％时，烧结活性相较于含量较高的金属浆料相比较，含量低的活性高，电极的孔隙率明显降低，可促进硅和银的相互扩散。从而实现显著降低栅线和硅基体之间的接触电阻，提升开压和短路电流从而显著提高电池片光电转化效率和填充因子，实现电池片的效率升级。
其中，银丝层厚度为1～10μm，硅触点厚度为1～12μm。
优选的，金属浆料为银，银具有良好的导电和导热的功能，还可以提高光电转换效率，优化电荷传输能力，提高耐腐蚀性和抗氧化性能，是目前最适合使用的金属浆料。
如图6所示，一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，包括有下述步骤；
S1、制绒清洗；
将硅片放入硅片盒中，硅片自动倒片机将硅片有序导入湿法花篮内，湿法花篮经过自动化传输进入槽式单晶制绒机中，并按工艺顺序依次通过前清洗、制绒、后清洗、酸洗、慢提拉、烘干槽等，最终形成清洁的金字塔绒面。
S2、硼扩散；
在高温扩散炉内进行在硅片表面上沉积硼掺杂层，形成用于分离光生载流子的PN结。
需要注意的的是；扩散源为BCl3。
S3、激光掺杂；
使用SE激光掺杂设备，用激光在硅片扩散面进行扫描，使得硅片扩散面部分地方的方阻降低。
S4、刻蚀与清洗；
S41、BSG刻蚀和碱抛光；
首先在链式刻蚀设备里利用HF将电池片背面的氧化层刻蚀掉，露出硅表面。在刻蚀过程中，电池片的硼扩散面用水膜保护起来，以保护电池片正面的氧化层，这层氧化层要作为背面碱抛光的掩膜层使用。
去掉电池片背面的氧化层之后，中转机械手将光伏电池片逐片导入湿法花篮，湿法花篮随后进入碱抛光设备后段的刻蚀槽中，依次经过预洗槽、碱抛光刻蚀槽、碱洗槽、漂洗槽。
S42、PSG刻蚀和RCA清洗；
首先用链式清洗设备去除硅片正表面的氧化硅层，随后用自动化倒片机将硅片导入湿法花篮中，将花篮放置于碱槽中，将镀膜时绕镀到硼扩面的硅膜刻蚀掉，再用酸刻蚀液将硅片正面BSG掩膜层和背面的氧化层清洗干净。清洗干净的硅片收集完成后，送入镀膜环节完成氧化铝钝化层和氮化硅保护层镀膜。
S5、镀膜；
S51、二氧化硅和N型多晶硅镀膜；
通过硅烷和N2O的反应，在硅片表面沉积形成约2nm厚度结构致密的二氧化硅膜。随后，通过SiH4、H2和PH3反应沉积起到保护作用的本征和掺杂poly-Si薄膜。整个镀膜过程在PECVD设备内进行，自动倒片机将硅片插入石墨舟中，启动程序，设备自动运行。反应过程所需的气体均由特气站供应。废气经过初步燃烧处理后，排入硅烷燃烧塔和废气吸收塔充分处理和吸收之后，通过排气筒排放，废液排入污水处理站处理。
S52、氧化铝镀膜；
通过三甲基铝和H2O的反应，在硅片表面沉积形成结构致的氧化铝膜。整个镀膜过程在ALD设备内进行，自动倒片机将硅片插入铝舟中，启动程序，设备自动运行。三甲基铝尾气先用尾气处理设备处理，再排入废气塔处理。
S53、氮化硅镀膜；
通过SiH4和NH3的反应，在硅片表面沉积形成结构致密的Si3N4膜。该过程在PECVD设备内进行，自动倒片机将需要镀膜的硅片装入石墨舟中，启动程序，设备自动运行。反应所需的SiH4和NH3均由特气站供应，反应产生的废气排入硅烷燃烧塔处理，处理达标后通过排气筒排放。
S6、丝网印刷；
通过丝网印刷机，按顺序将背面和正面的金属浆料印刷在光伏电池片上，并分别烘干；
S7、光注入；
通过烧结炉光注入一体机，在较高的温度下，对光伏电池片进行强光照射处理。实现光伏电池片稳定性大幅提升，光致衰减和电致衰减小。
S8、低温烧结；
使用激光发射设备18启动激光扫描电池片正面，局部导致非常高的电荷载体注入。同时，对电池片的触点施加负偏置电压。高注入和负偏差通过接触界面导致高电流密度，改善丝网印刷银浆金属化太阳能电池片的金属半导体接触。在此过程中，可显著降低栅线和硅基体之间的接触电阻，提升开压和短路电流从而显著提高电池片光电转化效率和填充因子，实现电池片的效率升级。即在该步骤在硅片1的表面生成银丝层和硅触点。
S81、使用激光发射设备18启动局部激光束形成感应载流子，结合偏置电压，形成局部电流；局部电流的优先路径是低电阻路径，低电阻路径存在于硅片1的栅线下方的发射极与金属浆料之间。即该路径必须已经存在于栅线下方的发射极与银之间，并导致高电流密度。这些路径可以在金字塔的顶部或顶部附近找到。
其中，负偏置电压为9V以上的偏转电压。优选偏转电压为12V，由此产生的数安倍的局部电流会显著降低金属与半导体之间的接触电阻。
S82、经过S71步骤后导致发热点，对应处发生烧结，引发金属浆料与硅的互相扩散。
S83、低温冷却；硅片1的正面的金属银与正面融合层5形成较好的欧姆接触。
通过低温烧结设备启动激光对硅片正面的金属浆料进行处理，使硅片正面的金属浆料和硅片形成较好的欧姆接触。同时，利用荷电效应来优化栅线电极、改善接触电阻并实现高效率太阳能光伏电池片的输出，从而可达到显著提升电池片的光电效率。
总的来说，低温烧结工艺，是利用激光的高度能量集中和可控特性，将高温烧结过程中钝化层侵蚀和接触形成这两个关键步骤分开，从而达到对烧结过程的进一步精准调控。
激光形成的电流沿着低接触电阻路径传输，引发银硅互扩散，从而降低接触电阻；激光过后迅速停止，从而实现原有钝化层的最大限度保留，避免金属硅基体直接接触引发的载流子复合。
需要注意的是，低温烧结过程的持续时间与载流子寿命匹配。
如图3～图5所示；一种基于低温烧结技术的电池片的生产设备，包括有低温烧结设备壳体12、电池片传输设备13、栅线定位设备17、激光发射设备18和检测装置4。实现在硅片加工工序中的低温烧结工艺。
电池片传输设备13位于低温烧结设备壳体12的内壁端面，电池片传输设备13包括有转送皮带和驱动电机，电池片传输设备13的一对相对端面均凸出低温烧结设备壳体12的外侧端面，在进行对电池片进行低温烧结时，通过将电池片放入电池片传输设备13内进行传输加工。
栅线定位设备17位于低温烧结设备壳体12的内壁端面，栅线定位设备17包括有视觉检测系统、镜头和升降杆，视觉检测装置安装在升降杆的下侧端面，实现通过镜头拍照上传视觉检测系统后，使用边缘及主栅线平均对位的定位方法，并进行计算，最终得出对电池片对应的位置，便于下一步工艺激光发射设备18的正常运行。减少误差。
激光发射设备18位于栅线定位设备17的一侧端面，包括有激光发射器和感控系统，激光发射器位于电池片传输设备13的上侧端面，激光发射设备18用于发射激光。
具体的，使用特定高密度激光光斑对电池片表面进行加工，通过对栅极的特定处理，优化了电池片的钝化性能及接触性能，提升了电池片的开路电压及填充因子。经过多次实验验证，得出激光优化接触工艺可使电池片光电转换效率提升达0.2％及以上。
检测装置4位于激光发射设备18的一侧端面，检测装置4包括有控制面板、探头和显示面板，探头位于电池片传输设备13的上侧端面。探头用于接触和检测电子部件，将检测结果转换为电信号，实现对完成低温烧结的电池片进行初步检测，检测电池片的开路电压、短路电流、效率等指标，并对电池片的表面的缺陷和瑕疵，如裂纹、质量问题、非均匀压印，以及焊接上的损伤等进行检测。发现异常情况及时进行相应的处理。
低温烧结技术的电池片的生产设备包括有散热装置，散热装置包括有外接压缩空气输送管14、外接降温介质管道15和外接抽风管道16。
外接压缩空气输送管14位于低温烧结设备壳体12的顶部端面，外接压缩空气输送管14底部连接有压缩空气输送管1401，达到通过外接压缩空气输送管14外接压缩空气，并输送至压缩空气输送管1401内；
压缩空气输送管1401分布于低温烧结设备壳体12内壁的多个侧面，压缩空气输送管1401上设置有多个第一喷头，达到压缩空气通过第一喷头喷入低温烧结设备壳体12内的多个端面进行降温，从而实现低温烧结设备在运行过程中产生高温时期的降温。
外接抽风管道16位于低温烧结设备壳体12的顶部端面，外接抽风管道16底部连接有抽风管道1601，抽风管道1601分布于低温烧结设备壳体12内壁的多个侧面，抽风管道1601上设置有多个第二喷头。
具体的，通过外接抽风管道16外接抽风设备，通过抽风管道1601进行输送负压，并通过多个第二喷头进行吸附热量，从而达到加强降温的目的。当低温烧结设备在运行过程中热量过高时，可启动抽风设备进行抽取热量向外输出，从而达到快速降温的目的。
需要注意的是，外接压缩空气输送管14和外接抽风管道16不同时运行。
如图5所示，外接降温介质管道15位于低温烧结设备壳体12的顶部端面，外接降温介质管道15的底部端面连接有多个降温输送管道1501，多个降温输送管道1501均连接有降温盒1502，降温盒1502包括有吸热介质15021和快速降温层15022；
多个降温盒1502均固定连接在硅片1多个端面，吸热介质15021内储存有吸热介质达到对热量的吸入。吸热介质优先为石蜡和石墨的复合相变材料。石蜡作为相变材料，负责热量的吸收和储存，实现温控功能。石墨具备微观多孔结构，当石蜡相转变成液态，石墨起到完美的吸附作用，避免材料出现液体状态。进而实现对设备的加强降温。
快速降温层15022与降温输送管道1501相连通，当低温烧结设备在运行时，温度达到预警值时，此时仅靠外接抽风管道16无法将高温快速降低，则启动外接降温介质管道15，外接降温介质管道15外接液氮，液氮通过降温输送管道1501进入快速降温层15022内，达到对周围的高温进行快速的降温，降温效果快。
其中，低温烧结设备壳体12内壁的一侧端面设置有温度传感器。用于监测温度的大小，当温度在30-50度时，启动外接抽风管道16进行降温，当温度达到50度以上时则启动外接降温介质管道15进行降温。
使用时，将需要进行低温烧结工艺时，将电池片输送至电池片传输设备13上进行传输，电池片经过栅线定位设备17的下侧端面进行栅线的定位，并将定位信息输送至总驱动系统，总驱动系统控制激光发射设备18根据定位进行驱动激光发射器，对电池片表面进行加工，通过对栅极的特定处理，优化了电池片的钝化性能及接触性能，提升了电池片的开路电压及填充因子。
加工完成后，电池片传输设备13将电池片输送至检测装置4的下侧端面进行初步的检测，如发现带电池片的开路电压、短路电流、效率、表面存在缺陷和瑕疵等及时发出预警。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，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，各实施例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。
Claims (10)
1.一种基于低温烧结技术的电池片，包括有硅片、其特征在于，所述硅片的一对相对端面分别沉积有背面膜层结构和正面膜层结构；
所述正面膜层结构包括有正面减反射膜、正面氧化铝层和正面融合层，所述硅片的正面从下至上依次沉积有正面融合层、正面氧化铝层和正面减反射膜；
所述背面膜层结构包括有隧穿二氧化硅层、背面融合层、背面氧化铝层和背面减反射膜，所述硅片的背面从上至下依次沉积有隧穿二氧化硅层、背面融合层、背面氧化铝层和背面减反射膜；
其中，所述正面融合层和背面融合层均分别融合有多个分区。
2.根据权利要求1所述的一种基于低温烧结技术的电池片，其特征在于，所述正面融合层和背面融合层融合有多个分区均包括有银丝层和硅触点，所述硅片包括有多个触点，所述多个触点包括有硅和金属浆料，所述硅和金属浆料相互融合，所述银丝层分布于硅与金属浆料相融合的接触面，所述银丝层位于硅内侧端面与其融合，所述硅触点位于金属浆料的内部。
3.根据权利要求2所述的一种基于低温烧结技术的电池片，其特征在于，所述银丝层厚度为1～10μm，所述硅触点厚度为1～12μm。
4.根据权利要求3所述的一种基于低温烧结技术的电池片，其特征在于，所述金属浆料为银。
5.一种基于低温烧结技术的电池片的生产设备，其特征在于，包括有
低温烧结设备壳体；
电池片传输设备，位于低温烧结设备壳体的内壁端面，用于传输电池片；
栅线定位设备，位于低温烧结设备壳体的内壁端面，包括有视觉检测系统、镜头和升降杆，所述视觉检测装置安装在升降杆的下侧端面；
激光发射设备，位于栅线定位设备的一侧端面，包括有激光发射器和感控系统，所述激光发射器位于电池片传输设备的上侧端面，所述激光发射设备用于发射激光用于制作硅片的一对相对端面上的正面融合层和背面融合层；
检测装置，位于激光发射设备的一侧端面，包括有控制面板、探头和显示面板，所述探头位于电池片传输设备的上侧端面。
6.根据权利要求5所述的一种基于低温烧结技术的电池片的生产设备，其特征在于，所述低温烧结技术的电池片的生产设备还包括有散热装置，所述散热装置包括有；
外接压缩空气输送管，位于低温烧结设备壳体的顶部端面，所述外接压缩空气输送管底部连接有压缩空气输送管，所述压缩空气输送管分布于低温烧结设备壳体内壁的多个侧面，所述压缩空气输送管上设置有多个第一喷头；
外接降温介质管道，位于低温烧结设备壳体的顶部端面，所述外接降温介质管道的底部端面连接有多个降温输送管道，多个所述降温输送管道均连接有降温盒，所述降温盒包括有吸热介质和快速降温层，所述快速降温层与降温输送管道相连通；
外接抽风管道，位于低温烧结设备壳体的顶部端面，所述外接抽风管道底部连接有抽风管道，所述抽风管道分布于低温烧结设备壳体内壁的多个侧面，所述抽风管道上设置有多个第二喷头；
其中，所述低温烧结设备壳体内壁的一侧端面设置有温度传感器。
7.一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，其特征在于，包括下述步骤；包括有下述步骤；
S1、制绒清洗；通过在槽式单晶制绒机中进行，在硅片表面形成清洁的金字塔绒面；
S2、硼扩散；在高温扩散炉内进行在硅片表面上沉积硼掺杂层，形成用于分离光生载流子的PN结；
S3、激光掺杂；使用SE激光掺杂设备，用激光在硅片扩散面进行扫描，使得硅片扩散面部分地方的方阻降低；
S4、刻蚀与清洗；
S41、BSG刻蚀和碱抛光；首先在链式刻蚀设备里利用HF将电池片背面的氧化层刻蚀掉，露出硅表面，去掉电池片背面的氧化层之后，中转机械手将光伏电池片逐片导入湿法花篮，湿法花篮随后进入碱抛光设备后段的刻蚀槽中，依次经过预洗槽、碱抛光刻蚀槽、碱洗槽、漂洗槽；
S42、PSG刻蚀和RCA清洗；首先用链式清洗设备去除硅片正表面的氧化硅层，随后再依次去除镀膜时绕镀到硼扩面的硅膜、硅片正面BSG掩膜层和背面的氧化层，清洗完成后再完成氧化铝钝化层和氮化硅保护层镀膜；
S5、镀膜；
S51、二氧化硅和N型多晶硅镀膜；在硅片表面沉积形成约2nm厚度结构致密的二氧化硅膜，随后，通过SiH4、H2和PH3反应沉积起到保护作用的本征和掺杂poly-Si薄膜；
S52、氧化铝镀膜；在硅片表面沉积形成氧化铝膜；
S53、氮化硅镀膜；通过SiH4和NH3的反应，在硅片表面沉积形成结构致密的Si3N4膜；
S6、丝网印刷；通过丝网印刷机，按顺序将背面和正面的金属浆料印刷在光伏电池片上，并分别烘干；
S7、光注入；通过烧结炉光注入一体机，在较高的温度下，对光伏电池片进行强光照射处理；
S8、低温烧结；使用激光发射设备启动激光扫描电池片正面，局部导致非常高的电荷载体注入；同时，对电池片的触点施加负偏置电压，实现制作硅片的一对相对端面上的正面融合层和背面融合层。
8.根据权利要求7所述的一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，其特征在于，所述S7具体步骤为；
S71、使用激光发射设备启动局部激光束形成感应载流子，结合偏置电压，形成局部电流；
S72、经过S71步骤后导致发热点，对应处发生烧结，引发金属浆料与硅的互相扩散；
S73、低温冷却；硅片的正面的金属浆料与正面融合层形成较好的欧姆接触。
9.根据权利要求7所述的一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，其特征在于，所述局部电流的路径为低电阻路径。
10.根据权利要求7所述的一种基于低温烧结技术的电池片的生产工艺，其特征在于，所述低温烧结过程的持续时间与载流子寿命匹配，所述负偏置电压为9V以上的偏转电压。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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