CN210443567U - 一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，包括电池板和空开结构，电池板上均匀分布着若干个空开结构，空开结构包括激光开槽直线段、背电极、钝化膜和矩形区域，背电极外围设置有矩形区域，且背电极与矩形区域之间设置有钝化膜，矩形区域外围均匀分布有若干激光开槽直线段，其中激光开槽直线段由开槽的实线段和未开槽的虚线段间隔组成，相邻两条激光开槽线的实线段和虚线段相互错开，其中实线段的长度为0.1‑5mm，虚线段的长度为0.1‑5mm，且实线段占比为20%‑50%，该激光开槽结构，可以实现良好的钝化效果和良好的欧姆接触，同时减少对硅片的侵蚀，在封装过程中降低背电极区域的热应力不均匀性，提高机械载荷可靠性。

Description

一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体为一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构。

背景技术

太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄膜，又称光电池或太阳能光电伏，其特性是，当满足一定的光照条件时，可以在有回路的条件下瞬间输出电压并且产生电流。在实际的生产加工过程中，由于太阳能电池的硅晶体背面依次镀有Al2O3薄膜与SiN薄膜，为保证硅晶体的导电性，通常先通过激光将背面的Al2O3薄膜和SiN薄膜膜层划开,使硅基体露出。

经检索,中国专利授权号CN207731935U公开了一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构,其结构示意图如图3所示,其特征是开槽线在钝化膜上围成多组封闭图形,所述封闭图形与硅片的横截面均呈相似多边形,且多组封闭图形共中心。

现有的激光开槽结构存在以下不足，由于激光开槽时没有避开背电极位置，影响了氧化铝的钝化效果，使得铝背场的欧姆接触效果不佳，另外由于背银浆料在高温烧结时容易与硅晶体直接接触，造成了对硅晶体的损伤，降低了电池片封装后的机械载荷性能，因此，本实用新型设计了一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，包括电池板和空开结构，所述电池板上均匀分布着若干个空开结构；所述空开结构包括激光开槽直线段、背电极、钝化膜和矩形区域，所述背电极外围设置有矩形区域，且背电极与矩形区域之间设置有钝化膜，所述矩形区域外围均匀分布有若干激光开槽直线段。

优选地，所述激光开槽直线段由开槽的实线段和未开槽的虚线段间隔组成，相邻两条激光开槽线的实线段和虚线段相互错开，其中实线段的长度为0.1-5mm，虚线段的长度为0.1-5mm，且实线段占比为20%-50%。

优选地，所述矩形区域范围内不进行激光开槽。

优选地，所述激光开槽直线段的平行间距为0.5-3mm。

优选地，所述激光开槽直线段与背电极方向平行或垂直。

优选地，所述矩形区域宽度为2-5mm，长度为10-20mm。

优选地，所述背电极位于矩形中心位置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、通过在钝化膜上均匀分布激光开槽实线段，实线段与虚线段相互错开，因此可以同时实现良好的钝化效果和良好的欧姆接触；

2、利用激光在钝化膜上从上到下或从左到右的开槽线均匀覆盖，在背电极位置空开一个矩形范围，该范围内不进行激光开槽，在高温烧结过程中背电极浆料不和硅片直接接触反应，减少对硅片的侵蚀，在封装过程中降低背电极区域的热应力不均匀性，提高了机械载荷可靠性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的空开结构示意图；

图3是参照组激光开槽结构示意图；

图中：1、电池板；2、空开结构；21、激光开槽直线段；22、背电极；23、钝化膜；24、矩形区域。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，包括电池板1和空开结构2，电池板1上均匀分布着若干个空开结构2；空开结构2包括激光开槽直线段21、背电极22、钝化膜23和矩形区域24，背电极22外围设置有矩形区域24，且背电极22与矩形区域24之间设置有钝化膜23，矩形区域24外围均匀分布有若干激光开槽直线段21。

其中，在钝化膜上均匀分布的由激光开槽线组成的多根直线，激光开槽直线段21由开槽的实线段和未开槽的虚线段间隔组成，相邻两条激光开槽线的实线段和虚线段相互错开,其中实线段的长度为0.1-5mm，虚线段的长度为0.1-5mm，且实线段占比为20%-50%,该结构可以实现良好的钝化效果和良好的欧姆接触。在背电极位置空出一个矩形区域24，该范围内不进行激光开槽,在激光开槽时,激光开槽直线段21的平行间距为0.5-3mm,激光开槽直线段21与背电极22方向平行或垂直。矩形区域24宽度为2-5mm，长度为10-20mm。背电极22位于矩形中心位置,该结构使电池板在高温烧结过程中背银浆料不和硅片直接接触反应，减少对硅片的侵蚀，同时在封装过程中降低背电极区域的热应力不均匀性，提高机械载荷可靠性。

按如下工作原理加工本实用新型公开的激光开槽结构:

1、对单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面；

2、扩散制备PN结；

3、使用激光进行选择性磷掺杂；

4、通过PECVD使正背面形成钝化膜层；

5、在背面形成如图2所示激光开槽结构；

6、丝网印刷形成背电极、背电场及正电极；

7、烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触；

8、测试电池的电性能、检测外观和EL并分类；

9、电池片进行焊接敷设层压做成光伏组件；

10、进行机械载荷可靠性测试。

按照上述开槽结构制备出背钝化电池作为实验组,按照图3中激光开槽结构制备出背钝化电池作为参照组,电性能数据的测试结果见表1，组件机械载荷的测试结果见表2，可以看出相比于图3中传统的激光开槽结构，本实用新型电池效率提高0.05%，机械载荷性能明显提高。

表1

表2

需要说明的是，在本文中，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。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，包括电池板（1）和空开结构（2），其特征在于：所述电池板（1）上均匀分布着若干个空开结构（2）；所述空开结构（2）包括激光开槽直线段（21）、背电极（22）、钝化膜（23）和矩形区域（24），所述背电极（22）外围设置有矩形区域（24），且背电极（22）与矩形区域（24）之间设置有钝化膜（23），所述矩形区域（24）外围均匀分布有若干激光开槽直线段（21）。

2.根据权利要求1所述的一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，其特征在于：所述激光开槽直线段（21）由开槽的实线段和未开槽的虚线段间隔组成，相邻两条激光开槽线的实线段和虚线段相互错开，其中实线段的长度为0.1-5mm，虚线段的长度为0.1-5mm，且实线段占比为20%-50%。

3.根据权利要求1所述的一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，其特征在于：所述矩形区域（24）范围内不进行激光开槽。

4.根据权利要求1所述的一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，其特征在于：所述激光开槽直线段（21）的平行间距为0.5-3mm。

5.根据权利要求1所述的一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，其特征在于：所述激光开槽直线段（21）与背电极（22）方向平行或垂直。

6.根据权利要求1所述的一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，其特征在于：所述矩形区域（24）宽度为2-5mm，长度为10-20mm。

7.根据权利要求1所述的一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构，其特征在于：所述背电极（22）位于矩形中心位置。

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