1.本发明涉及太阳能电池领域,具体涉及一种太阳能电池片的制造方法。
背景技术:
2.太阳能电池具有清洁无污染、可再生、工作性能稳定等优点。根据太阳能电池结构、制备工艺和使用材料的不同,太阳能电池划分为不同的类型。包括:硅基太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、有机太阳能电池等,其中硅基太阳能电池是发展最成熟的,例如异质结太阳能电池等。以异质结太阳能电池作为示例,其在n型衬底的一侧或两侧制备半导体层、透明导电层和金属电极形成电池片,接着将多个电池片进行互联并封装形成组件,组件发电后通过逆变器回馈电网。
3.太阳能电池半片技术是降低组件封装损失、提高组件功率的有效途径。半片技术,即将标准规格的太阳能电池片切割成相同的两个半片的太阳能电池片后再进行焊接串联。切割太阳能电池片之后,存在裂解后的太阳能电池片转化效率损失的问题。
技术实现要素:
4.因此本发明提供一种太阳能电池片的制造方法,以解决太阳能电池片转化效率损失的问题。
5.本发明提供一种太阳能电池片的制造方法,包括形成初始太阳能电池片的步骤,还包括以下步骤:在初始太阳能电池片上定义切割线,切割线包括第一切割线、第二切割线和第三切割线,在第三切割线的延伸方向上,第一切割线和第二切割线分别位于第三切割线的两端;沿第一切割线和第二切割线切割部分厚度的初始太阳能电池片,形成切割槽;形成切割槽之后,加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片;加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片之后,对第三切割线底部的初始太阳能电池片进行喷液冷却,使初始太阳能电池片沿着切割槽裂解形成太阳能电池片,太阳能电池片具有断裂面;在进行喷液冷却的同时,对断裂面进行第一钝化处理。
6.可选的,采用钝化冷却液进行喷液冷却和第一钝化处理。
7.可选的,在进行喷液冷却和第一钝化处理的过程中,将钝化冷却液喷射至断裂面。
8.可选的,钝化冷却液包括过氧化氢水溶液,所述过氧化氢水溶液中h2o2的浓度为1%~32.3%。
9.可选的,钝化冷却液的喷射流量为5ml/min~30ml/min。
10.可选的,进行第一钝化处理的步骤包括:喷射第一钝化气体至断裂面。
11.可选的,第一钝化气体包括o3气体。
12.可选的,第一钝化气体的喷射流量为2ml/min~200ml/min。
13.可选的,第一钝化气体的温度为20℃~200℃。
14.可选的,太阳能电池片的制造方法还包括:在进行喷液冷却和第一钝化处理之后,对断裂面进行第二钝化处理。
15.可选的,进行第二钝化处理的步骤包括:使用第二钝化液钝化断裂面。
16.可选的,使用第二钝化液钝化断裂面的步骤为:将断裂面浸入第二钝化液中进行浸泡处理。
17.可选的,第二钝化液包括过氧化氢水溶液,所述过氧化氢水溶液中h2o2的浓度为1%~32.3%;
18.可选的,浸泡处理的浸泡时间为10s~30s。
19.可选的,进行第二钝化处理的步骤包括:喷射第二钝化气体至断裂面;
20.可选的,第二钝化气体包括o3气体;
21.可选的,第二钝化气体喷射流量为2ml/min~200ml/min;
22.可选的,第二钝化气体的温度为20℃~200℃。
23.可选的,沿第一切割线和第二切割线切割部分厚度的初始太阳能电池片,形成切割槽的步骤包括:采用第一切割激光沿第一切割线切割部分厚度的初始太阳能电池片,形成第一切割槽;采用第二切割激光沿第二切割线切割部分厚度的初始太阳能电池片,形成第二切割槽。
24.可选的,加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片的步骤为:采用第三加热激光沿第三切割线扫描以加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片。
25.可选的,在采用第三加热激光加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片的步骤中,第三加热激光的波长为1020nm~1100nm,第三加热激光的功率为50w~200w。
26.可选的,第三加热激光的波长为1064nm。
27.可选的,采用第三加热激光加热第三切割线底部的初始太阳能电池片的厚度为初始太阳能电池片的总厚度的1/3~2/3。
28.可选的,采用第三加热激光加热第三切割线底部的初始太阳能电池片的厚度为初始太阳能电池片的总厚度的1/2。
29.可选的,形成初始太阳能电池片的步骤包括:提供半导体衬底层;在半导体衬底层的一侧表面形成第一本征半导体层;在半导体衬底层的另一侧表面形成第二本征半导体层;在第一本征半导体层背向半导体衬底层一侧表面形成第一导电类型半导体层;在第二本征半导体层背向半导体衬底层一侧表面形成第二导电类型半导体层;在第一导电类型半导体层背向半导体衬底层的一侧形成第一透明导电层;在第二导电类型半导体层背向半导体衬底层的一侧形成第二透明导电层;采用第三加热激光加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片的步骤中,至少加热自第一透明导电层至部分厚度的半导体衬底层,或者,至少加热自第二透明导电层至部分厚度的半导体衬底层。
30.可选的,形成初始太阳能电池片的还步骤包括:在第一透明导电层背向半导体衬底层一侧表面形成第一栅线电极;在第二透明导电层背向半导体衬底层一侧表面形成第二栅线电极;切割线位于第一透明导电层的一侧,切割线与第一栅线电极之间存在间距;或者,切割线位于第二透明导电层的一侧,切割线与第二栅线电极之间存在间距。
31.本发明的有益效果在于:
32.1.本发明的太阳能电池片的制造方法,通过对初始太阳能电池片先沿第一切割线
和第二切割线开槽形成切割槽,再沿第三切割线加热至少部分厚度的初始太阳能电池片,之后对第三切割线底部的初始太阳能电池片进行喷液冷却,使得该第三切割线底部的初始太阳能电池片短时间内发生急剧的高温-低温变化,由于热胀冷缩的效果,这部分的太阳能电池片发生剧烈的形变,由于周围其他的区域不是加热和冷却的集中区域,尽管有热量的传导发生,存在温度变化,但不如温度变化的集中区域即第三切割线下方区域的太阳能电池片形变剧烈,因此由于这种变形速度和程度的不同,从而发生自然断裂。并且,由于切割槽的存在,使得裂解过程可以沿着切割槽裂解。在喷液冷却使初始太阳能电池片裂解的同时对断裂面进行钝化,可在裂解的同时即对断裂面表面的悬挂键进行及时钝化,避免断裂面受到环境影响产生一些不可逆的缺陷,如此可有效减少裂解过程中产生的悬挂键和缺陷,从而能够有效的提高太阳能电池的转化效率。
33.2.进一步采用钝化冷却液进行喷液冷却和第一钝化处理,特别是,将钝化冷却液喷射至所述断裂面。采用钝化冷却液对初始太阳能电池片同时进行喷液冷却和第一钝化处理,可以在裂解过程的同时进行损伤修复,对悬挂键进行氧化,初步形成钝化层,消除悬挂键。
34.3.进一步,进行第一钝化处理的步骤包括:采用第一钝化气体喷射至断裂面。采用第一钝化气体喷射至断裂面,可以在裂解过程的同时进行损伤修复,对悬挂键进行氧化,初步形成钝化层,消除悬挂键。
35.4.进一步,在进行喷液冷却和第一钝化处理之后,对断裂面进行第二钝化处理。通过对断裂面进行第二钝化处理,可使得断裂面上进一步形成钝化层,弥补第一钝化处理时未完全覆盖的区域,进一步消除断裂面上的悬挂键。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
37.图1为本发明的一实施例中的初始太阳能电池片的结构示意图;
38.图2为本发明的一实施例中形成切割槽后的初始太阳能电池片的俯视示意图;
39.图3为本发明的一实施例中形成切割槽后的初始太阳能电池片垂直于切割线的剖面结构示意图;
40.图4为本发明的一实施例中的太阳能电池片的结构示意图;
41.图5为本发明的一实施例中的太阳能电池片的制造方法的流程示意图。
42.附图标记:
43.100、初始太阳能电池片;101、半导体衬底层;102、第一本征半导体层;103、第二本征半导体层;104、第一导电类型半导体层;105、第二导电类型半导体层;106、第一透明导电层;107、第二透明导电层;
44.200、太阳能电池片;201、半导体衬底层;202、第一本征半导体层;203、第二本征半导体层;204、第一导电类型半导体层;205、第二导电类型半导体层;206、第一透明导电层;207、第二透明导电层;208、钝化层;a、第一切割槽;b、第二切割槽;x1、第一切割线;x2、第二
切割线;x3、第三切割线。
具体实施方式
45.初始太阳能电池片裂解之后形成太阳能电池片,存在太阳能电池片转化效率偏低的问题。主要原因在于,初始太阳能电池片后,太阳能电池片因裂解而形成的断裂面上还存在一定量的缺陷:例如膜层中的硅原子因被切割后无法保持原本的排列状态而形成的悬挂键,会影响太阳能电池片的转化效率。
46.一种提高太阳能电池片的转化效率方法为:裂解后,采用额外的工艺对太阳能电池片的断裂面进行钝化处理,这样的方法在一定程度上能减少断裂面上的部分缺陷,但是去除缺陷的程度有限。尤其是在断裂面在一定时间内暴露在环境中,会产生一些不可逆的缺陷,无法用后期的钝化处理去除,提成转化效率的程度受到限制。
47.综上,需要提出一种有效提高太阳能电池片的转换效率的方法。
48.本发明提供一种太阳能电池片的制造方法,包括以下步骤:在初始太阳能电池片上定义切割线,切割线包括第一切割线、第二切割线和第三切割线,在第三切割线的延伸方向上,第一切割线和第二切割线分别位于第三切割线的两端;沿第一切割线和第二切割线切割部分厚度的初始太阳能电池片,形成切割槽;形成切割槽之后,加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片;加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片之后,对第三切割线底部的初始太阳能电池片进行喷液冷却,使初始太阳能电池片沿着切割槽裂解形成太阳能电池片,太阳能电池片具有断裂面;在进行喷液冷却的同时,对断裂面进行第一钝化处理。可有效的提高的太阳能电池片的转化效率。
49.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
50.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
53.实施例1
54.参考图1~图5,本实施例提供一种太阳能电池片的制造方法,通过对初始太阳能电池片100进行加工裂解,形成太阳能电池片200。
55.其中初始太阳能电池片100包括:半导体衬底层101;在半导体衬底层101一侧依次
层叠的第一本征半导体层102、第一导电类型半导体层104和第一透明导电层106;在半导体衬底层101另一侧依次层叠的第二本征半导体层103、第二导电类型半导体层105和第二透明导电层107。
56.相应的初始太阳能电池片100裂解后形成的太阳能电池片200包括:
57.半导体衬底层201;在半导体衬底层201一侧依次层叠的第一本征半导体层202、第一导电类型半导体层204和第一透明导电层206;在半导体衬底层201另一侧依次层叠的第二本征半导体层203、第二导电类型半导体层205和第二透明导电层207。此外太阳能电池片具有裂解形成的断裂面,以及完整覆盖断裂面的钝化层208。
58.本实施例的太阳能电池片的制造方法包括以下步骤:
59.在初始太阳能电池片上定义切割线,切割线包括第一切割线x1、第二切割线x2和第三切割线x3。在第三切割线x3的延伸方向上,第一切割线x1和第二切割线x2分别位于第三切割线x3的两端;
60.沿第一切割线x1和第二切割线x2切割部分厚度的初始太阳能电池片100,形成切割槽;
61.形成切割槽之后,加热第三切割线x3底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片100;
62.加热第三切割线x3底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片之后,同时对第三切割线x3底部的初始太阳能电池片100进行喷液冷却第一钝化处理,喷液冷却的步骤使初始太阳能电池片100沿着切割槽裂解形成太阳能电池片200,太阳能电池片200具有断裂面;第一钝化处理使得太阳能电池片在断裂面形成的同时进行缺陷修复。
63.在本实施例的太阳能电池片的制造方法,通过对初始太阳能电池片100先沿第一切割线x1和第二切割线x2开槽形成切割槽,再沿第三切割线x3加热至少部分厚度的初始太阳能电池片100,之后对第三切割线x3底部的初始太阳能电池片100进行喷液冷却,使得第三切割线x3底部的初始太阳能电池片100短时间内发生急剧的高温-低温变化,由于热胀冷缩的效果,这部分的太阳能电池片100发生剧烈的形变,由于周围其他的区域不是加热和冷却的集中区域,尽管有热量的传导发生,存在温度变化,但不如温度变化的集中区域即第三切割线下方区域的太阳能电池片形变剧烈,因此由于这种变形速度和程度的不同,从而发生自然断裂。并且由于切割槽的存在,使得裂解过程可以沿着切割槽裂解。在喷液冷却使初始太阳能电池片裂解的同时对断裂面进行钝化,可在裂解的同时即对断裂面表面的悬挂键进行及时钝化,避免断裂面受到环境影响产生一些不可逆的缺陷,如此可有效减少裂解过程中产生的悬挂键和缺陷,从而能够有效的提高太阳能电池片200的转化效率。
64.进一步的,在本实施例中,采用钝化冷却液进行喷液冷却和第一钝化处理。在本实施例中,在进行喷液冷却和第一钝化处理的过程中,将钝化冷却液喷射至断裂面。
65.具体的,第一钝化处理液包括过氧化氢水溶液;过氧化氢水溶液中h2o2的浓度为1%~32.3%,例如可以为1%、10.7%、21.5%、32.3%。过氧化氢水溶液的喷射流量为5ml/min~30ml/min,例如可以为5ml/min、10ml/min、15ml/min、20ml/min、25ml/min、30ml/min。
66.本实施例的太阳能电池片的制造方法,采用钝化冷却液对初始太阳能电池片同时进行喷液冷却和第一钝化处理,可在初始太阳能电池片100断裂过程中,即在断裂处的断裂面上及时的形成钝化层208,消除断裂面上的悬挂键,避免断裂面受到环境影响产生一些不
可逆的缺陷,如此可有效减少裂解过程中产生的悬挂键和缺陷,从而能够有效的提高太阳能电池的转化效率。同时不需要将喷液冷却和第一钝化处理分开进行,也不需要使用两种液体进行处理。
67.第一钝化冷却液采用过氧化氢水溶液,可有效的实现切割线处的初始太阳能电池片100的快速降温,同时还可对断裂面进行初步钝化氧化。若过氧化氢水溶液中h2o2的浓度小于1%,则反应速率过慢,难以进行有效的钝化氧化;若过氧化氢水溶液中h2o2的浓度大于32.3%,则容易对断裂面处的膜层造成损伤。过氧化氢水溶液中h2o2的浓度在1%~32.3%的范围内,可在有效的进行钝化氧化和避免对断裂面处的膜层造成损伤之间取得平衡。若过氧化氢水溶液的喷射流量小于5ml/min,则反应速率过慢,难以进行有效的钝化氧化且难以进行有效的冷却;若过氧化氢水溶液的喷射流量大于30ml/min,则容易对断裂面处的膜层造成损伤。过氧化氢水溶液的喷射流量在5ml/min~30ml/min的范围内,可在有效的进行钝化氧化和避免对断裂面处的膜层造成损伤以及有效的冷却之间取得平衡。
68.进一步的,本实施例的太阳能电池片的制造方法还包括:在进行喷液冷却和第一钝化处理之后,对断裂面进行第二钝化处理。
69.本实施例的太阳能电池片的制造方法,通过对裂解后形成的太阳能电池片200的断裂面上进行第二钝化处理,可使得断裂面上进一步形成钝化层208,弥补第一钝化处理时未完全覆盖的区域,进一步消除断裂面上的悬挂键。
70.进一步的,进行第二钝化处理的步骤包括:使用第二钝化液钝化断裂面。
71.在本实施例中,使用第二钝化液钝化断裂面的步骤为:将太阳能电池片200的断裂面浸入第二钝化液中进行浸泡处理。
72.具体的,第二钝化液包括过氧化氢水溶液;过氧化氢水溶液中h2o2的浓度为1%~32.3%,例如可以为1%、10.7%、21.5%、32.3%。浸泡处理的浸泡时间为10s~30s,例如可以为10s、20s、30s。
73.第二钝化液包括过氧化氢水溶液,可在太阳能电池片200的断裂面上弥补第一钝化处理时未完全覆盖的区域,进一步形成完整覆盖断裂面的钝化层208,进一步消除断裂面上的悬挂键。
74.若过氧化氢水溶液中h2o2的浓度小于1%,则反应速率过慢,难以进行有效的钝化氧化;若过氧化氢水溶液中h2o2的浓度大于32.3%,则容易对断裂面处的膜层造成损伤。过氧化氢水溶液中h2o2的浓度在1%~32.3%的范围内,可在有效的进行钝化氧化和避免对断裂面处的膜层造成损伤之间取得平衡。若过氧化氢水溶液的浸泡时间小于10s,则反应时间过短,难以进行有效的钝化氧化;若过氧化氢水溶液的浸泡时间大于30s,则容易对断裂面处的膜层造成损伤。浸泡时间在10s~30s的范围内,可在有效的进行钝化氧化和避免对断裂面处的膜层造成损伤之间取得平衡。
75.在本实施例中,形成初始太阳能电池片100的步骤包括:提供半导体衬底层101;在半导体衬底层一侧表面形成第一本征半导体层102;在半导体衬底层另一侧表面形成第二本征半导体层103;在第一本征半导体层102背向半导体衬底层101一侧表面形成第一导电类型半导体层104,第一导电类型半导体层104的导电类型与半导体衬底层101的导电类型相反;在第二本征半导体层103背向半导体衬底层101一侧表面形成第二导电类型半导体层105,第二导电类型半导体层105的导电类型与第一导电类型半导体层104的导电类型相反;
在第一导电类型半导体层104背向半导体衬底层101的一侧形成第一透明导电层106;在第二导电类型半导体层105背向半导体衬底层101的一侧形成第二透明导电层107;在第一透明导电层106背向半导体衬底层101一侧表面形成第一栅线电极;在第二透明导电层107背向半导体衬底层101一侧表面形成第二栅线电极。
76.进一步的,沿第一切割线x1和第二切割线x2切割部分厚度的初始太阳能电池片100,形成切割槽的步骤包括:采用第一切割激光沿第一切割线x1切割部分厚度的初始太阳能电池片100,形成第一切割槽a;采用第二切割激光沿第二切割线x2切割部分厚度的初始太阳能电池片100,形成第二切割槽b。
77.进一步的,加热第三切割线x3底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片100的步骤为:采用第三加热激光沿第三切割线x3扫描以加热第三切割线x3底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片100。
78.在本实施例中,在采用第三加热激光加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片的步骤中,第三加热激光的波长为1020nm~1100nm;第三加热激光的功率为50w~200w,例如可以为50w、100w、150w、200w。具体的,第三加热激光的波长为1064nm。
79.在本实施例中,采用第三加热激光加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片的厚度为初始太阳能电池片总厚度的1/3~2/3。例如可以为1/3、1/2、2/3。本实施例中采用第三加热激光加热第三切割线底部的初始太阳能电池片的厚度为初始太阳能电池片总厚度的1/2。
80.进一步的,采用第三加热激光加热第三切割线x3底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片100的步骤中,至少加热自第一透明导电层106至部分厚度的半导体衬底层101,或者,至少加热自第二透明导电层107至部分厚度的半导体衬底层101。
81.在本实施例中,切割线位于第一透明导电层106的一侧,切割线与第一栅线电极之间存在间距;或者,在其他一些实施例中,切割线位于第二透明导电层107的一侧,切割线与第二栅线电极之间存在间距。
82.本实施例提供的太阳能电池片的制造方法制造的太阳能电池片为异质结太阳能电池片。
83.实施例2
84.同样参考图1~图5,本实施例提供一种太阳能电池片的制造方法,与实施例1的区别在于:
85.在本实施例中,进行第一钝化处理的步骤包括:喷射第一钝化气体至断裂面。
86.具体的,第一钝化处理气包括o3气体。o3气体的喷射流量为2ml/min~200ml/min,例如可以为2ml/min、5ml/min、30ml/min、60ml/min、90ml/min、120ml/min、150ml/min、180ml/min、200ml/min。o3气体的温度为20℃~200℃,例如可以为20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、135℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃。
87.本实施例的太阳能电池片的制造方法,第一钝化处理采用第一处理气喷射断裂面,可以在裂解过程的同时及时进行损伤修复,对悬挂键进行氧化,初步形成钝化层208,消除悬挂键,避免断裂面受到环境影响产生一些不可逆的缺陷。特别是,第一钝化处理气采用o3气体,可在初始太阳能电池片100断裂过程中,即在断裂处的断裂面上初步的形成钝化层208,消除断裂面上的悬挂键。
88.o3气体的喷射流量若小于30ml/min,则反应速率过慢,难以进行有效的钝化氧化;o3气体的喷射流量若大于200ml/min,则容易对断裂面处的膜层造成损伤。o3气体的喷射流量在30ml/min~200ml/min,可在有效的进行钝化氧化和避免对断裂面处的膜层造成损伤之间取得平衡。o3气体的温度若小于150℃,则o3气体的氧化活性欠佳,对断裂面处的氧化效果较差;o3气体的温度若大于200℃,则o3气体容易较快的散逸,与悬挂键发生反应的比例较少,造成浪费。o3气体的温度在150℃~200℃的范围内,可在有效的进行钝化氧化和节约o3气体之间取得平衡。
89.此外,在本实施例中,进行第二钝化处理的步骤包括:喷射第二钝化气体至断裂面。
90.具体的,第二钝化气体包括o3气体。o3气体的喷射流量为2ml/min~200ml/min,例如可以为2ml/min、5ml/min、30ml/min、60ml/min、90ml/min、120ml/min、150ml/min、180ml/min、200ml/min。o3气体的温度为20℃~200℃,例如可以为20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、135℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃。
91.本实施例的太阳能电池片的制造方法,第二钝化处理采用第二钝化气体对太阳能电池片200的断裂面进行喷射处理,可以在裂解之后对断裂面进行及进一步的损伤修复,对悬挂键进行氧化,消除悬挂键。可在太阳能电池片200的断裂面上进一步形成钝化层208,弥补第一钝化处理时未完全覆盖的区域,进一步消除断裂面上的悬挂键。特别是,第二钝化气体采用o3气体,可在太阳能电池片200的断裂面上进一步形成钝化层208,弥补第一钝化处理时未完全覆盖的区域,进一步消除断裂面上的悬挂键。
92.o3气体的喷射流量若小于30ml/min,则反应速率过慢,难以进行有效的钝化氧化;o3气体的喷射流量若大于200ml/min,则容易对断裂面处的膜层造成损伤。o3气体的喷射流量在30ml/min~200ml/min,可在有效的进行钝化氧化和避免对断裂面处的膜层造成损伤之间取得平衡。o3气体的温度若小于150℃,则o3气体的氧化活性欠佳,对断裂面处的氧化效果较差;o3气体的温度若大于200℃,则o3气体容易较快的散逸,与悬挂键发生反应的比例较少,造成浪费。o3气体的温度在150℃~200℃的范围内,可在有效的进行钝化氧化和节约o3气体之间取得平衡。
93.本实施例提供的太阳能电池片的制造方法制造的太阳能电池片为异质结太阳能电池片。
94.对比例
95.选取200片常规激光裂片方法得到的太阳能电池片,200片如上述实施例1裂解方法得到的太阳能电池片,分别进行测试,对测试结果的各项参数取平均数,得到下表1:
96.表1光电转化性能参数对比表
[0097][0098][0099]
根据上表1可以看出,采用本技术的裂解方法得到的太阳能电池片,在电流密度
(jsc)、开路电压(voc)、填充因子(ff)和转化效率(eta)方面均有提高,反向电流(irev)得到降低。因此可见,本技术的太阳能电池片的制造方法可以提高太阳能电池片的光电转化性能,提升太阳能电池片的转化效率。
[0100]
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
技术特征:
1.一种太阳能电池片的制造方法,包括形成初始太阳能电池片的步骤,其特征在于,还包括以下步骤:在所述初始太阳能电池片上定义切割线,所述切割线包括第一切割线、第二切割线和第三切割线,在所述第三切割线的延伸方向上,所述第一切割线和所述第二切割线分别位于所述第三切割线的两端;沿所述第一切割线和所述第二切割线切割部分厚度的所述初始太阳能电池片,形成切割槽;形成所述切割槽之后,加热所述第三切割线底部的至少部分厚度的所述初始太阳能电池片;加热所述第三切割线底部的至少部分厚度的所述初始太阳能电池片之后,同时对所述第三切割线底部的所述初始太阳能电池片进行喷液冷却和第一钝化处理;所述喷液冷却的步骤使所述初始太阳能电池片沿着所述切割槽裂解形成太阳能电池片,所述太阳能电池片具有断裂面;所述第一钝化处理使得太阳能电池片在断裂面形成的同时进行缺陷修复。2.根据权利要求1所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,采用钝化冷却液进行所述喷液冷却和所述第一钝化处理;优选的,在进行所述喷液冷却和所述第一钝化处理的过程中,将所述钝化冷却液喷射至所述断裂面;优选的,所述钝化冷却液包括过氧化氢水溶液,所述过氧化氢水溶液中h2o2的浓度为1%~32.3%;优选的,所述的钝化冷却液的喷射流量为5ml/min~30ml/min。3.根据权利要求1所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,进行所述第一钝化处理的步骤包括:喷射第一钝化气体至所述断裂面;优选的,所述第一钝化气体包括o3气体;优选的,所述第一钝化气体的喷射流量为2ml/min~200ml/min;优选的,所述第一钝化气体的温度为20℃~200℃。4.根据权利要求1所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,还包括:在进行所述喷液冷却和所述第一钝化处理之后,对所述断裂面进行第二钝化处理。5.根据权利要求4所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,进行所述第二钝化处理的步骤包括:使用第二钝化液钝化所述断裂面;优选的,使用第二钝化液钝化所述断裂面的步骤为:将所述断裂面浸入所述第二钝化液中进行浸泡处理;优选的,所述第二钝化液包括过氧化氢水溶液,所述过氧化氢水溶液中h2o2的浓度为1%~32.3%;优选的,所述浸泡处理的浸泡时间为10s~30s。6.根据权利要求4所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,进行所述第二钝化处理的步骤包括:喷射第二钝化气体至所述断裂面;优选的,所述第二钝化气体包括o3气体;优选的,所述第二钝化气体喷射流量为2ml/min~200ml/min;优选的,所述第二钝化气体的温度为20℃~200℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,沿所述第一切割线和所述第二切割线切割部分厚度的所述初始太阳能电池片,形成切割槽的步骤包括:采用第一切割激光沿所述第一切割线切割部分厚度的所述初始太阳能电池片,形成第一切割槽;采用第二切割激光沿所述第二切割线切割部分厚度的所述初始太阳能电池片,形成第二切割槽。8.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,加热第三切割线底部的至少部分厚度的所述初始太阳能电池片的步骤为:采用第三加热激光沿所述第三切割线扫描以加热第三切割线底部的至少部分厚度的所述初始太阳能电池片;优选的,在采用第三加热激光加热第三切割线底部的至少部分厚度的所述初始太阳能电池片的步骤中,所述第三加热激光的波长为1020nm~1100nm,所述第三加热激光的功率为50w~200w;优选的,所述第三加热激光的波长为1064nm;优选的,采用第三加热激光加热第三切割线底部的所述初始太阳能电池片的厚度为所述初始太阳能电池片的总厚度的1/3~2/3;优选的,采用第三加热激光加热第三切割线底部的所述初始太阳能电池片的厚度为所述初始太阳能电池片的总厚度的1/2。9.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,形成初始太阳能电池片的步骤包括:提供半导体衬底层;在所述半导体衬底层的一侧表面形成第一本征半导体层;在所述半导体衬底层的另一侧表面形成第二本征半导体层;在所述第一本征半导体层背向所述半导体衬底层一侧表面形成第一导电类型半导体层;在所述第二本征半导体层背向所述半导体衬底层一侧表面形成第二导电类型半导体层;在所述第一导电类型半导体层背向所述半导体衬底层的一侧形成第一透明导电层;在所述第二导电类型半导体层背向所述半导体衬底层的一侧形成第二透明导电层;采用第三加热激光加热第三切割线底部的至少部分厚度的所述初始太阳能电池片的步骤中,至少加热自所述第一透明导电层至部分厚度的所述半导体衬底层,或者,至少加热自所述第二透明导电层至部分厚度的所述半导体衬底层。10.根据权利要求9所述的太阳能电池片的制造方法,其特征在于,形成初始太阳能电池片的还步骤包括:在所述第一透明导电层背向所述半导体衬底层一侧表面形成第一栅线电极;在所述第二透明导电层背向所述半导体衬底层一侧表面形成第二栅线电极;所述切割线位于所述第一透明导电层的一侧,所述切割线与所述第一栅线电极之间存在间距;或者,所述切割线位于所述第二透明导电层的一侧,所述切割线与所述第二栅线电极之间存在间距。
技术总结
本发明提供一种太阳能电池片的制造方法,包括以下步骤:在初始太阳能电池片上定义切割线,切割线包括第一切割线、第二切割线和第三切割线,第一切割线和第二切割线分别位于第三切割线的两端;沿第一切割线和第二切割线切割部分厚度的初始太阳能电池片,形成切割槽;形成切割槽之后,加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片;加热第三切割线底部的至少部分厚度的初始太阳能电池片之后,对第三切割线底部的初始太阳能电池片进行喷液冷却,使初始太阳能电池片沿着切割槽裂解形成太阳能电池片,太阳能电池片具有断裂面;在进行喷液冷却的同时,对断裂面进行第一钝化处理。本发明提供的太阳能电池片的制造方法有效的提高转化效率。提高转化效率。提高转化效率。
技术研发人员:周肃 符欣 张良 龚道仁 徐晓华
受保护的技术使用者:宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙)
技术研发日:2021.11.26
技术公布日:2022/3/8