叠瓦电池制造工艺及叠瓦电池组件

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件制造技术领域，具体涉及一种叠瓦电池制造工艺及叠瓦电池组件。

背景技术

叠瓦电池，也即叠片电池，其是通过激光切割，将电池片切割成小片，然后将切割成的小片的电池的正负极通过导电胶相互粘接在一起形成叠瓦电池串。

现有技术中，叠瓦电池的生产一般是硅片经一系列工序转变成太阳能电池片后，通过对太阳能电池片切割成小片，再通过导电胶将小片电池的正负极粘接形成。但是，直接对电池片切割时，由于切割深度较深，容易造成电池片切割损伤，同时切割效率较低，导致切割工序产能较低。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题是：现有叠瓦电池切割深度较深，容易造成电池片切割损伤，同时切割效率较低，导致切割工序产能较低。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面实施例提供了一种叠瓦电池制造工艺，包括如下步骤：

在衬底片上预设切割线路；

按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽。

进一步的，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽中还包括：

按照预设切割线路，在所述衬底片的表面通过激光开设凹槽。

进一步的，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面通过激光开设凹槽中，采用的激光的功率小于或者等于50W。

进一步的，所述凹槽的深度为5-20μm，和/或，所述凹槽的宽度20-80μm。

进一步的，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽后，还包括步骤：

按照所述凹槽的延伸方向切割所述衬底片。

进一步的，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽后，还包括步骤：

在所述衬底片的正面和背面沉积反射层。

进一步的，步骤所述在所述衬底片的正面和背面沉积反射层后，还包括步骤：

在所述衬底片的正面和背面通过激光开设定位点；

通过所述定位点进行定位，在衬底片的正面和背面印刷电极。

进一步的，步骤所述在衬底片上预设切割线路前，还包括步骤：

获得衬底片；

对所述衬底片进行表面扩散处理。

进一步的，步骤所述对所述衬底片进行表面扩散处理中，包括步骤：

对衬底片的正面制绒；

对衬底片的正面和背面扩散处理；

对衬底片制备选择性发射极；

对衬底片的正面氧化处理；

对衬底片的正面去PSG处理；

对衬底片的正面抛光处理；

对衬底片的背面氧化处理。

本发明另一方面实施例还提供了一种叠瓦电池组件，通过上述任一实施例所述的叠瓦电池制造工艺制造。

本发明的有益效果

本发明提供的一种叠瓦电池制造工艺，包括如下步骤：

在衬底片上预设切割线路；

按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽。

通过设置凹槽，在后期的对电池片切割工序中，相比于现有技术，能够降低切割深度，减少切割损伤和降低生产效率损失，提高切割工序产能。

附图说明

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它的附图。

图1为本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺第一流程图；

图2为本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺第二流程图；

图3为本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺第三流程图；

图4为本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺第四流程图；

图5为本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺第五流程图；

图6为本发明实施例提供的叠瓦电池组件的结构示意图。

图标：1-叠瓦电池组件；11-凹槽；12-定位点。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明一个实施例提供了一种叠瓦电池制造工艺，所述的叠瓦电池制造工艺包括如下步骤：

在衬底片上预设切割线路；

按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽11。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，叠瓦电池，也即叠片电池，其是通过激光切割，将电池片切割成小片，然后将切割成的小片的电池的正负极通过导电胶相互粘接在一起形成叠瓦电池串。

在本实施例中，在衬底片的表面预设切割线路，后期可根据预设的切割线路将衬底片切割成小片。在衬底片上预设好切割线路后，按照预设的切割线路，在衬底片的表面开设凹槽11，即，凹槽11根据预设切割路线设置，凹槽11的延伸方向与预设切割路线的延伸方向相同。

在本实施例中，通过设置凹槽11，相当于对衬底片进行预切割。

在本实施例中，通过设置凹槽11，在后期的对电池片切割工序中，相比于现有技术，能够降低切割深度，减少切割损伤和降低生产效率损失，提高切割工序产能。

在本实施例中，在衬底片的表面开设凹槽11后，还需对进行衬底片沉积反射层、印刷电极以及烧结等工序，以形成最终的电池片。

可选的，在本实施例中，衬底片可以为硅片。

可选的，在本实施例中，衬底片上预设切割线路和按照预设切割线路，在衬底片的表面开设凹槽在衬底片完成表面扩散后进行。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽11中还包括：

按照预设切割线路，在所述衬底片的表面通过激光开设凹槽11。

进一步的，在本实施例中，衬底片表面的凹槽11通过激光开设。

在本实施例中，通过激光在衬底片的表面开槽，其开槽效率高，同时对凹槽11的深度以及宽度控制方便。

可以理解的是，在本实施例中，衬底片表面的凹槽11还可以通过掩膜的方式开设，其同样能够实现本实施例中，在衬底片的表面开设凹槽11的目的。

即，在本实施例中，衬底片的表面分为开槽区域和非开槽区域，在非开槽区域层积掩膜，通过酸或者碱腐蚀的方式，在开槽区域开设凹槽11。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面通过激光开设凹槽11中，采用的激光的功率小于或者等于50W。

在本实施例中，在衬底片的表面开设凹槽11时，通过低能量激光开设，一方面，能够降低开槽成本，另一方面，还能够避免因激光能量过高而对衬底片造成损伤。

如，在本实施例中，开槽所采用的激光的功率可以为10W、20W或者30W等。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，如图6所示，所述凹槽11的深度为5-20μm，和/或，所述凹槽11的宽度20-80μm。

在本实施例中，为了便于后续的切割工艺，同时避免影响最后电池片的光转化效率，凹槽11的深度控制在5-20μm之间，凹槽11的宽度控制在20-80μm之间。

当凹槽的深度过深时，可能影响衬底片的强度，进而对后续的钝化膜制备可能会产生影响，而过浅时，对后续的切割工序的效果会降低。而凹槽的宽度过宽时，会降低叠瓦电池组件的覆盖率，进而影响光的吸收效率，而宽度过小时，对后续的切割工序的效果会降低。

如，在本实施例中，凹槽11的深度可以为10μm，凹槽11的宽度可以为50μm等。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，如图5所示，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽11后，还包括步骤：

按照所述凹槽11的延伸方向切割所述衬底片。

在本实施例中，预设好凹槽11后，在后续的切割工序中，按照凹槽11的延伸方向，对衬底片切割即可。

在本实施例中，通过沿预设的凹槽11切割衬底片，切割厚度相比于现有技术中的40％-50％降低至了30％-40％，减少了电池片的切割损伤，提高了切割工序的切割效率，提高了切割工序的产能。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，如图2所示，步骤所述按照预设切割线路，在所述衬底片的表面开设凹槽11后，还包括步骤：

在所述衬底片的正面和背面沉积反射层。

在本实施例中，在衬底片表面的凹槽11切割完成后，还需在衬底片的正面和背面沉积反射层，如氮化硅膜层。通过沉积反射层，能够减少光线反射，同时能够使衬底片具有表面钝化和体钝化的双重作用，可用于大批量生产。

具体的，在衬底片的表面开设凹槽11后，现在衬底片的正面沉积发射层，之后，再在衬底片的背面沉积反射层。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，如图3所示，步骤所述在所述衬底片的正面和背面沉积反射层后，还包括步骤：

在所述衬底片的正面和背面通过激光开设定位点12；

通过所述定位点12进行定位，在衬底片的正面和背面印刷电极。

在本实施例中，电极印刷通过丝网印刷工艺进行，丝网印刷为本领域公知的现有技术，此处不再赘述。

在本实施例中，在丝网印刷前，还需在衬底片的正面和背面通过激光开设定位点12，用于进行丝网印刷时的定位，保证印刷的准确性。

在衬底片的正面和背面开设定位点12后，通过丝网印刷的方式，在衬底片的正面和背面印刷电极即可。

可以理解的是，在本实施例中，还可以通过电镀的方式，在衬底片的正面和背面镀设电极。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，如图4所示，步骤所述在衬底片上预设切割线路前，还包括步骤：

获得衬底片；

对所述衬底片进行表面扩散处理。

在本实施例中，衬底片做完表面扩散处理后，再进行开槽工序，避免影响后续形成的电池片的性能。

具体的，本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，如图5所示，步骤所述对所述衬底片进行表面扩散处理中，包括步骤：

对衬底片的正面制绒；

对衬底片的正面和背面扩散处理；

对衬底片制备选择性发射极；

对衬底片的正面氧化处理；

对衬底片的正面去PSG处理；

对衬底片的正面抛光处理；

对衬底片的背面氧化处理。

在本实施例中，在对衬底片进行表面处理时，首先，将衬底片的正面和背面清洗干净，以衬底片为硅片为例，可使用常规的硅片清洗方法清洗。之后，对衬底片的正面制绒处理，具体为，用酸或者碱溶液，将衬底片的正面切割损伤层面除去约5～10μm。之后，在衬底片的正面和背面进行扩散处理，以磷扩散为例，采用液态磷源或者固态氮化磷片状源等进行扩散，制备PN结。之后，在衬底片上制备选择性发射极，即对衬底片的表面重掺杂，降低扩散层复合，提高光线的短波响应，提高转化效率。之后，对衬底片的正面进行氧化处理，以形成正面的钝化层，提高衬底片正面的附着力。之后，对衬底片的正面去PSG处理，其中，去PSG(去磷硅玻璃)，即去除扩散时在衬底片周边表面形成的扩散层，一般采用“水上漂”的湿法腐蚀，用以减少光的反射，需在制备反射膜前进行。之后，对衬底的正面抛光，保证衬底正面的清洁，可选的，可采用碱抛的方式进行。之后，对衬底片的背面进行氧化处理，其作用与正面氧化处理相同，此处不再赘述。

其中，衬底片的正面，即后续电池片的正极一面，背面，即后续电池片的负极一面。

在上述工序完成后，通过激光在电池片的表面雕刻凹槽11即可，可选的，可以在正面，也可以在背面。

本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，以硅片作为衬底片为例。使用时，取大小合适的硅片，对硅片的正面和背面清洗，清洗完成后，取其中一面作为正面，一面作为背面，对硅片的正面通过如氢氧化钠的乙二醇溶液进行制绒；制绒完成后，在硅片的正面和背面通过液态磷源扩散处理，用以制备PN结；扩散完成后，在硅片上制备选择性发射极；之后，对硅片的正面进行氧化处理，形成正面的钝化层；正面氧化完成后，去除正面的磷硅玻璃；之后，通过碱溶液对硅片的正面抛光；抛光完成后，对硅片的背面进行氧化处理。上述工序完成内后，在硅片的正面预设出切割线路，之后通过10W的低能量激光按照切割线路开设凹槽11；凹槽11形成后，在硅片的正面层积钝化层、以及在硅片的背面层积钝化层；之后，在硅片的正面通过激光刻设定位点12；定位点12形成后，通过丝网印刷的方式，在硅片的正面和背面印刷电极，之后，制备背电场，至此，电池片形成。电池片形成后，按照凹槽11的延伸方向，对电池片切割即可。

可选的，切割可采用激光切割，也可以采用线切割等。

也即，本发明实施例提供的叠瓦电池制造工艺，相比于现有技术，在衬底片的背面氧化处理工序和在衬底片的正面沉积反射层工艺之间增设了激光开槽工序，相比于现有技术，后续的切割工序中，切割深度由原来的40％-50％降低至了30％-40％，减少了电池片的切割损伤，提高了切割工序的切割效率，提高了切割工序的产能。

本发明实施例还提供了一种叠瓦电池组件1，通过上述任一实施例所述的叠瓦电池制造工艺制造。

在本实施例中，通过上述任一实施例所制造的叠瓦电池，电池片的损伤较低，光电转化效率高，同时，由于改进了切割工艺，电池片的产能较高。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“连通”、“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；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。