[发明专利]制备用于PERC叠瓦组件的太阳能电池片的方法和系统

说明书

本发明涉及一种制备用于PERC叠瓦组件的太阳能电池片的方法，包括以下步骤：提供硅片步骤，提供硅片作为制备太阳能电池片的原料；扩散制结步骤，在硅片上形成N型半导体和P型半导体的交界面，即PN结；背钝化步骤，在硅片的背面施加一层背钝化膜；镀背面保护膜步骤，通过PECVD方法在背钝化膜上沉积一层保护膜；激光刻槽步骤，通过激光烧蚀在背钝化膜和背面保护膜中开槽，露出硅片；丝网印刷步骤，其中，使用贵金属浆料对硅片的正面进行丝网印刷，得到主栅线和副栅线；仅使用铝浆对硅片的背面进行丝网印刷，实现太阳能电池片的铝背场覆盖；以及快速烧结步骤，形成欧姆接触，能够收集和对外传导光生载流子。本发明还涉及用于PERC叠瓦组件的太阳能电池片。

技术领域

本发明主要涉及太阳能电池的叠瓦组件应用领域，特别是涉及一种制备用于PERC叠瓦组件的太阳能电池片的方法。本发明还涉及一种制备PERC叠瓦组件的方法。此外，本发明涉及一种用于PERC叠瓦组件的太阳能电池片和一种PERC叠瓦组件。另外，本发明涉及一种制备用于PERC叠瓦组件的太阳能电池片的系统。

背景技术

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源的消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能发电凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱，其中所使用的太阳能发电装置也被称为光伏发电装置，其通常包括主要由多个太阳能电池片组合而成的太阳能组件或光伏组件，太阳能电池片基于自身半导体光生伏特效应而能够将太阳能转换成电能。

在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，太阳能电池片能够以叠瓦的方式构成叠瓦组件形式的太阳能电池，其一方面利用小电流低损耗电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得整个组件的电阻损耗大大降低。另一方面通过充分利用组件中太阳能电池片的间隙区域来进行发电，提高了单位面积的能量密度。另外使用导电胶粘剂替代了常规形式的太阳能电池中应用的光伏焊带，由于光伏焊带在整片电池中表现出较高的电阻而导电胶粘剂形成电路的电阻要远小于使用焊带的方式，使得相较于常规形式的太阳能电池，叠瓦组件形式的太阳能电池的转换效率更高，户外应用可靠性更优异。例如叠瓦组件的小电流及并联电路等特性使得热斑效应对组件的危害得到大大降低。

当前叠瓦组件所使用的太阳能电池片的制造工艺与常规太阳能电池片基本相同，差异在于用于叠瓦组件的太阳能电池片为了适合激光切割和彼此间的互联对电池片正面和背面栅线图形进行了优化设计。根据叠瓦封装工艺要求，叠瓦太阳能电池片保留了正面和背面的主栅线用于辅助导电胶涂覆固化粘接，其中互联工艺由常规光伏焊带通过高温焊接熔融粘接在正面主栅线和背面主栅线上变更为通过导电胶粘剂互联正面主栅线和背面主栅线。即叠瓦组件的电池片与常规太阳能电池片的基本结构相同，而主栅线的位置、图形或形状存在差异。

此外，随着科技的发展，在太阳能电池领域出现了PERC电池(Passivated Emitterand Rear Cell，即钝化发射极和背面电池)，其核心是在硅片的背光面用三氧化二铝膜覆盖以起到钝化表面的作用(钝化膜)，可以有效低降低背表面复合，提高开路电压，增加背表面反射，提高短路电流，从而提升电池的转换效率。在三氧化二铝膜上还可以覆盖氧化硅膜(5～100纳米)，随后再在氧化硅膜上可以印刷或沉积少量的导电材料(例如铝背电场)，其中在三氧化二铝膜和氮化硅膜中具有开槽，该开槽穿过背面的氮化硅膜和背面氧化铝膜，使得铝背电场能够与硅片形成局部接触。

将PERC电池与叠瓦组件的设计组合，所得的PERC叠瓦组件的电池片一般在正面具有数根正面主栅线，在背面除了背面主栅线之外还具有涂覆在硅片上的三氧化二铝膜、氮化硅膜和背电场。另一方面，叠瓦组件的电池片的主栅线图形进行变化的主要目的是为了在后续制程中将一整片电池片切割成若干等份的小电池片。每个小电池片正面和背面各保留分别位于切割后小电池片两端边缘位置的一根主栅线，用于叠瓦工艺互联从而保障最大受光面积以及互联粘接强度。