[发明专利]一种电池片的制备方法与应用

说明书

本申请公开一种电池片的制备方法与应用，对硅片进行制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝网印刷和烘干、激光刻槽、烧结和裂片、测试分选，切片好的电池片焊接封装成组件，将电池串、玻璃、EVA和背板按照光伏组件设计版型进行层叠后进行层压，装框、接线盒安装、固化、清洗、测试工序封装成组件。

技术领域

本申请涉及电池片制作及切片技术领域，特别是涉及一种电池片的制备方法与应用。

背景技术

随着目前光伏行业技术的不断发展和进步，半片及叠片设计封装能够更好的降低功率损耗，提高输出功率，同时也使组件的抗热斑能力增强电池片切片是组件封装前不可缺少的工序。然而随着对激光切片的深入研究发现，它虽然解决了光伏组件功率损失的问题，但又引入了切片电池效率损失及切片时边缘的微裂纹导致后续组件封装时电池碎片率及组件层叠返修率增加，同时也会增加组件机载可靠性风险等问题。当前电池片加工及组件主流技术为电池片光切片后进行组件封装，导致电池片效率损失及机械性能下降引起组件功率下降、组件制程难度及可靠性风险增加。激光切片较大的切割效率损失严重及机械性能降低限制了光伏组件技术向半片以及叠瓦技术发展的进度。

为了解决切片损伤及电池片效率损失的问题，中国专利公开CN110071178A泰州隆基乐叶光伏科技有限公司公开了一种切片电池的制备方法及切片电池及光伏组件，介绍了一种切片电池的制备方法，将整片电池激光切片后，对断裂面进行热氧化处理。热氧化处理包括：将子电池片在180摄氏度至230摄氏度，在含氧气氛下，处理时间为20至60分钟。但该方法是在低温条件下退火，电池片断裂面钝化效果差需要处理时间长影响实际产能。

电池片激光切片后电性能及机械性能的修复是新型电池及组件技术必须面对的问题。

电池片在制作时，在烧结时，炉体中进行300～900℃下烧结，正面银浆穿透减反射膜和钝化膜，与硅基体形成良好的欧姆接触；当前激光切片常规工艺步骤为激光刻槽后进行自动吸附裂片。根据以上现状，本发明介绍了一种新型电池片制作及切片钝化修复方法，即电池片丝网印刷后激光划片，激光划片采用先行激光刻槽，后利用烧结炉中于热应力作用自行裂片的方式。本发明可充分利用电池片在浆料烧结时高温条件，(最高温度约900℃)，此时由于激光刻槽后产生差异在热应力的影响下电池片会自行裂片且电池片断裂面会自行裸露在外，形成一层氧化膜。电池片经过的高温退火处理可消除电池切片面处的切割应力及其他缺陷，在断裂面形成的二氧化硅层对损伤起到了愈合“伤口”作用，提高了电池片机械强度，断裂面形成的二氧化硅钝化膜同时能够避免在断裂面由光电效应而产生的光生载流子的复合，进而大大改善切片电池的光电效率。

本发明在不增加设备的前提条件下，采取充分利用电池片高温烧结的热历史过程，解决了电池片切片时出现的电性能及机械性能衰减现象，提高了组件生产效率和降低了生产成本。

申请内容

解决的技术问题：

本申请需要解决的技术问题是电池片效率损失及机械性能下降引起组件功率下降、组件制程难度及可靠性风险增加。激光切片较大的切割效率损失严重及机械性能降低限制了光伏组件技术向半片以及叠瓦技术发展的进度等技术问题，提供一种电池片的制备方法与应用。

技术方案：

一种电池片的制备方法，步骤为：

第一步，硅片进行制绒：电池片进行前清洗，制绒，清洗，烘干步骤去除硅片表面的有机物脏污、金属杂质及表面损伤层，后在硅片表面形成绒面；

第二步，扩散：通过三氯氧磷(POCl₃)液态源进行磷扩散，形成电池PN结；

第三步，刻蚀：通过利用HNO₃和HF的混合液体对硅片表面进行腐蚀，刻蚀掉硅片边缘部分和磷硅玻璃；

第四步，镀膜、减反射膜及钝化膜制备：电池正/背面分别镀上减反射膜和钝化膜；