一种低漏电的晶体硅太阳能电池片、电池组件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低漏电的晶体硅太阳能电池片、电池组件及其制备方法，属于太阳能电池领域；制备过程中，采用经过清洗和制绒的p型或n型硅片，在硅片正面的中线区域设置pn结阻挡层，在硅片正面的剩余区域设置pn结；所述硅片正面的中线区域与激光切割划片的区域对应。本发明专利技术中，pn结阻挡层将该区域内的p区和n区分隔开，从而避免了激光划片后裸露的pn结区引起的漏电，从而经过切割后可以获得更高转换效率的小片电池及更高输出功率的太阳能电池组件。的小片电池及更高输出功率的太阳能电池组件。的小片电池及更高输出功率的太阳能电池组件。

【技术实现步骤摘要】
一种低漏电的晶体硅太阳能电池片、电池组件及制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池领域，尤其是涉及一种低漏电的晶体硅太阳能电池片、电池组件及其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能作为可再生清洁能源，具有安全可靠、无噪声、制约少、维护简单、资源广阔等优点，已广泛应用在并网发电、民用发电、公共设施及一体化节能建筑等方面。
[0003]其中，晶体硅光伏发电系统占据了重要地位，当下的研发工作主要围绕着降本增效的目的展开，不断提高太阳能电池的转换效率是发展太阳能发电的关键所在，为了降低晶体硅太阳能电池的制造成本，光伏用直拉单晶硅不断向着大尺寸化的方向发展，单晶硅电池片的面积也从最初的125
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125mm2过渡到156
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156mm2和当下的166
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166mm2和182
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182mm2，甚至出现了210
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210mm2。
[0004]但是更大面积的太阳能电池片又会带来更大的功率损失，因此近些年又出现了半片太阳能电池技术甚至四分片太阳能电池技术，即将制备完成的大面积太阳能电池片通过激光切割的方式划分成两片以上的小片太阳能电池。
[0005]如公开号为CN211957655U的中国专利文献公开了一种适用于半片太阳能电池制作的太阳能电池，在位于电池片表面的栅极区设有十字形间隙，所述十字形间隙的交点与所述电池片的中心点重合，将栅极区分隔为4个相等的、独立区域。位于栅极区上的十字形间隙的间隙线位于所述电池片的中线上，与所述电池片的边长等长。
[0006]然而，采用现有的方法，在通过激光划片将电池片划开之后，裸露的切割截面会产生严重的载流子复合，从而引起半片电池漏电，即电学性能的损失。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种低漏电的晶体硅太阳能电池片及其制备方法，可以获得更高转换效率的小片电池及更高输出功率的太阳能电池组件。
[0008]一种低漏电的晶体硅太阳能电池片，制备过程中，采用经过清洗和制绒的p型或n型硅片，在硅片正面的中线区域设置pn结阻挡层，在硅片正面的剩余区域设置pn结；所述硅片正面的中线区域与激光切割划片的区域对应。
[0009]本专利技术通过在形成pn结之前，在激光划片的区域内先形成一层宽度和厚度优化的pn结阻挡层，将该区域内的p区和n区分隔开，从而避免了激光划片后裸露的pn结区引起的漏电。
[0010]进一步地，所述的pn结阻挡层采用氧化物或氮化物绝缘材料，包括但不限于氧化硅、氧化铝和氮化硅。
[0011]进一步地，所述pn结阻挡层的形成方式包括但不限于等离子体增强的化学气相沉积、常规化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、干氧氧化和湿氧氧化。
[0012]进一步地，所述pn结阻挡层的宽度为0.2～2mm，厚度为0.02～2um。
[0013]本专利技术还提供了一种太阳能电池组件，包括串联而成的多个小片电池，所述的小片电池采用上述晶体硅太阳能电池片切割而成。
[0014]进一步地，所述的晶体硅太阳能电池片为PERC结构、TOPCon结构或HJT结构。
[0015]本专利技术还提供了一种PERC结构的晶体硅太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)提供p型晶体硅片，进行清洗、制绒处理；
[0017](2)在获得的硅片正面通过旋涂或喷涂法形成光刻胶作为掩膜，露出正面中线附近的待处理区，然后通过等离子体增强的化学气相沉积、常规化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、干氧氧化或湿氧氧化的方式在硅片正面中线附近的待处理区形成pn结阻挡层；
[0018](3)将步骤(2)处理后的硅片上的光刻胶去除；
[0019](4)在步骤(3)处理后的硅片正面进行高温磷扩散，形成pn结，然后去除扩散过程形成的磷硅玻璃以及绕镀，并对硅片背面进行抛光；
[0020](5)在步骤(4)处理后的硅片背面沉积氧化铝膜和氮化硅膜，在硅片正面沉积氮化硅膜；
[0021](6)在步骤(5)处理后的硅片双面印刷电极浆料作为主栅和副栅并烘干，高温烧结后形成电极。
[0022]本专利技术还提供了一种TOPCon结构的晶体硅太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)提供n型晶体硅片，进行清洗、制绒处理；
[0024](2)在获得的硅片正面通过旋涂或喷涂法形成光刻胶作为掩膜，露出正面中线附近的待处理区，然后通过等离子体增强的化学气相沉积、常规化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、干氧氧化或湿氧氧化的方式在硅片正面中线附近的待处理区形成pn结阻挡层；
[0025](3)将步骤(2)处理后的硅片上的光刻胶去除；
[0026](4)在步骤(3)处理后的硅片正面进行高温硼扩散，形成pn结，然后去除扩散过程形成的硼硅玻璃以及绕镀，并对硅片背面进行抛光；
[0027](5)在步骤(4)处理后的硅片背面沉积一层隧穿氧化层，接着在所述隧穿氧化层上沉积一层n型重掺的非晶硅层，退火后形成n型重掺的多晶硅层；
[0028](6)在步骤(5)处理后的硅片正面沉积氧化铝膜和氮化硅膜，在硅片背面沉积氮化硅膜；
[0029](7)在步骤(6)处理后的硅片双面印刷电极浆料作为主栅和副栅并烘干，高温烧结后形成电极。
[0030]本专利技术还提供了一种HJT结构的晶体硅太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)提供n型晶体硅片，进行清洗、制绒处理；
[0032](2)在获得的硅片正面通过旋涂或喷涂法形成光刻胶作为掩膜，露出正面中线附近的待处理区，然后通过等离子体增强的化学气相沉积、常规化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、干氧氧化或湿氧氧化的方式在硅片正面中线附近的待处理区形成pn结阻挡层；
[0033](3)将步骤(2)处理后的硅片上的光刻胶去除；
[0034](4)在步骤(3)处理后的硅片正反两面形成本征非晶硅层或氢化本征非晶硅薄层；
[0035](5)在步骤(4)处理后的硅片正反两面分别制备p+型掺杂非晶硅薄层和n+型掺杂非晶硅薄层；
[0036](6)在步骤(5)处理后的硅片正反两面分别沉积ITO导电层；
[0037](7)在步骤(6)处理后的硅片双面印刷电极浆料作为主栅和副栅并烘干，低温退火使电极与ITO导电层之间形成良好的欧姆接触。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0039]本专利技术通过在形成pn结之前，在激光划片的区域内先形成一层宽度和厚度优化的pn结阻挡层，将该区域内的p区和n区分隔开，从而避免了在进行激光划片后裸露的pn结区引起的漏电。本专利技术制备的晶体硅太阳能电池片有助于划片切割后得到更高转换效率的小片电池及更高输出功率的太阳能电池组件。
附图说明
[0040]图1为本专利技术实施例1中PERC结构的晶体硅太阳能电池片结构图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低漏电的晶体硅太阳能电池片，其特征在于，制备过程中，采用经过清洗和制绒的p型或n型硅片，在硅片正面的中线区域设置pn结阻挡层，在硅片正面的剩余区域设置pn结；所述硅片正面的中线区域与激光切割划片的区域对应。2.根据权利要求1所述的低漏电的晶体硅太阳能电池片，其特征在于，所述的pn结阻挡层采用氧化物或氮化物等绝缘材料，包括但不限于氧化硅、氧化铝和氮化硅。3.根据权利要求1所述的低漏电的晶体硅太阳能电池片，其特征在于，所述pn结阻挡层的形成方式包括但不限于等离子体增强的化学气相沉积、常规化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、干氧氧化和湿氧氧化。4.根据权利要求1所述的低漏电的晶体硅太阳能电池片，其特征在于，所述pn结阻挡层的宽度为0.2～2mm，厚度为0.02～2um。5.一种太阳能电池组件，包括串联而成的多个小片电池，其特征在于，所述的小片电池采用权利要求1～4任一所述的晶体硅太阳能电池片切割而成。6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述的晶体硅太阳能电池片为PERC结构、TOPCon结构或HJT结构。7.一种PERC结构的晶体硅太阳能电池片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供p型晶体硅片，进行清洗、制绒处理；(2)在获得的硅片正面通过旋涂或喷涂法形成光刻胶作为掩膜，露出正面中线附近的待处理区，然后通过等离子体增强的化学气相沉积、常规化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、干氧氧化或湿氧氧化的方式在硅片正面中线附近的待处理区形成pn结阻挡层；(3)将步骤(2)处理后的硅片上的光刻胶去除；(4)在步骤(3)处理后的硅片正面进行高温磷扩散，形成pn结，然后去除扩散过程形成的磷硅玻璃以及绕镀，并对硅片背面进行抛光；(5)在步骤(4)处理后的硅片背面沉积氧化铝膜和氮化硅膜，在硅片正面沉积氮化硅膜；(6)在步骤(5)处理后的硅片双面印刷电极浆料作为主栅和副栅并烘干，高温烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：余学功，胡泽晨，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：