异质结太阳能电池片的切割方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池领域，具体公开了一种异质结太阳能电池片的切割方法，其包括如下步骤：用紫外激光从电池片一表面进行至少一次激光切割形成切槽；将电池片裂片。上述切割方法，由于采用紫外激光切割，紫外激光在电池片表面留下的切槽的宽度较窄，并且紫外激光作用于电池片表面时产生热量较小，可以有效保护电池片中的透明导电膜层，从而电池片的性能。另外，由于并不直接将电池片切断，而通过裂片将电池片分离；这样晶体硅层的另一侧的各功能层不用烧结气化，有效保护了这些功能层的性能，进一步降低切割对异质结太阳能电池片的损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种异质结太阳能电池片的切割方法。
技术介绍
为了适应光伏市场多元化发展，在市场需求的功率和电压不能兼顾的时候，须对太阳能电池片进行激光切割。激光切割的原理是激光经过聚焦后照射到太阳能电池片上，使材料温度急剧升高至熔化或气化，随着激光与太阳能电池片的相对运动，在太阳能电池片上形成切缝从而达到切割的目的。激光切割具有①、切割精度高、切缝窄、质量好、热影响区较小，且切割端面平整光滑；②、切割速度快，加工效率高；③、是一种非接触式切割，没有机械加工力，不会产生形变，也不存在加工屑、油污、噪声等污染问题。异质结太阳能电池(HIT电池)是通过在掺杂非晶硅层与晶体硅衬底之间加入本征层所构建的。异质结太阳能电池既具有晶体硅太阳能电池的高效率和高稳定性，同时由于能耗小，工艺相对简单、温度特性更好，在高温下也能有较高的输出。近年来备受关注，已经成为太阳能电池的主要发展方向之一。目前，单晶硅电池片、或多晶硅电池片均使用红外激光切割仪切割而成，但是这种切割方法并不能很好地适用于异质结太阳能电池片的切割，其主要表现在：电池片的表面切割槽宽度过宽，并且对非晶硅薄膜以及透明导电层造成损伤。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的切割方法不适用于异质结太阳能电池片的问题，提供一种适用于异质结太阳能电池片的切割方法。一种异质结太阳能电池片的切割方法，包括如下步骤：用紫外激光从异质结太阳能电池片的一侧表面进行至少一次激光切割，形
成切槽；将具有所述切槽的异质结太阳能电池片进行裂片操作。上述异质结太阳能电池片的切割方法，由于采用紫外激光进行切割，紫外激光在异质结太阳能电池片表面留下的切槽的宽度较窄，并且紫外激光作用于异质结太阳能电池片表面时产生热量较小，可以有效保护异质结太阳能电池片中的不能耐高温的材料(例如透明导电膜层)，从而提高切割后的异质结太阳能电池片的性能。另外一方面，上述异质结太阳能电池片的切割方法，并不直接用紫外激光将异质结太阳能电池片切断，而只是形成切槽而已，通过后续的裂片操作将异质结太阳能电池片完全分离；由于异质结太阳能电池中，主要的厚度集中在中间的晶体硅层，切槽的方式可以实现只对晶体硅层的一侧的各功能层进行激光烧结气化，而晶体硅层的另一侧的各功能层不用烧结气化，有效保护了这些功能层的性能，进一步降低切割对异质结太阳能电池片的损伤。在其中一个实施例中，所述紫外激光的波长为315～400nm。在其中一个实施例中，所述紫外激光的功率小于等于5W。在其中一个实施例中，所述激光切割的切割面为异质结太阳能电池片靠近N型硅的一侧表面。在其中一个实施例中，在激光切割时，对切割处进行保护气吹扫。在其中一个实施例中，所述保护气为氮气。在其中一个实施例中，所述激光切割的次数为至少两次。在其中一个实施例中，每次激光切割的切割深度为20～40μm。在其中一个实施例中，所述切槽的深度与所述异质结太阳能电池片的厚度之比为1:2～2:3。在其中一个实施例中，所述裂片操作为手工掰片。附图说明图1为本专利技术一实施例的异质结太阳能电池片的激光切割之后的结构状态示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。一种异质结太阳能电池片的切割方法，包括如下步骤：步骤S1：用紫外激光从异质结太阳能电池片的一侧表面进行至少一次激光切割，形成切槽；步骤S2：将具有所述切槽的异质结太阳能电池片进行裂片操作。其中，异质结太阳能电池片以图1中的异质结太阳能电池片100为例进行说明，可以理解的是，其它异质结太阳能电池片的切割可以参照理解，在此不再赘述。参见图1，具体地，异质结太阳能电池片100，包括：晶体硅层110，依次位于晶体硅层110的一侧(图1中的上侧)上的第一本征层121、第一掺杂非晶硅层131、第一透明导电层141、正面栅线电极151；以及依次位于晶体硅层110的另一侧(图1中的下侧)的第二本征层122、第二掺杂非晶硅层132、第二透明导电层142、及背面电极152。一般地，晶体硅层110的厚度大于100μm，而第一本征层121、第一掺杂非晶硅层131、第一透明导电层141、第二本征层122、第二掺杂非晶硅层132、第二透明导电层142的厚度均为纳米级。更具体地，在异质结太阳能电池片100中，晶体硅层110为P型晶体硅片(p-c-Si)，
第一掺杂非晶硅层131为N型非晶硅层(n-a-Si)，第二掺杂非晶硅层132为P型非晶硅层(p-a-Si)。其中，步骤S1的主要目的是，形成切槽9，也就是说对异质结太阳能电池片100进行半切割，而不进行完全切割；步骤S1之后的异质结太阳能电池片100还连在一起，并不彼此分离。具体地，紫外激光由紫外激光器产生，本专利技术对紫外激光器的种类没有特殊限制。优选地，紫外激光的波长为315～400nm。这样可以进一步降低激光切割对异质结太阳能电池片的损伤。在本实施例中，紫外激光的波长为355nm。优选地，紫外激光的功率小于等于5W。这样可使切割边缘的损伤范围进一步减小。优选地，紫外激光的脉冲频率为10～50KHz。其中，激光切割的切割面(也即紫外激光的照射面)，优选为异质结太阳能电池片100靠近N型硅的一侧表面(也即电池片的N面)，也就是图1中的上侧表面。经专利技术人研究发现，激光对对N型非晶硅(也即图1中的第一掺杂非晶硅层131)的损伤相对较小，而相对而言，异质结太阳能电池中的P型非晶硅(也即图1中的第二掺杂非晶硅层132)的损伤较大。当紫外激光从N面射入，可以有效保护P型非晶硅，从而有效降低激光切割对异质结太阳能电池片的损伤。为了进一步提高切割的效果，本实施例在激光切割时，对切割处进行保护气吹扫。保护气选择为：在激光切割过程中不与异质结太阳能电池片反应的气体。保护气一方面可以及时带走激光所产生的热量，避免热量聚集，起到冷却的作用，另一方面，保护气还可以避免异质结太阳能电池片与氧气接触，还可以起到防止氧化的作用，这样可以减小对于P-N结和透明导电层的损伤。优选地，保护气选自氮气。当然，可以理解的是，还可以是其它保护气，例如氩气。在本实施例中，激光切割的次数为至少两次；更具体地，为两次。采用多次激光切割，可以减少每次激光切割的功率，避免热量过大对异质结太阳能电池片的影响。优选地，每次激光切割的切割深度为20～40μm。这样较小的切割深度，可以保证每次切割的宽度较小，从而可以进一步减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质结太阳能电池片的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：用紫外激光从异质结太阳能电池片的一侧表面进行至少一次激光切割，形成切槽；将具有所述切槽的异质结太阳能电池片进行裂片操作。

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池片的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：用紫外激光从异质结太阳能电池片的一侧表面进行至少一次激光切割，形成切槽；将具有所述切槽的异质结太阳能电池片进行裂片操作。2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述紫外激光的波长为315～400nm。3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述紫外激光的功率小于等于5W。4.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述激光切割的切割面为异质结太阳能电池片靠近N型硅的一侧表面。5.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池片的切割...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆军威，张闻斌，王琪，
申请(专利权)人：苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司，协鑫集成科技苏州有限公司，协鑫集成科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32