一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法和光伏组件技术

本发明专利技术提供了一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法和光伏组件，属于半片光伏组件技术领域。所述制备方法通过预切割工艺在pn结和钝化接触结构中预设窗口，使得到的电池切片边缘处内缩，有效减少了载流子复合，降低了效率损失，提高了电池切片和半片光伏组件的光电转换效率。换效率。换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法和光伏组件


[0001]本专利技术属于TOPCon太阳能电池
，具体涉及一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法和光伏组件。

技术介绍

[0002]TOPCon电池即隧穿氧化层钝化接触太阳能电池，是在2013年提出的一种N型硅片电池技术，旨在通过解决电池载流子选择钝化接触问题来提高太阳能电池效率。TOPCON电池正面与常规N型太阳能电池结构相同，主要区别在电池背面制备了一层隧穿氧化层（本征非晶硅或二氧化硅），然后再沉积一层掺杂非晶硅或掺杂多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低了载流子表面复合和金属接触复合。
[0003]半片光伏组件是使用激光切割法沿着垂直于电池主栅线的方向将标准规格电池片切割成相同的两个电池切片后进行焊接串联得到的电池组件。相对于整片电池，半片光伏组件的功率密度更高、功耗更低，因此半片光伏组件技术成为太阳能电池行业追求的方向。如果将TOPCon太阳能电池与半片光伏组件技术结合，可以得到更高功率的太阳能电池组件。
[0004]但电池切片边缘载流子容易复合，会降低电池切片的光电转换效率。另外，虽然通常是采用无损激光切割技术对电池片进行无损切割，但是实际上即使是无损切割，仍然会给切割面带来一定损伤，使得到的电池切片的光电转换效率损失0.1
‑
0.3%。因此，需要进一步研究，设计出一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法和光伏组件，提高TOPCon太阳能电池切片及半片光伏组件的光电转换效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：相关技术中的电池切片边缘载流子容易复合，会降低电池切片的光电转换效率。另外，虽然通常是采用无损激光切割技术对电池片进行无损切割，但是仍然会给切割面带来一定损伤，使得到的电池切片的光电转换效率损失0.1
‑
0.3%。因此，还需要进一步研究，设计出一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法，用于提高电池切片及半片光伏组件的光电转换效率。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术实施例提出了一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法。
[0007]本专利技术实施例提供了一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅片衬底进行制绒清洗；（2）在所述硅片衬底上制备pn结并背抛；（3）在所述硅片衬底的背面制备第一薄膜，所述第一薄膜采用本征非晶硅或氧化物；（4）在所述第一薄膜的表面制备第二薄膜，所述第二薄膜采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅，得到电池片半成品；
（5）将所述电池片半成品正面位于切割中轴线左右d1宽度范围内的所述pn结去除，形成2d1宽度的第一正面窗口；和/或将所述电池片半成品正面边缘处d2宽度范围内的所述pn结去除，形成d2宽度的第二正面窗口；（6）将所述电池片半成品背面位于切割中轴线左右d3宽度范围内的所述第二薄膜去除，形成2d3宽度的第一背面窗口；和/或将所述电池片半成品背面边缘处d4宽度范围内的所述第二薄膜去除，形成d4宽度的第二背面窗口；（7）沿着切割中轴线对所述电池片半成品进行激光切割，得到电池切片半成品；（8）在所述电池切片半成品的正面和背面分别制备金属电极，得到电池切片。
[0008]本专利技术实施例的TOPCon太阳能电池切片的制备方法带来的优点和技术效果为：（1）本专利技术实施例的制备方法，在激光切割位置处预先设置第一正面窗口和/或第一背面窗口，可以清除该位置处原有的pn结和/或第二薄膜，不仅能预防其在后续激光切割过程中受到损伤引起电池切片光电转换效率的下降，还能避免其在后续激光切割过程中产生碎片，防止电流通过这些碎片再从电池切片的边缘直接流过造成漏电现象；得到的电池切片边缘pn结和/或第二薄膜内缩，大大减少了电池切片边缘载流子复合的情况，提高了电池切片光电转换效率；（2）本专利技术实施例的制备方法，在电池切片边缘处预先设置第二正面窗口和/或第二背面窗口，可以清除该位置处原有的pn结和/或第二薄膜，使得到的电池切片边缘pn结和/或第二薄膜内缩，大大减少了电池切片边缘载流子复合的情况，提高了电池切片光电转换效率。在一些实施例中，步骤（5）中，d1和/或d2大于0且小于等于1cm。
[0009]在一些实施例中，步骤（5）中，设置所述第一正面窗口和/或所述第二正面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。
[0010]在一些实施例中，步骤（6）中，d3和/或d4大于0且小于等于1cm。
[0011]在一些实施例中，步骤（6）中，设置所述第一背面窗口和/或所述第二背面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。
[0012]在一些实施例中，步骤（6）中，设置所述第一背面窗口和/或所述第二背面窗口采用的方法为化学刻蚀法，所述化学刻蚀法包括酸抛或碱抛。
[0013]在一些实施例中，步骤（8）中，在制备金属电极前，在所述电池切片半成品的正面和/或背面制备钝化层，所述钝化层包括氧化物和/或氮化硅。
[0014]在一些实施例中，步骤（8）中，所述钝化层的厚度大于0且小于等于200nm。
[0015]本专利技术实施例还提供了一种TOPCon太阳能电池切片，所述TOPCon太阳能电池切片通过本专利技术实施例的TOPCon太阳能电池切片的制备方法制备得到。
[0016]本专利技术实施例的TOPCon太阳能电池切片带来的优点和技术效果为：相对于相关技术中直接激光切割TOPCon太阳能电池片获得的TOPCon太阳能电池切片，本专利技术实施例的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率更高。
[0017]本专利技术实施例还提供了一种TOPCon太阳能光伏组件，包括本专利技术实施例的TOPCon太阳能电池切片。
[0018]本专利技术实施例的TOPCon太阳能电池切片带来的优点和技术效果为：相对于相关技术中直接激光切割TOPCon太阳能电池片获得的TOPCon太阳能光伏
组件，本专利技术实施例的TOPCon太阳能光伏组件的光电转换效率更高。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例1的太阳能电池切片的制备方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例1的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图；图3是本专利技术实施例2的TOPCon太阳能电池切片的制备方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例2的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图；图5是本专利技术实施例3的TOPCon太阳能电池切片的制备方法的流程示意图；图6是本专利技术实施例3的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图；图7是本专利技术实施例4的TOPCon太阳能电池切片的制备方法的流程示意图；图8是本专利技术实施例4的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图；图9是本专利技术实施例5的TOPCon太阳能电池切片的制备方法的流程示意图；图10是本专利技术实施例5的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图；图11是本专利技术实施例6的TOPCon太阳能电池切片的制备方法的流程示意图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将硅片衬底进行制绒清洗；（2）在所述硅片衬底上制备pn结并背抛；（3）在所述硅片衬底的背面制备第一薄膜，所述第一薄膜采用本征非晶硅或氧化物；（4）在所述第一薄膜的表面制备第二薄膜，所述第二薄膜采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅，得到电池片半成品；（5）将所述电池片半成品正面位于切割中轴线左右d1宽度范围内的所述pn结去除，形成2d1宽度的第一正面窗口；和/或将所述电池片半成品正面边缘处d2宽度范围内的所述pn结去除，形成d2宽度的第二正面窗口；（6）将所述电池片半成品背面位于切割中轴线左右d3宽度范围内的所述第二薄膜去除，形成2d3宽度的第一背面窗口；和/或将所述电池片半成品背面边缘处d4宽度范围内的所述第二薄膜去除，形成d4宽度的第二背面窗口；（7）沿着切割中轴线对所述电池片半成品进行激光切割，得到电池切片半成品；（8）在所述电池切片半成品的正面和背面分别制备金属电极，得到电池切片。2.根据权利要求1所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，d1和/或d2大于0且小于等于1cm。3.根据权利要求1或2所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，设置所述第一正面窗口和/或所述第二正面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周颖，赵东明，庞军，肖平，罗丽珍，陈传科，薛尧，虞祥瑞，刘云，王健宇，黄建波，潘家宝，张欣，宋迟，何瑞睿，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司华能大理风力发电有限公司洱源分公司，
类型：发明
国别省市：