一种高功率晶体硅电池制备方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种高功率晶体硅电池制备方法、装置、设备及介质，该方法通过掩膜和刻蚀等工艺，在电池表面制备出绝缘隔离结构，在一个完整硅片上制备出两个或两个以上的子电池，电池制备前后，不再需要使用激光设备对硅片先进行切割再裂片得过程，避免了激光切割裂片所带来的一系列问题，有利于薄片技术的推广。而且，通过各子电池之间的串并联链接，有效控制整片电池的电流和电压输出，减小整片电池短路电流，减小各子电池之间的串并联损耗，从而减小整片电池的内部功率损耗，提高整片电池的功率输出。输出。输出。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率晶体硅电池制备方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种高功率晶体硅电池制备方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着电池尺寸的不断增加和电池技术的不断发展，电池的短路电流不断提高，电池的硅基底电阻不断变大，导致电池本身的功率损耗也不断提高。为了减少电池串联造成的电流损失，提高组件的功率输出密度，目前的商业化晶体硅光伏组件均采用半片电池经串并联连接后再封装成组件。制作半片太阳电池的方法通常有两种，一种是整片电池制备完成后再通过激光切割成两个半片电池，比如常用的PERC太阳电池；第二种方法是先将硅片切割成两个半片，然后再制备成电池，这种方法主要是针对异质结这种对电池切割很敏感，容易造成较大功率损失的先进结构的高效太阳电池。这两种制备半片电池的方法都存在一定的问题：(1)、增加激光切割和裂片工艺，增加设备和成本；(2)、容易导致硅片或电池隐裂、碎裂，降低电池良率；(3)、硅片切半降低电池设备的产能；(4)、阻碍了薄片电池的产业化。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种高功率晶体硅电池制备方法、装置、设备及介质，旨在有效控制整片电池的电流和电压输出，减小各子电池之间的串并联损耗，提高整片电池的功率输出。
[0004]为此，本专利技术的目的在于提出一种高功率晶体硅电池制备方法，包括：
[0005]设置包含2个或以上子电池的高功率晶体硅太阳能电池的共用硅基底；
[0006]基于子电池数量，在共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构；
[0007]在共用硅基底上设置的相邻的绝缘隔离结构之间布设选定类型的太阳能电池组成层次，得到完整的高功率晶体硅太阳能电池。
[0008]其中，在共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构的步骤中，绝缘隔离结构通过掩膜或刻蚀的方式在共用硅基底上进行制备。
[0009]其中，在共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构的步骤中，绝缘隔离结构通过物理划刻或激光烧蚀工艺对制备完成后的电池进行隔离分区。
[0010]其中，太阳能电池的结构类型为PERC、HJT、TOPCon、IBC、TBC、HBC中的一种。
[0011]其中，基于子电池数量，在共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构的步骤中，子电池数量设定为n时，共用硅基底单侧设置的绝缘隔离结构的数量设置为n
‑
1。
[0012]其中，绝缘隔离结构的宽度设置为40
‑
100纳米；采用的材质为氮化硅、氧化铝、氧化硅中的一种。
[0013]其中，绝缘隔离结构的制备方式为PECVD、PVD、ALD中的一种。
[0014]此外，本专利技术的目的还在于提出一种高功率晶体硅电池制备装置，包括：
[0015]基底设置模块，用于设置包含2个或以上子电池的高功率晶体硅太阳能电池的共
用硅基底；
[0016]绝缘隔离结构设置模块，用于基于子电池数量，在共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构；
[0017]电池制备模块，用于在共用硅基底上设置的相邻的绝缘隔离结构之间布设选定类型的太阳能电池组成层次，得到完整的高功率晶体硅太阳能电池。
[0018]本专利技术的目的还在于提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现如前述技术方案任一的方法。
[0019]本专利技术的目的还在于提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述技术方案的方法。
[0020]区别于现有技术，本专利技术提供的高功率晶体硅电池制备方法，通过掩膜和刻蚀等工艺，在电池表面制备出绝缘隔离结构，在一个完整硅片上制备出两个或两个以上的子电池，电池制备前后，不再需要使用激光设备对硅片先进行切割再裂片得过程，避免了激光切割裂片所带来的一系列问题，有利于薄片技术的推广。而且，通过各子电池之间的串并联链接，有效控制整片电池的电流和电压输出，减小整片电池短路电流，减小各子电池之间的串并联损耗，从而减小整片电池的内部功率损耗，提高整片电池的功率输出。
附图说明
[0021]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0022]图1是本专利技术提供的一种高功率晶体硅电池制备方法的流程示意图。
[0023]图2是本专利技术提供的一种高功率晶体硅电池制备方法中制备的太阳能电池的剖面示意图。
[0024]图3是本专利技术提供的一种高功率晶体硅电池制备方法中制备的太阳能电池的正面示意图。
[0025]图4是本专利技术提供的一种高功率晶体硅电池制备装置的结构示意图。
[0026]图5是本专利技术提供的一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]下面参考附图描述本专利技术实施例的一种高功率晶体硅电池制备方法。
[0029]图1为本专利技术实施例所提供的一种高功率晶体硅电池制备方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：
[0030]步骤101，设置包含2个或以上子电池的高功率晶体硅太阳能电池的共用硅基底。
[0031]本专利技术的目的在于制备包括多个子电池，且子电池之间共用硅基底的高功率晶体硅太阳能电池。
[0032]晶硅电池技术是以硅基底为衬底，根据硅基底的差异区分为P型电池和N型电池。两种电池发电原理无本质差异，都是依据PN结进行光生载流子分离。在P型半导体材料上扩散磷元素，形成n+/p型结构的太阳电池即为P型电池片；在N型半导体材料上注入硼元素，形成p+/n型结构的太阳电池即为N型电池片。
[0033]P型电池制作工艺相对简单，成本较低，主要是BSF电池和PERC电池。2015年之前，BSF电池占据90％市场；2016年之后，PERC电池接棒起跑，到2020年，PERC电池在全球市场中的占比已经超过85％，且目前以双面PERC为主。
[0034]由于P型单晶硅PERC电池理论转换效率极限为24.5％，导致P型PERC单晶电池效率很难再有大幅度的提升；并且未能彻底解决以P型硅片为基底的电池所产生的光衰现象，这些因素使得P型硅电池很难有进一步的发展。与传统的P型单晶电池和P型多晶电池相比，N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点。
[0035]本专利技术的高功率太阳能电池是指制备完成后的完整太阳电池包含两个或两个以上的子电池，所有子电池共用一个硅基底。
[0036]步骤102：基于子电池数量，在共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率晶体硅电池制备方法，其特征在于，包括：设置包含2个或以上子电池的高功率晶体硅太阳能电池的共用硅基底；基于子电池数量，在所述共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构；在所述共用硅基底上设置的相邻的所述绝缘隔离结构之间布设选定类型的太阳能电池组成层次，得到完整的高功率晶体硅太阳能电池。2.根据权利要求1所述的高功率晶体硅电池制备方法，其特征在于，在所述共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构的步骤中，所述绝缘隔离结构通过掩膜或刻蚀的方式在所述共用硅基底上进行制备。3.根据权利要求1所述的高功率晶体硅电池制备方法，其特征在于，在所述共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构的步骤中，所述绝缘隔离结构通过物理划刻或激光烧蚀工艺对制备完成后的电池进行隔离分区。4.根据权利要求1所述的高功率晶体硅电池制备方法，其特征在于，所述太阳能电池的结构类型为PERC、HJT、TOPCon、IBC、TBC、HBC中的一种。5.根据权利要求1所述的高功率晶体硅电池制备方法，其特征在于，在基于子电池数量，在所述共用硅基底两侧对称设置预设数量的绝缘隔离结构的步骤中，所述子电池数量设定为n时，所述共用硅基底单侧设置的所述绝缘隔离结构的数量设置为n
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1。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈传科，赵东明，李孟蕾，周颖，虞祥瑞，蔺子甄，
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新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：