太阳能电池的制备方法及太阳能电池组件与流程

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池组件。

背景技术

光伏发电是新能源发展的一个重要领域，提高太阳能电池单位面积的输出功率是光伏技术进步的最终目标。现有的太阳能电池组件通常是通过激光划片将太阳能电池片切割成多个小电池片后，再通过焊带将小电池片串联成电池串，但是由于焊带会带来电性能损耗，从而导致太阳能电池组件的输出功率降低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池组件，以解决现有技术中太阳能电池组件输出功率低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：

将制绒后的衬底分为n个掺杂区域，相邻掺杂区域之间设有本征区域；其中，n为大于1的正整数；

对所述衬底的掺杂区域进行掺杂，制备n个子电池单元，并且，相邻子电池单元的正负极相反；其中，在衬底中同一掺杂区域的正面和背面分别掺杂杂质类型相反的杂质，在衬底中相邻掺杂区域的同一面分别掺杂杂质类型相反的杂质，杂质类型包括p型杂质和n型杂质；

清洗掺杂后的衬底，并进行钝化处理；

在钝化处理后的衬底的正面和背面分别印刷栅线，将n个子电池单元串联。

可选的，所述本征区域的宽度为100微米至10毫米。

可选的，n个掺杂区域为n个相互平行的矩形区域。

可选的，所述对所述衬底的掺杂区域进行掺杂，包括：

在所述衬底的表面覆盖掩板，露出掺杂类型相同的掺杂区域；

在所述衬底中露出的掺杂区域的表面涂覆掺杂浆料，所述掺杂浆料中包括n型杂质或p型杂质；

将涂覆浆料后的衬底放置于高温扩散炉中，并升高所述高温扩散炉的温度至预设温度，经预设时间后，降低所述高温扩散炉的温度，取出所述衬底。

可选的，所述对所述衬底的掺杂区域进行掺杂，包括：

在所述衬底表面覆盖掩板，露出掺杂类型相同的掺杂区域；

在所述衬底中露出的掺杂区域离子注入n型杂质或p型杂质。

可选的，n个子电池单元内分别印刷细栅线，n个子电池单元之间印刷主栅线，通过主栅线将n个子电池单元串联。

可选的，n型掺杂区域和p型掺杂区域的方阻的范围均为60ω/□到100ω/□。

本发明实施例第二方面提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池通过如本发明实施例第一方面所述的阳能电池的制备方法制备得到。

本发明实施例第三方面提供了一种太阳能电池组件，通过焊带将多个如本发明实施例第二方面所述的太阳能电池进行焊接得到。

可选的，所述焊带设置在所述多个太阳能电池的非受光面。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过将制绒后的衬底分为n个掺杂区域，并对掺杂区域进行掺杂处理，使同一掺杂区域的正面和背面分别掺杂杂质类型相反的杂质，相邻掺杂区域的同一面分别掺杂杂质类型相反的杂质，形成n个子电池单元，并且，相邻两个子电池单元的正负极相反，掺杂后的衬底进行清洗和钝化处理后，在衬底的正面和背面分别印刷栅线，将n个子电池单元串联，从而在一片太阳能电池片中形成n个串联的子电池，能够增加太阳能电池片的电压，降低电流，在通过焊带将太阳能电池片串联成组件时，降低焊带的电学损耗，能够提高太阳能电池组件的输出功率。并且，不需要对太阳能电池片进行激光划片，能够防止激光划片造成的太阳能电池片的碎裂，而且能够减少焊带的使用量，进一步降低焊带的电学损耗，提高太阳能电池组件的输出功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的太阳能电池的制备方法的实现流程示意图；

图2是本发明又一实施例提供的衬底分为n个掺杂区域的结构示意图；

图3是本发明再一实施例提供的衬底分为n个掺杂区域的结构示意图；

图4是本发明又一实施例提供的衬底分为n个掺杂区域的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的掺杂后的衬底正面的结构示意图；

图6是本发明又一实施例提供的掺杂后的衬底背面的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的印刷栅线后的衬底正面的结构示意图；

图8是本发明又一实施例提供的印刷栅线后的衬底背面的结构示意图；

图9是本发明一实施例提供的太阳能电池组件的受光面的结构示意图；

图10是本发明又一实施例提供的太阳能电池组件的非受光面的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

请参考图1，太阳能电池的制备方法，包括：

步骤s101，将制绒后的衬底分为n个掺杂区域，相邻掺杂区域之间设有本征区域；其中，n为大于1的正整数。

在本发明实施例中，如图2至图4所示，衬底经制绒后，将衬底200的正面和背面分为多个掺杂区域201和本征区域202，衬底200正面区域的划分与背面相同。掺杂区域201为需要掺杂杂质的区域，本征区域202为不需要掺杂杂质的区域。各个掺杂区域201的形状可以相同也可以不同，各个掺杂区域201的形状包括但不限于圆形、矩形、梯形、三角形及其他多边形。

可选的，所述本征区域202的宽度为100微米至10毫米。

在本发明实施例中，通过本征区域202隔离相邻的掺杂区域201。控制本征区域202的宽度，本征区域202的宽度比较小时，能够增加子电池单元的密度，提高太阳能电池片的电压、降低电流，在将多个太阳能电池片串联形成太阳能电池组件时，能够提高太阳能电池组件的输出功率，但是本征区域202的宽度小于100微米时，由于掺杂杂质会扩散到本征区域202，使本征区域202起不到隔离的作用，本征区域202的宽度大于10毫米时，太阳能电池片得不到有效利用。

可选的，n个掺杂区域为n个相互平行的矩形区域。

在本发明实施例中，如图2所示，掺杂区域201为多个平行的矩形，能够提高太阳能电池片的利用率。

步骤s102，对所述衬底的掺杂区域进行掺杂，制备n个子电池单元，并且，相邻子电池单元的正负极相反；其中，在衬底中同一掺杂区域的正面和背面分别掺杂杂质类型相反的杂质，在衬底中相邻掺杂区域的同一面分别掺杂杂质类型相反的杂质，杂质类型包括p型杂质和n型杂质。

在本发明实施例中，在衬底的掺杂区域进行掺杂，通过控制掺杂区域的掺杂类型，形成n个子电池单元，并且，相邻两个子电池单元的正负极相反。例如，如图5和图6所示，将衬底分为4个掺杂区域，通过控制掺杂区域的掺杂类型形成4个子电池单元。具体的，如图5所示，衬底正面的第一掺杂区域11为n型掺杂，形成背场，即第一个子电池单元的负极，第二掺杂区域12为p型掺杂，形成发射极，即第二个子电池单元的正极，第三掺杂区域13为n型掺杂，形成背场，即第三个子电池单元的负极，第四掺杂区域14为p型掺杂，形成发射极，即第四个子电池单元的正极。如图6所示，衬底背面的第一掺杂区域21为p型掺杂，形成发射极，即第一个子电池单元的正极，第二掺杂区域22为n型掺杂，形成背场，即第二个子电池单元的负极，第三掺杂区域23为p型掺杂，形成发射极，即第三个子电池单元的正极，第四掺杂区域24为n型掺杂，形成背场，即第四个子电池单元的负极。衬底可以为硅衬底，p型杂质可以为硼杂质，n型杂质可以为磷杂质。

可选的，所述对所述衬底的掺杂区域进行掺杂，包括：

在所述衬底的表面覆盖掩板，露出掺杂类型相同的掺杂区域；

在所述衬底中露出的掺杂区域的表面涂覆掺杂浆料，所述掺杂浆料中包括n型杂质或p型杂质；

将涂覆浆料后的衬底放置于高温扩散炉中，并升高所述高温扩散炉的温度至预设温度，经预设时间后，降低所述高温扩散炉的温度，取出所述衬底。

在本发明实施例中，通过扩散掺杂工艺进行掺杂。例如，在衬底正面掺杂n型杂质时，通过在衬底正面覆盖掩板，露出需要掺杂n型杂质的掺杂区域，然后再通过印刷、旋涂等方式在衬底正面涂覆含有n型杂质的掺杂浆料，由于有掩板掩盖，只有在衬底露出的掺杂区域的上表面涂覆有掺杂浆料，再将衬底放置于高温扩散炉中，并升高高温扩散炉的温度，掺杂浆料中的杂质在高温条件下扩散至衬底中，经预设时间后，降低扩散炉的温度，取出衬底，完成掺杂。通过控制高温扩散炉的温度和高温扩散时间控制掺杂浓度，优选的，预设温度为800摄氏度至900摄氏度，预设时间为30分钟至60分钟。衬底背面掺杂p型杂质和衬底背面掺杂n型杂质和p型杂质的方式与衬底正面掺杂n型杂质的方式相同，本发明实施例不再赘述。

可选的，所述对所述衬底的掺杂区域进行掺杂，包括：

在所述衬底表面覆盖掩板，露出掺杂类型相同的掺杂区域；

在所述衬底中露出的掺杂区域离子注入n型杂质或p型杂质。

在本发明实施例中，通过离子注入的方式进行掺杂。具体的，在衬底正面或背面覆盖掩板，露出掺杂类型相同的掺杂区域，例如，露出衬底正面的p型掺杂区域，然后使用离子注入机在露出的掺杂区域注入掺杂离子。

可选的，n型掺杂区域和p型掺杂区域的方阻的范围均为60ω/□到100ω/□。

步骤s103，清洗掺杂后的衬底，并进行钝化处理。

在本发明实施例中，依次使用氢氟酸和去离子水清洗掺杂后的衬底，然后在衬底的正面和背面淀积氮化硅薄膜，氮化硅薄膜的厚度为30纳米至300纳米，氮化硅薄膜的折射率为1.9至2.2。

步骤s104，在钝化处理后的衬底的正面和背面分别印刷栅线，将n个子电池单元串联。

在本发明实施例中，如图7和图8所示，在衬底的正面和背面印刷栅线，将n个子电池单元串联在一起。优选的，n个子电池单元内分别印刷细栅线203，n个子电池单元之间印刷主栅线204，通过主栅线204将n个子电池单元串联。优选的，使用p型硅或n型硅通用的金属化浆料进行单次丝网印刷，金属化浆料能够在烧结后与p型硅或n型硅形成良好的欧姆接触。

本发明实施例通过将制绒后的衬底分为n个掺杂区域，并对掺杂区域进行掺杂处理，使同一掺杂区域的正面和背面分别掺杂杂质类型相反的杂质，相邻掺杂区域的同一面分别掺杂杂质类型相反的杂质，形成n个子电池单元，并且，相邻两个子电池单元的正负极相反，掺杂后的衬底进行清洗和钝化处理后，在衬底的正面和背面分别印刷栅线，将n个子电池单元串联，从而在一片太阳能电池片中形成n个串联的子电池，能够增加太阳能电池片的电压，降低电流，在通过焊带将太阳能电池片串联成组件时，降低焊带的电学损耗，能够提高太阳能电池组件的输出功率。并且，不需要对太阳能电池片进行激光划片，能够防止激光划片造成的太阳能电池片的碎裂，而且能够减少焊带的使用量，进一步降低焊带的电学损耗，提高太阳能电池组件的输出功率。

实施例二

一种太阳能电池，通过如本发明实施例一所述的太阳能电池的制备方法制备得到，并具有本发明实施例一所具有的有益效果。

实施例三

一种太阳能电池组件，通过焊带将多个如本发明实施例二所述的太阳能电池进行焊接得到，并具有本发明实施例一所具有的有益效果。

可选的，所述焊带设置在所述多个太阳能电池的非受光面。

在本发明实施例中，如图9和图10所示，太阳能电池的受光面不设置焊带，在太阳能电池的非受光面设置焊带205，通过焊带205将相邻两个太阳能电池串联，从而减少焊带的使用量，降低由于焊带遮挡造成的功率损失。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。