用于黑色光伏组件的电池片生产工艺的制作方法

文档序号:21538438发布日期:2020-07-17 17:36阅读:547来源:国知局

本发明涉及光伏技术领域,具体涉及一种用于黑色光伏组件的电池片生产工艺。



背景技术:

太阳能电池片是生产太阳能组件的关键部件,承担着将光能转化为电能的重任,光伏组件由单片电池片经过串联封装而成,经过串联组件可以获得高电压,多串电池片进行并联而获得高电流。

市场上,大多的光伏组件都是银白色中间电池片部分呈现蓝色,就导致了光伏系统在运用的过程中存在着眩光污染,并且对于一些特殊建筑的设计,比如黑色的建筑风格设计的时候,普通电池片封装成光伏组件后无法适用。

根据专利号:cn201410268537-晶片太阳能电池及太阳能电池生产方法,该参考专利仅仅对太阳能电池片的效率进行了改进。

根据专利号:cn201710435946-太阳能电池镀膜方法及太阳能电池,该参考专利镀膜的目的是为了降低硅片的污染程度和破碎率。

所以市面上使用中的普通太阳能电池片制作成的黑色光伏组件仅仅是深蓝色,无法做到全黑的效果,因此在适用于全黑色的光伏组件重要部件太阳能电池片领域需要进一步研究改进。



技术实现要素:

本发明为了克服上述的不足,提供一种电池片呈现黑色且光电转换效率高的用于黑色光伏组件的电池片生产工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的:

用于黑色光伏组件的电池片生产工艺,包括以下步骤:

s1:表面制绒及碱洗,配制碱性溶液,并保持溶液温度为7~10℃,对硅片表面进行碱洗,其中,碱性溶液中,koh和h2o的质量比为1.5~2.5,用于去除表面损伤层,降低表面反射率,化学反应式为si+2koh+h2o→k2sio3+2h2↑;

s2:磷扩散,采用三氯氧磷液态源扩散方法,在硅片表面形成n型层,其中,电池片采用的是单晶p型perc+se电池片,正面制备选择性发射结,在金属栅极与硅片接触部位进行重掺杂,在电极之间位置进行轻掺杂,这样的结构可降低扩散层复合,由此可以提高光线的短波响应,同时减少前金属电极与硅的接触电阻,使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善,从而提高转换效率,化学反应式:4pocl3+3o2→2p2o5+6cl2↑,2p2o5+5si→5sio2+4p↓;

s3:等离子刻蚀,配置酸性溶液,并保持溶液温度为10~15℃,对硅片进行背面腐蚀,同时背面沉积介质膜钝化层alox/sinx,其中,酸性溶液中,hno3浓度为85%~95%,化学反应式:3si+4hno3→3sio2+4no+2h2o,sio2+6hf→h2[sif6]+2h2o;

s4:去磷硅玻璃;

s5:镀减反射膜,电池片镀膜采用氮化硅膜,电池片的镀膜时间为20~70min,镀膜时温度为200~500℃,镀膜过程中通入混合气体,混合气体包括硅烷、氨气和笑气,硅烷与笑气的体积比为0.3~7,最终氮化硅膜的厚度为30~75nm或90~300nm,氮化硅折射率:1.9~2.7;

s6:丝网印刷及快速烧结,把带有图像或图案的模板被附着在丝网上进行印刷,当承印物直接放在带有模板的丝网下面时,丝网印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔,印刷到承印物上;

s7:测试分档;

s8:包装。

作为优选,在s1步骤中,碱洗的时间为20~40min。

作为优选,在s2步骤中,产生的废气通入石灰乳中进行过滤。

作为优选,在s2步骤中,反应温度在800~900℃。

作为优选,在s3步骤中,对硅片的背面进行抛光。

作为优选,在s6步骤中,丝网上的模板有一部分丝网小孔封住,使得浆料不能穿过丝网,而只有图像部分能穿过,因此在承印物上只有图像部位有印迹。

作为优选,在s6步骤中,采用专用正银,背银和背铝浆料。

本发明的有益效果是:该用于黑色光伏组件的电池片生产工艺中,

1、电池结构为在正面制备选择性发射结,背面沉积介质膜钝化层alox/sinx,此结构可提高电池光电转换效率,降低扩散层复合,提高光线的短波响应;减少前金属电极与硅的接触电阻,提高短路电流、开路电压和填充因子;降低背表面复合速率,提升开路电压;增强背表面长波光反射效应,提升短路电流。

2、电池片镀膜采用氮化硅膜,镀膜过程中通入按照一定比例的混合气体,最终氮化硅膜的厚度为30~75nm或90~300nm,氮化硅折射率:1.9~2.7,进而能够使得电池片呈现深色甚至黑色的效果。

具体实施方式

现在对本发明作进一步详细的说明。

一种用于黑色光伏组件的电池片生产工艺,包括以下步骤:

s1:表面制绒及碱洗,配制碱性溶液,并保持溶液温度为7~10℃,碱洗的时间为20~40min,对硅片表面进行碱洗,其中,碱性溶液中,koh和h2o的质量比为1.5~2.5,用于去除表面损伤层,降低表面反射率,化学反应式为si+2koh+h2o→k2sio3+2h2↑;

s2:磷扩散,采用三氯氧磷液态源扩散方法,在硅片表面形成n型层,反应温度在800~900℃,产生的废气通入石灰乳中进行过滤,其中,电池片采用的是单晶p型perc+se电池片,正面制备选择性发射结,在金属栅极与硅片接触部位进行重掺杂,在电极之间位置进行轻掺杂,这样的结构可降低扩散层复合,由此可以提高光线的短波响应,同时减少前金属电极与硅的接触电阻,使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善,从而提高转换效率,化学反应式:4pocl3+3o2→2p2o5+6cl2↑,2p2o5+5si→5sio2+4p↓;

s3:等离子刻蚀,配置酸性溶液,并保持溶液温度为10~15℃,对硅片进行背面腐蚀,同时背面沉积介质膜钝化层alox/sinx,刻蚀以后对硅片的背面进行抛光,其中,酸性溶液中,hno3浓度为85%~95%,化学反应式:3si+4hno3→3sio2+4no+2h2o,sio2+6hf→h2[sif6]+2h2o;

s4:去磷硅玻璃;

s5:镀减反射膜,电池片镀膜采用氮化硅膜,电池片的镀膜时间为20~70min,镀膜时温度为200~500℃,镀膜过程中通入混合气体,混合气体包括硅烷、氨气和笑气,硅烷与笑气的体积比为0.3~7,最终氮化硅膜的厚度为30~75nm或90~300nm,氮化硅折射率:1.9~2.7;

s6:丝网印刷及快速烧结,把带有图像或图案的模板被附着在丝网上进行印刷,当承印物直接放在带有模板的丝网下面时,丝网印刷银浆,银铝浆在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔,印刷到承印物上,丝网上的模板有一部分丝网小孔封住,使得浆料不能穿过丝网,而只有图像部分能穿过,因此在承印物上只有图像部位有印迹,其中,浆料采用专用正银,背银和背铝浆料;

s7:测试分档;

s8:包装。

上述依据本发明为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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