一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法与流程

本发明涉及光伏组件技术领域，更具体的说是涉及一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法。

背景技术：

近年来，光伏组件技术路线百家争鸣，新产品日新月异，包括不同166、182、210尺寸硅片以及半片、叠瓦、叠焊等技术，使得度电成本大幅下跌，极大的推进了平价上网的进度。但是由于技术发展已处于较为成熟的时期，组件端辅材基本没有下降空间，因此各组件厂大都是通过提高效率进而达到降低成本的目的，提高效率主要是通过大硅片或者提高单位面积内的功率密度来实现的。按照当前的发展趋势硅片尺寸将最终确定在182和210之间，并且行业内都是不同硅片尺寸叠加不同技术路线，当硅片尺寸最终定型后，技术路线的选择则至关重要。

从行业组件端主流技术路线来看，半片、叠瓦、叠焊等技术都离不开激光划片技术，因此激光划片已成为光伏组件的基础技术和关键技术，激光划片技术是利用高能激光束照射在电池片表面，使被照射区域局部熔化、气化、从而达到划片的目的。在划片过程中激光600℃以上的高温以及电池片掰开后均会导致pn结被破坏，从而使得断裂面复合变大，在开路状态下导致voc和ff等严重下降，因此激光划片后电池片效率损失严重，研究激光划片机理以及激光划片后效率损失对组件封装有着极其重要的意义。

具体的，电池片划片后效率损失来源主要包括电池片机械掰开产生的裂纹、划片后al和cu等金属物粘附在断裂面上影响复合、断裂面pn结破坏导致复合增大等三个方面；其中断裂面pn结破坏导致复合变大是影响效率损失的主要原因，因此改善划片后断裂面的钝化效果是降低效率损失的重要手段。目前在光伏半导体领域，都是通过hno3，hf，过lid，电注入，热氧等工艺增加钝化效果，考虑到组件端的实际操作以及经济实用性情况，电池端常规的钝化方法在组件端都不适用，并且目前光伏行业内大多数组件厂都没有研究过电池片划片后的效率损失，包括焊接机厂家、激光划片机厂家都没有明确划片后的效率损失。

因此，如何提供一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法，通过在划片断裂面喷涂碘酒溶液，能够有效减少划片后效率损失。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法，包括以下步骤，

(1)取太阳能电池片进行激光划片，并且在划片前测试太阳能电池片的效率；

(2)在太阳能电池片划片后的断裂面上均匀喷涂0.01-0.4mol/l的碘酒溶液，每个断裂面喷涂时间为0.4-0.6s；

(3)测试经过步骤(2)处理的划片后太阳能电池片的效率，并计算效率损失。

本发明通过多次试验验证碘酒对太阳能电池片划片后的断裂面具有良好的钝化效果。碘酒的主要成分是碘化钾和乙醇，具有很强的氧化性，可提高单晶硅体的有效寿命，能够很好的复合掉硅体表面的复合中心，从而减少太阳能电池片划片后的效率损失。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，步骤(2)中所述碘酒溶液的浓度为0.01-0.22mol/l。

上述技术方案的有益效果是：采用上述浓度的碘酒溶液可以使划片效率损失控制在0.09％以内，有效改善目前行业内划片损失在0.15-0.20％左右的现状。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，步骤(2)中所述碘酒溶液的浓度为0.04-0.16mol/l。

上述技术方案的有益效果是：采用上述浓度的碘酒溶液可以使划片效率损失控制在0.07％左右，有效改善划片导致的效率损失，降低生产成本。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，步骤(2)中所述喷涂过程通过在自动划焊机上安装自动碘酒喷涂装置实现。

上述技术方案的有益效果是：自动碘酒喷涂装置可直接安装在自动化焊机上使用，在组件工厂具有通用性，改造费用低，基本不会增加生产成本。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，所述自动碘酒喷涂装置包括用于盛装碘酒的罐体和设置于所述罐体外的碘酒喷嘴，所述碘酒喷嘴连接有管道，所述管道延伸至所述罐体底部。

上述技术方案的有益效果是：自动碘酒喷涂装置结构简单、使用方便，提前配制好合适浓度的碘酒溶液盛装于罐体内，太阳能电池片向前移动的过程中，通过喷嘴将碘酒溶液喷洒于划片断裂面，即可实现对划片断裂面的均匀喷涂，起到钝化效果。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，所述碘酒喷嘴的启停通过设置于所述管道上的电磁阀控制。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，所述自动碘酒喷涂装置还包括压缩管路，通过压缩管路向所述罐体内输送0.3-0.5mpa的压缩空气。

上述技术方案的有益效果是：可以通过压缩空气压力大小和/或碘酒喷嘴控制碘酒溶液的喷洒量。

优选的，在上述一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法中，所述碘酒喷嘴与水平面的角度为50-70°。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法，通过向太阳能电池片划片的断裂面喷洒碘酒溶液，改善划片后断裂面的钝化效果；碘酒溶液具有很强的氧化性，可提高单晶硅体的有效寿命，能够很好的复合掉硅体表面的复合中心，从而有效减少太阳能电池片划片后的效率损失；并且碘酒溶液喷洒过程中涉及到的自动碘酒喷涂装置结构简单，使用方便，改造费用低，在组件工厂具有通用性，在提高生产效率的同时不会提高处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明不同碘酒浓度对划片效率损失的影响；

图2附图为本发明提供的自动碘酒喷涂装置的结构示意图。

在图2中：

1为罐体、2为碘酒喷嘴、3为管道、4为压缩管路。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种降低太阳能电池片划片效率损失的方法，包括以下步骤：

(1)取太阳能电池片进行激光划片，并且在划片前测试太阳能电池片的效率；

(2)在太阳能电池片划片后的断裂面上均匀喷涂0.01-0.4mol/l的碘酒溶液，每个断裂面喷涂时间为0.4-0.6s；

(3)测试经过步骤(2)处理的划片后太阳能电池片的效率，并计算效率损失。

为了进一步优化上述技术方案，步骤(2)中碘酒溶液的浓度为0.01-0.22mol/l。

为了进一步优化上述技术方案，步骤(2)中碘酒溶液的浓度为0.04-0.16mol/l。

为了进一步优化上述技术方案，步骤(2)中喷涂过程通过在自动划焊机上安装自动碘酒喷涂装置实现。

为了进一步优化上述技术方案，自动碘酒喷涂装置包括用于盛装碘酒的罐体1和设置于罐体外的碘酒喷嘴2，碘酒喷嘴2连接有管道3，管道3延伸至罐体1底部。

为了进一步优化上述技术方案，碘酒喷嘴2的启停通过设置于管道3上的电磁阀控制。

为了进一步优化上述技术方案，自动碘酒喷涂装置还包括压缩管路4，通过压缩管路4向罐体1内输送0.3-0.5mpa的压缩空气。

为了进一步优化上述技术方案，碘酒喷嘴2与水平面的角度为50-70°。

选取15组太阳能电池片(每组10pcs，每片太阳能电池片分别做好标识)，测试划片前每片太阳能电池片的效率；太阳能电池片划片后(每片电池片划片参数相同，激光功率75％，切割速度3200m/s，切割次数7次，频率400hz)，在每组太阳能电池片划片的断裂面上分别喷洒不同摩尔浓度的碘酒溶液，测试太阳能电池片效率并计算效率损失，具体测试数据及计算结果参见表1：:

表1测试数据及计算结果

从表1及附图1中可以得出，碘酒溶液的浓度在0.04-0.16mol/l之间时钝化效果最好，此时效率损失最小，目前行业内划片损失约在0.15％-0.20％左右，通过喷涂碘酒溶液可以使划片效率损失从0.145％下降到0.06％，明显改善划片效率损失，在光伏行业内产生巨大的经济效益。

需要注意的是，碘酒在有火源的情况容易着火，因此在使用中一定要注意禁止火源。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。