电池、电池的制备方法和光伏组件与流程

本发明涉及电池，尤其是涉及一种电池、电池的制备方法和光伏组件。

背景技术：

1、目前，传统的异质结电池是双面绒面结构，其制作流程包括制绒、pecvd(等离子体增强化学的气相沉积法)镀非晶硅层、pvd(物理气相沉积)镀透明导电膜层、丝网印刷和测试分选五个步骤，工艺流程简单，良率高，逐渐成为未来商业电池发展的主力。得益于良好的表面钝化与高导电性能的透明导电膜层，异质结电池具有高开压，高填充的特性，但是受限于透明导电膜层与非晶硅层的高吸收，以及背面绒面内反射低的特性，电流低对于异质结电池提效的影响越来越大。

2、相关技术中，将异质结电池背面制作成光面区，提高光的内反射率，增强硅衬底对长波的吸收，从而提升电池电流。但是，抛光的硅衬底表面过于平坦，丝网印刷形成的金属电极与硅衬底表面的接触面积小，附着力小，造成金属电极与透明导电膜层间的接触电阻率大，而且金属电极与透明导电膜层的附着力因表面粗糙度的减小而减弱，给焊带施加拉力后，焊带会带着金属电极从电池表面脱落，从而使焊带拉力小，影响电池性能与封装后电池的可靠性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种电池，该电池可以提升主栅线与硅衬底之间的连接强度，焊带不易将第二金属电极从硅衬底上拉脱落，提升电池整体的可靠性。

2、本发明进一步地提出了一种电池的制备方法。

3、本发明还进一步地提出了一种光伏组件。

4、根据本发明的电池，包括：硅衬底，所述硅衬底具有正面和背面，所述正面设置有绒面，所述背面设置有绒面区和光面区，所述绒面区在远离所述正面的方向上凸出于所述光面区；第一非晶硅层和第二非晶硅层，所述第一非晶硅层包括：第一本征非晶硅层和第一掺杂非晶硅层，所述第一本征非晶硅层设置于所述硅衬底的正面，所述第一掺杂非晶硅层设置于所述第一本征非晶硅层的正面，所述第二非晶硅层包括：第二本征非晶硅层和第二掺杂非晶硅层，所述第二本征非晶硅层设置于所述硅衬底的背面，所述第二掺杂非晶硅层设置于所述第二本征非晶硅层的背面；第一透明导电膜层和第二透明导电膜层，所述第一透明导电膜层设置于所述第一非晶硅层的正面，所述第二透明导电膜层设置于所述第二非晶硅层的背面；以及第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极设置于所述第一透明导电膜层的正面，所述第二金属电极设置于所述第二透明导电膜层的背面，所述第二金属电极包括：主栅线，所述主栅线设置于所述绒面区。

5、根据本发明的电池，将主栅线设置于绒面区，而绒面区可以增强硅衬底的附着力，从而可以提升主栅线与硅衬底之间的连接强度，又主栅线与焊带之间存在连接关系，在向焊带施加拉力后，焊带不易将第二金属电极从硅衬底上拉脱落，进而可以提升电池整体的可靠性。

6、在本发明的一些示例中，所述主栅线对应的所述绒面区的宽度为d1，所述主栅线的宽度为d2，d1和d2满足关系式：100um≤d1≤2000um，50um≤d2≤1000um。

7、在本发明的一些示例中，d2满足关系式：50um≤d2≤300um。

8、在本发明的一些示例中，所述主栅线对应的所述绒面区的宽度和所述主栅线的宽度差值为△d1，△d1满足关系式：△d1＞40um。

9、在本发明的一些示例中，所述第二金属电极还包括：副栅线，所述副栅线与所述主栅线相连接，所述副栅线设置于所述绒面区。

10、在本发明的一些示例中，所述绒面区包括：多个第一子绒面区和多个第二子绒面区，多个所述第一子绒面区在第一方向上间隔分布且多个所述第二子绒面区在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔分布，相邻的所述第一子绒面区和所述第二子绒面区之间设置有所述光面区，所述主栅线和所述副栅线均为多个，多个所述主栅线设置于所述第一子绒面区，多个所述副栅线设置于所述第二子绒面区。

11、在本发明的一些示例中，所述第二子绒面区的宽度大于所述副栅线的宽度。

12、在本发明的一些示例中，所述第二子绒面区的宽度为d3，所述副栅线的宽度为d4，d3和d4满足关系式：80um≤d3≤300um，20um≤d4≤60um。

13、在本发明的一些示例中，所述第二子绒面区和所述副栅线的宽度差值为△d2，△d2满足关系式：△d2＞40um。

14、在本发明的一些示例中，所述绒面区的顶部与所述光面区所在平面的高度差值为h1，h1满足关系式：1um≤h1≤5um。

15、根据本发明的包括以上所述的电池的制备方法，包括以下步骤：选择硅衬底，并在所述硅衬底的正面和背面上制绒，形成绒面；将所述硅衬底的正面和背面氧化，形成氧化层；在所述硅衬底的背面印刷油墨，形成油墨区和非油墨区；将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除；将所述油墨区去除；将所述硅衬底背面上去除所述氧化层的区域抛光，形成光面区；将所述硅衬底正面和背面上的剩余所述氧化层去除，在所述硅衬底的背面形成绒面区和所述光面区；在所述硅衬底的正面和背面分别沉积非晶硅层和透明导电膜层；印刷金属电极，在所述硅衬底正面和背面的所述透明导电膜层上印刷金属电极，所述硅衬底背面的所述金属电极的主栅线印刷在所述绒面区。

16、在本发明的一些示例中，所述的将所述硅衬底的正面和背面氧化，形成氧化层的步骤包括：将硅衬底放置的容器内通入o2或o2+h2o，温度维持在750℃-900℃。

17、在本发明的一些示例中，所述印刷金属电极的步骤还包括：对应所述硅衬底背面的所述金属电极的副栅线印刷在所述绒面区。

18、在本发明的一些示例中，在所述的在所述硅衬底的背面印刷油墨，形成油墨区和非油墨区的步骤为，采用uv光固化，固化能量在30mj-150mj之间，固化时间在1s-10s之间；或采用烘干固化，固化温度在150℃-250℃，固化时间在60s-300s之间。

19、在本发明的一些示例中，所述的将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除的步骤包括：将所述硅衬底放置在hf酸水溶液上，刻蚀去除所述硅衬底背面非油墨区内的所述氧化层，所述hf酸水溶液的质量浓度为1％-5％，温度为20-25℃,时间为120-240s。

20、在本发明的一些示例中，所述形成光面区的步骤为，将所述硅衬底放置在碱溶液中抛光，所述碱溶液的质量浓度为5％-15％，温度为70℃-85℃，时间为30s-600s。

21、根据本发明的光伏组件，包括：以上所述的电池。

22、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述主栅线对应的所述绒面区的宽度为d1，所述主栅线的宽度为d2，d1和d2满足关系式：100um≤d1≤2000um，50um≤d2≤1000um。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，d2满足关系式：50um≤d2≤300um。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述主栅线对应的所述绒面区的宽度和所述主栅线的宽度差值为△d1，△d1满足关系式：△d1＞40um。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二金属电极还包括：副栅线，所述副栅线与所述主栅线相连接，所述副栅线设置于所述绒面区。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述绒面区包括：多个第一子绒面区和多个第二子绒面区，多个所述第一子绒面区在第一方向上间隔分布且多个所述第二子绒面区在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔分布，相邻的所述第一子绒面区和所述第二子绒面区之间设置有所述光面区，所述主栅线和所述副栅线均为多个，多个所述主栅线设置于所述第一子绒面区，多个所述副栅线设置于所述第二子绒面区。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第二子绒面区的宽度大于所述副栅线的宽度。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二子绒面区的宽度为d3，所述副栅线的宽度为d4，d3和d4满足关系式：80um≤d3≤300um，20um≤d4≤60um。

9.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第二子绒面区和所述副栅线的宽度差值为△d2，△d2满足关系式：△d2＞40um。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述绒面区的顶部与所述光面区所在平面的高度差值为h1，h1满足关系式：1um≤h1≤5um。

11.一种权利要求1-10中任一项所述的电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的电池的制备方法，其特征在于，所述的将所述硅衬底的正面和背面氧化，形成氧化层的步骤包括：

13.根据权利要求11所述的电池的制备方法，其特征在于，所述印刷金属电极的步骤还包括：

14.根据权利要求11所述的电池的制备方法，其特征在于，所述的在所述硅衬底的背面印刷油墨，形成油墨区和非油墨区的步骤为，

15.根据权利要求11所述的电池的制备方法，其特征在于，所述的将所述硅衬底背面上的所述非油墨区内的所述氧化层去除的步骤包括：

16.根据权利要求11所述的电池的制备方法，其特征在于，所述形成光面区的步骤为，

17.一种光伏组件，其特征在于，包括：权利要求1-10中任一项所述的电池。

技术总结
本发明公开了一种电池、电池的制备方法和光伏组件，电池包括：硅衬底，硅衬底正面设置有绒面，背面设置有绒面区和光面区，绒面区在远离正面的方向上凸出于光面区；第一非晶硅层和第二非晶硅层；第一透明导电膜层和第二透明导电膜层，第一透明导电膜层设置于第一非晶硅层正面，第二透明导电膜层设置于第二非晶硅层背面；第二金属电极，第二金属电极设置于第二透明导电膜层背面，第二金属电极包括：主栅线，主栅线设置于绒面区。绒面区可以增强硅衬底的附着力，提升主栅线与硅衬底之间的连接强度，向焊带施加拉力后，焊带不易将第二金属电极拉脱落，可以提升电池整体的可靠性。

技术研发人员：李硕,李兵,吴坚,蒋方丹
受保护的技术使用者：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13