一种单晶PERC太阳能电池背面激光开槽结构的制作方法

一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构
技术领域
1.本实用新型涉及单晶perc太阳能电池领域。


背景技术：

2.高效perc电池的关键技术之一是背面钝化发射极制备，背钝化膜层可减少有效载流子的复合，同时背面抛光和减反射膜能够增加光的内反射，提高光的利用率。激光开槽工艺可以将金属电极与被钝化叠层膜覆盖的硅基体之间的连接通道打通。
3.perc电池的不断发展，带动激光开槽技术与开槽结构的更新迭代。为广泛收集载流子，激光开槽面积越大越有利。比较常见的开槽结构有平行于背电极横穿背面的开槽线，有垂直于背电极横穿背面的开槽线，也有绕开背电极横穿背面的激光开槽线。在工业化规模生产中，背电极周围开槽线与激光开槽线存在连接点时，电池片组件焊接时，因承受热应力，易引发隐裂。且大的开槽面积，背膜损伤大，电池片转换效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：如何在兼顾激光开槽面积、保证电池片转换效率的同时，降低组件封装做机械载荷测试时引起的隐裂或破片率。
5.本实用新型所采用的技术方案是：一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，由多条成平行关系的激光开槽线构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的间距相同，每条激光开槽线都由彼此相邻的第一开槽区和第一非开槽区构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的第一开槽区前后错位分布，每条第一开槽区和每条第一非开槽区长度相同，其特征在于：任意一条激光开槽线的任意一端如果为第一非开槽区，则端头为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区。
6.所有激光开槽线中，最前面两根激光开槽线和最后面两根激光开槽线中，端头的第一开槽区位置有第三开槽区，端头的第二开槽区位置有第四开槽区，第三开槽区长度大于第一开槽区长度且第三开槽区向外侧延伸，第四开槽区的长度大于第二开槽长度且第四开槽区向外侧延伸。
7.第一开槽区和第一非开槽区的长度都为1.2-1.3mm，第三开槽区长度为2.9-3.0mm，第四开槽区长度为1.3-1.4mm。
8.任意两条相邻的激光开槽线之间的间距为0.8-1.2mm。
9.由所有激光开槽线构成的激光开槽面上阵列分布有多个大小相同的镂空区构成的背电极印刷区域，单个背电极印刷区域面积大于单个背电极面积。
10.背电极印刷区域长为6-7mm，宽为1.7-2.3mm。
11.本实用新型的有益效果是：采用本实用新型结构，电池片转换效率得到保证，且激光开槽线与背电极无激光接触点，组件焊接时破片率降低。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图；
13.图2是激光开槽线分布示意图；
14.图3是激光开槽线中最后面两根激光开槽线结构示意图。
具体实施方式
15.如图1所示，一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，由多条成平行关系的激光开槽线构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的间距相同， 每条激光开槽线都由彼此相邻的第一开槽区和第一非开槽区构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的第一开槽区前后错位分布，即第一条激光开槽线由第一开槽区-第一非开槽区-第一开槽区等构成，与第一条激光开槽线相邻的激光开槽线则由第一非开槽区-第一开槽区-第一非开槽区等构成构成，每条第一开槽区和每条第一非开槽区长度相同。任意一条激光开槽线的任意一端如果为第一非开槽区，则端头有长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区，即该激光开槽线的端头的第一非开槽区被更换成第二开槽区和第二非开槽区，第二开槽区和第二非开槽区长度相等，第二开槽区处于端头外侧。
16.如图1和图2所示，每条激光开槽线都由彼此相邻的第一开槽区和第一非开槽区构成，其中，本实施例中，第一开槽区a和第一非开槽区b长度相同都等于d，都为1.2mm，任意两条相邻的激光开槽线之间的间距相同，本实施例中都为c=1mm，任意两条相邻的激光开槽线之间的第一开槽区前后错位分布，现有技术中也常采用这种方式的结构。
17.与现有技术不同之处在于，本实用新型的任意一条激光开槽线的任意一端如果为第一非开槽区，则端头为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区，即所有激光开槽线中，如果端头为第一非开槽区，即在用等长度的第二开槽区e和第二非开槽区f代替端头的第一非开槽区，如图1所示。通过这种方式不仅电池片转换效率得到保证，且激光开槽线与背电极无激光接触点，组件焊接时破片率降低，本实施例中e=f=0.6。
18.本实用新型还进行了进一步的改进，即所有激光开槽线中，最前面两根激光开槽线和最后面两根激光开槽线中，端头的第一开槽区位置有第三开槽区，即第一开槽区的长度向外延伸构成第三开槽区，端头的第二开槽区位置有第四开槽区，即第二开槽区长度向外延伸构成第四开槽区，第三开槽区长度大于第一开槽区长度且第三开槽区向外侧延伸，第四开槽区的长度大于第二开槽长度且第四开槽区向外侧延伸。本实施例中，第三开槽区的长度为g=3.0mm，第四开槽区的长度h=1.4mm。
19.整个激光开槽区靠近电池片上下两边的两条平行激光开槽线左右端点长于其他平行激光开槽线。解决边角出现虚打的情况。
20.整个激光开槽区有多个镂空区，镂空区长为6mm，宽为1.7mm,镂空区为背电极印刷区域，且单个镂空区面积大于单个背电极面积。
21.本实施例中开槽线宽度为28-32μm。
22.效果对比：
23.选用两组电池片，激光开槽前各工艺均采用相同的工艺，激光开槽工艺中开槽线实虚比都为1.2mm:1.2mm（第一开槽区和第一非开槽区长度相同且都为1.2mm）。第二组不做任何变动，第一组进一步改进，任意一条激光开槽线的任意一端如果为第一非开槽区，则端
头为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区。其余参数相同，丝网印刷后电性能参数如下表所示：
[0024] eta（%）uoc（v）isc（a）ff（%）第一组22.480.681610.201281.49第二组22.350.679210.141981.76
[0025]
从上表看出，第一组的综合电性能优于第二组的，证实采用本设计的激光开槽结构可以保持电性能不变或者获得更优的电性能。
[0026]
两组电池片在组件焊接时的破片率对比如下：
[0027] 组件破片率第一组0.12%第二组0.15%
[0028]
第二组组件焊接时的破片率比第一组高。


技术特征：
1.一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，由多条成平行关系的激光开槽线构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的间距相同，每条激光开槽线都由彼此相邻的第一开槽区和第一非开槽区构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的第一开槽区前后错位分布，每条第一开槽区和每条第一非开槽区长度相同，其特征在于：任意一条激光开槽线的任意一端如果为第一非开槽区，则端头为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区。2.根据权利要求1所述的一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，其特征在于：所有激光开槽线中，最前面两根激光开槽线和最后面两根激光开槽线中，端头的第一开槽区位置有第三开槽区，端头的第二开槽区位置有第四开槽区，第三开槽区长度大于第一开槽区长度且第三开槽区向外侧延伸，第四开槽区的长度大于第二开槽长度且第四开槽区向外侧延伸。3.根据权利要求2所述的一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，其特征在于：第一开槽区和第一非开槽区的长度都为1.2-1.3mm，第三开槽区长度为2.9-3.0mm，第四开槽区长度为1.3-1.4mm。4.根据权利要求1所述的一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，其特征在于：任意两条相邻的激光开槽线之间的间距为0.8-1.2mm。5.根据权利要求1所述的一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，其特征在于：由所有激光开槽线构成的激光开槽面上阵列分布有多个大小相同的镂空区构成的背电极印刷区域，单个背电极印刷区域面积大于单个背电极面积。6.根据权利要求5所述的一种单晶perc太阳能电池背面激光开槽结构，其特征在于：背电极印刷区域长为6-7mm，宽为1.7-2.3mm。

技术总结
本实用新型涉及单晶PERC太阳能电池领域。一种单晶PERC太阳能电池背面激光开槽结构，由多条成平行关系的激光开槽线构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的间距相同，每条激光开槽线都由彼此相邻的第一开槽区和第一非开槽区构成，任意两条相邻的激光开槽线之间的第一开槽区前后错位分布，每条第一开槽区和每条第一非开槽区长度相同，其特征在于：任意一条激光开槽线的任意一端如果为第一非开槽区，则端头为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区。为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区。为长度为1/2第一非开槽区长度的第二开槽区。


技术研发人员：李雪方 杨飞飞 武佳娜 元江博 申开愉 郭丽 郭卫
受保护的技术使用者：山西潞安太阳能科技有限责任公司
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2022/2/7