[發明專利]一種多晶硅太陽能電池切片方法

無效

• 申請號: 201310032658.6
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103112093A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 黃燕;張強;周國龍;莫心龍
• 申請（專利權）人: 浙江向日葵光能科技股份有限公司;浙江優創光能科技有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種多晶硅太陽能電池切片方法，屬于多晶硅的切片工藝技術領域。

背景技術

能源問題是當今世界各國發展面臨的重要問題，石油、煤等傳統的能源在可預見的未來面臨著枯竭的危險。尋求替代能源，保證社會經濟的正常發展將是重要的課題，世界性的能源結構調整已經在逐漸進行中，在各種新能源中，太陽能是清潔無污染的可再生能源，是人類理想的能源。

太陽能是廣義的概念，包括水能、風能、太陽光熱和太陽光電。水能成本低技術成熟無污染，在我國已經大量使用，不過水能在生態方面具有副作用，而且許多地區并不具備水能利用的條件。風能同樣成本較低，技術成熟且無污染，但是面臨許多地區不具備使用條件、成本下降潛力有限等問題。相比較而言，太陽能光電具有以下優勢：清潔無污染，不產生環境與生態問題，可以在城市中大規模運用，特別適用于邊遠地區。

晶體硅太陽能電池主要分為兩大類：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池，兩種硅基材料太陽能電池目前已經構成市場應用的主流產品。目前國內外，多晶硅太陽能電池由于具有單晶硅電池不具有的綜合優勢，在應用終端所占的市場份額逐漸擴大，并且呈不斷增加趨勢，目前國內外排名前幾位的晶體硅太陽能電池廠商均加大了多晶硅電池的研發力度與生產份額。多晶硅太陽能電池與單晶太陽能電池相比，具有原材料價格與加工成本低、成品率高、電池衰減小、單位設備產能大等優點，綜合各方面比較，多晶硅太陽能電池較單晶硅太陽能電池都具有很大優勢。但是制約多晶硅太陽能電池普及的一個重要瓶頸為多晶硅太陽能電池目前在轉換效率較單晶硅電池普遍低1%，因此縮小多晶硅與單晶硅電池之間轉換效率的差距，則成為業內普遍關注的焦點。

????根據生長方法的不同，多晶硅可分為等軸晶、柱狀晶。通常在熱過冷及自由凝固的情況下會形成等軸晶，其特點是晶粒細，機械物理性能各向同性。如果在凝固過程中控制液固界面的溫度梯度，形成單方向熱流，實行可控的定向凝固，則可形成物理機械性能各向異性的多晶柱狀晶，太陽能電池多晶硅錠就是采用這種定向凝固的方法生產的。????????

在實際生產中，太陽能電池多晶硅錠的定向凝固生長方法主要有澆鑄法、熱交換法（H?EM）、布里曼（B?ridgem?an）法、電磁鑄錠法，其中熱交換法與布里曼法通常結合在一起。

目前我們多晶鑄錠（硅錠）采用的直熔的定向凝固的方式生長，完成鑄錠后的晶粒的取向為垂直坩堝地面，目前多晶鑄錠配套的常規工裝夾具均采用先豎切再橫切的方式，即豎切將整錠開發成25塊錠，再對每塊錠進行橫切成硅片，采用該方式切片的硅片晶粒較細，太陽能電池平均轉換效率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種可提高太陽能電池平均轉換效率的多晶硅太陽能電池切片方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種多晶硅太陽能電池切片方法，包括將硅錠先橫切再豎切。

作為上述方案的進一步設置，先將硅錠橫切成均勻的上下兩部分，再進行豎切。即橫切先將整個硅錠切成上下2塊相同體積的錠，再對錠進行豎切成硅片。

本發明可先將硅錠橫切成均勻的上下兩部分，再橫向豎切成小錠，最后將每個小錠進行縱向豎切成硅片。

本發明可先將硅錠橫切成均勻的上下兩部分，再等間距橫向豎切數刀，形成數塊等體積的小錠，最后將每塊小錠進行縱向豎切成硅片。

本發明可先將硅錠橫切成均勻的上下兩部分，再等間距橫向豎切4刀，形成10塊等體積的小錠（即2×5=10塊小錠），最后將每塊小錠進行縱向豎切成硅片。

本發明采用先橫切再豎切的方式所得到的硅片晶粒呈長條狀，整體晶粒較大，可有效降低制造的電池的復合，少子壽命有明顯的提升，提高Voc、Isc和太陽能電池平均轉換效率，最終獲得電性能的有效增益。

本發明的有益效果在于：

1）采用本方法切片無須對夾具進行調整，在擺放夾具時也無需考慮是否會出現搗壞硅片的現象，避免了很多不必要的操作，杜絕了這些操作有可能在切割過程中對硅棒造成的負面影響，減少了操作工的操作步驟，不影響切片工作效率。

2）提高Voc和Isc，最終使得太陽能電池平均轉換效率能提高至17.50%及以上。

3）能適用于不同尺寸多晶硅太能電池的切片方法，適用于大規模生產也適用于小批量的生產。

4）采用該方式切片得到的硅片晶粒呈長條狀，整體晶粒較大，可有效降低制造的電池的復合，少子壽命有20us及以上（產業上普通多晶硅太陽能硅片的少子壽命在10?us及以下）。

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。