[發(fā)明專利]一種晶體硅電池片切割分片鈍化方法及其所用的設(shè)備

在審

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• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115763618A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳劍輝;張旭寧;李文恒;陳靜偉;陳兵兵;楊學(xué)良;高青;王笑;郭建新;王淑芳
• 申請（專利權(quán)）人: 河北大學(xué)
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/67;H01L31/0216
• 代理公司: 石家莊領(lǐng)皓專利代理有限公司 13130
• 代理人: 薛琳

本發(fā)明涉及電池片切割技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種晶體硅電池片切割分片鈍化方法，包括以下步驟：A、將待切割的電池片放置在傳輸裝置上，傳輸裝置將電池片向激光器方向輸送；B、用激光器產(chǎn)生的激光切割電池片；C、向電池片上噴灑鈍化液，電池片斷裂產(chǎn)生新側(cè)面，鈍化液流向新側(cè)面；D、將新側(cè)面上的鈍化液吹干，形成鈍化層。解決了相關(guān)技術(shù)中激光切割劃片后，新增側(cè)面為高表面復(fù)合區(qū)，電池新增側(cè)面不進(jìn)行及時(shí)的鈍化修復(fù)，會造成電池片的開路電壓以及轉(zhuǎn)化效率降低，最終的組件CTM值較低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池片切割技術(shù)領(lǐng)域，具體的，涉及一種晶體硅電池片切割分片鈍化方法及其所用的設(shè)備。

背景技術(shù)

在日益嚴(yán)重的能源危機(jī)與環(huán)境污染背景下，光伏發(fā)電作為綠色環(huán)保可再生能源越發(fā)受到各國政府的青睞。其中，光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，對光伏組件而言，輸出功率即為光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的能力。傳統(tǒng)的全電池組件技術(shù)使用全電池片進(jìn)行組裝，大面積的全電池片有較大的內(nèi)部電流和線路電阻，意味著較高的內(nèi)部效率損失，相應(yīng)組件的輸出功率、發(fā)電量也會受到較大影響。相比于傳統(tǒng)的全電池組件技術(shù)，基于激光劃片技術(shù)興起的半片、疊瓦組件技術(shù)，將全電池切割成了半片、1/5片或1/6片，減少了內(nèi)部電流和線路電阻，使功率損失降低，相應(yīng)的輸出功率、發(fā)電量也就增加了；同時(shí)由于內(nèi)損耗降低，組件的工作溫度也會下降，使其具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。而且由于電池片面積減少，可以使電路設(shè)計(jì)更加科學(xué)，可以在一定程度上降低遮擋的影響，包括發(fā)電量減少、熱斑等。因此，半片、疊瓦組件技術(shù)已成為主流的組件技術(shù)，而這些組件技術(shù)正是基于激光劃片技術(shù)。

現(xiàn)有激光劃片技術(shù)，利用激光對電池片進(jìn)行局部快速加熱，然后用冷卻技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)不均勻的溫度場，從而誘發(fā)熱應(yīng)力的產(chǎn)生，其中激光光斑中處于壓應(yīng)力狀態(tài)，而激光光斑前后處于拉應(yīng)力狀態(tài)，由于脆性材料抗壓剛度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度時(shí)，就會使材料發(fā)生斷裂，斷裂會隨著激光及后續(xù)冷卻的移動軌道穩(wěn)定擴(kuò)展，使其電池片斷裂，斷裂會隨著激光及后續(xù)冷卻的移動軌道穩(wěn)定展開，實(shí)現(xiàn)電池片的切割。

基于激光劃片技術(shù)，現(xiàn)有的激光劃片設(shè)備包含傳輸裝置、傳感器、激光器、冷卻裝置、熱處理裝置等。電池片經(jīng)過傳輸裝置自動傳輸，激光器與冷卻裝置將電池片切割，后續(xù)熱處理裝置將殘余冷卻液蒸發(fā)清理。

現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足是：激光切割劃片后，新增側(cè)面為高表面復(fù)合區(qū)，電池新增側(cè)面不進(jìn)行及時(shí)的鈍化修復(fù)，會造成電池片的開路電壓以及轉(zhuǎn)化效率降低，最終的組件CTM值(組件輸出功率與電池片功率總和的百分比)較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種晶體硅電池片切割分片鈍化方法及其所用的設(shè)備，解決了相關(guān)技術(shù)中激光切割劃片后，新增側(cè)面為高表面復(fù)合區(qū)，電池新增側(cè)面不進(jìn)行及時(shí)的鈍化修復(fù)，會造成電池片的開路電壓以及轉(zhuǎn)化效率降低，最終的組件CTM值較低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種晶體硅電池片切割分片鈍化方法，關(guān)鍵在于，所述方法包括以下步驟：

A、將待切割的電池片放置在傳輸裝置上，傳輸裝置將電池片向激光器方向輸送；

B、用激光器產(chǎn)生的激光切割電池片；

C、向電池片上噴灑鈍化液，電池片斷裂產(chǎn)生新側(cè)面，鈍化液流向新側(cè)面；

D、將新側(cè)面上的鈍化液吹干，形成鈍化層。

步驟B中，激光器的位置不動，新側(cè)面的長度方向與傳輸裝置的輸送方向相同。

一種晶體硅電池片切割分片鈍化方法所用的設(shè)備，所述設(shè)備包括用來承載并輸送電池片的傳輸裝置、以及設(shè)置在傳輸裝置上方的激光器，激光器的發(fā)射端朝向下方，設(shè)備還包括用來向電池片上噴灑鈍化液的噴涂裝置和用來將新側(cè)面上的鈍化液吹干的風(fēng)淋裝置，噴涂裝置的噴頭和風(fēng)淋裝置都位于傳輸裝置上方且噴頭位于激光器與風(fēng)淋裝置之間，噴頭的噴出口和風(fēng)淋裝置的出風(fēng)口都朝向下方。