[發明專利]一種內部各部分串聯的太陽能電池結構及制作方法

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• 申請號: 202310056962.8
• 申請日: 2023-01-14
• 公開（公告）號: CN116487457A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 劉金寧;劉小敏;劉伯虎
• 申請（專利權）人: 慶陽光來科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0463
• 分類號: H01L31/0463;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無需切割電池片，利用激光劃刻和激光穿孔，在完整的電池片內實現電池片內各部分小塊區域串聯的電池結構。其特征在于，將完整的電池片均勻地絕緣分割為2部分、3部分、4部分或更多部分，在電池片制作導電通孔，通過通孔的金屬化連接電池片中相鄰經過分割絕緣部分的正負極，即A部分的正極通過穿孔與相鄰的B部分的負極導通，從而實現所分割的各部分電池之間串聯。

2.根據權利要求1所述的方法，對于整片電池的絕緣分割，可采用激光劃刻或機械刀具劃刻。對于晶體硅電池，必須通過激光劃刻切斷電池表面的擴散層，劃刻深度必須穿透硅片表面的擴散層，劃刻深度大于0.1微米（因為擴散或離子注入的PN結、N+、P+層深度范圍在0.1~0.3微米）。對于異質結電池，由P-I-N結構及其表面的透明導電膜組成，這些結構都是通過外延的方法在硅片表面形成的結構。對于異質結的劃刻，必須切斷外延層，以及外延層兩邊的透明導電層。對于IBC等背結構電池，也可以通過生長高電阻的本征層，作為各部分的絕緣分割線。其特征在于通過劃刻，切斷電池片的P層、N層、P+層、N+層以及異質結電池的透明導電層，形成絕緣分割線，將整片電池通過絕緣線分割成多個部分。

3.根據權利2所述的要求，通過激光劃刻形成絕緣分割線。所劃刻的目的，是形成一條絕緣線或絕緣溝槽，絕緣溝槽阻隔了兩邊導電性較強的P層、N層、P+層、N+層以及異質結電池的透明導電層，絕緣溝槽下方是摻雜未接觸到的硅片部分。這部分硅片是淺摻雜的P型硅片或N型硅片，電阻率較高。為了更好隔絕導電層，可以增加絕緣溝槽的數目，形成1條或多條相鄰的絕緣溝槽。其特征在于，刻槽中劃刻掉電池中的導電層，形成絕緣的劃線或刻槽，可以由1條或多條相鄰的刻槽形成絕緣通道。通過這種絕緣劃線或絕緣通道，將整片電池片隔絕為多個獨立的部分（一般分為相等的部分），各部分之間電阻很大，認為是相互電氣絕緣。

4.根據權利1要求，利用激光穿孔技術，將絕緣分割后的各部分電池串聯起來。其特征是，通過孔的金屬化，連接電池被絕緣分割形成的相鄰部分區域的正負極，形成整片電池片內各個絕緣區塊的串聯。激光穿孔之后的金屬化，可以采用絲網印刷導電漿料，也可以采用電鍍，或用低熔合金填充等金屬化方法。

5.根據權利要求1，整片電池首先被絕緣分割成多個部分，再激光穿孔金屬化，將各部分串聯起來，形成片內串聯結構的電池。其特征是，電池片被平均絕緣分割為N部分（根據需求可以是2部分，3部分，4部分或更多），電池電流變為原來的N分之一，電壓變為原來電池的N倍。

6.根據權利要求1，本專利的特征在于將電池片絕緣分割為多個部分，然后將各部分的正負極串聯起來，對于正負極位于電池片兩側結構的電池，需要激光穿孔工藝，才能實現串聯；對于正負極全部位于電池片背面一側的IBC結構電池，不需要激光穿孔工藝。