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CN110854042A - 太阳能电池裂片方法和系统 - Google Patents

太阳能电池裂片方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种太阳能电池裂片方法和系统，其中方法包括：在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；晶硅片为具有长度的晶硅片，刻点包括激光刻点；在刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向边加热边冷却刻点之后的晶硅片直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条，其中加热先于冷却进行。本发明缓解了现有技术中存在的对电池片损伤较大进而影响电池组件的效率的技术问题。

Description

太阳能电池裂片方法和系统
技术领域
本发明涉及太阳能电池裂片技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池裂片方法和系统。
背景技术
随着国内政策及市场的日益变化，光伏发电的平价上网成为不可避免的发展趋势，而高功率及高效率的光伏发电组件因其单位面积发电量大，能够有效降低组件端或系统端的成本，从而受到大力支持及研究。
目前在太阳能电池片生产中，在电池转换效率一定的情况下，常用对电池片横向切半再串焊的方法，提高组件的发电功率。电池片切半有两道工序，一是用激光对电池片进行中部横向划线，划线的宽度及深度都需要精确控制，二是对划过线的电池片沿划线方向进行裂片分断。
现有技术中的上述先划线再进行机械切割裂片的方式，存在着对电池片损伤较大，进而影响电池组件的效率的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能电池裂片方法和系统，以缓解了现有技术中存在的对电池片损伤较大进而影响电池组件的效率的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种太阳能电池裂片方法，包括：在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；所述晶硅片为具有长度的晶硅片，所述刻点包括激光刻点；在所述刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向边加热边冷却所述刻点之后的晶硅片直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条，其中加热先于冷却进行。本发明中的加热的温度为100～1000℃，冷却方式为去离子水冷却。
进一步地，在晶硅片的表面刻点，包括：在晶硅片的两对边的边缘处对称刻点。
进一步地，在所述晶硅片的表面所刻的点的长度为10～20微米，深度为75～80微米。
进一步地，所述晶硅片为HJT电池片或PERC电池片，本发明晶硅片种类不限于此，其他如钙钛矿太阳能电池片等同样在本发明保护范围内。
进一步地，在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片之后，所述方法还包括：在所述刻点之后的晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
进一步地，在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片之前，所述方法还包括：在晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
进一步地，在所述刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向边加热边冷却所述刻点之后的晶硅片直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条之后，所述方法还包括：将所述多个太阳能电池条布置成直线，其中，相邻太阳能电池条的长边重叠，二者之间布置有所述导电粘合剂结合材料；固化所述导电粘合剂结合材料，以使相邻的有重叠部分的所述多个太阳能电池条串联电连接在一起。
第二方面，本发明实施例还提供了一种太阳能电池裂片系统，包括：刻点模块，加热模块和冷却模块，其中，所述刻点模块，用于在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；所述晶硅片为具有长度的晶硅片，所述刻点包括激光刻点；所述加热模块，用于在所述刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向加热所述刻点之后的晶硅片；所述冷却模块，用于在所述加热模块加热所述晶硅片后再对所述晶硅片进行冷却，直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条。
进一步地，所述系统还包括；粘合剂添加模块，用于在所述刻点之后的晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
进一步地，所述刻点模块在所述晶硅片的表面所刻的点的长度为10～20微米，深度为75～80微米。
本发明提供了一种太阳能电池裂片方法和系统，其中方法包括：在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；在刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向加热刻点之后的晶硅片紧接着再沿该直线加热方向进行冷却，直至到达晶硅片边缘，得到多个太阳能电池条。本发明先刻点，再进行加热和冷却，利用热胀冷缩原理使晶硅片自动裂开的裂片方法，避免了机械应力对晶硅片表面造成的损伤，从而缓解了现有技术中存在的对电池片损伤较大进而影响电池组件的效率的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种太阳能电池裂片方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种太阳能电池裂片系统的示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种太阳能电池裂片系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
现有技术对晶硅片表面刻线再利用机械应力将晶硅片裂开形成电池条的做法，会造成晶硅片表面的损伤较大，有鉴于此，本发明提出一种太阳能电池裂片方法。
图1是根据本发明实施例提供的一种太阳能电池裂片方法的流程图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S102，在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片。
其中，晶硅片为具有长度的晶硅片。
可选地，晶硅片的形状为正方形。优选地，在本发明实施例中，晶硅片的边长为158毫米，厚度为150微米。
可选地，本步骤中的刻点包括激光刻点。
步骤S104，在刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向边加热边冷却刻点之后的晶硅片直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条。
在本发明实施例中，对晶硅片的加热和冷却几乎是同时进行的，其中，加热要先于冷却进行。
可选地，在本发明实施例中，利用激光对硅晶片的表面进行加热，加热温度为100℃～1000℃；冷却方式为去离子水冷却。
本发明提供了一种太阳能电池裂片方法，包括：在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；在刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向加热刻点之后的晶硅片紧接着再沿该直线加热方向进行冷却，直至到达晶硅片边缘，得到多个太阳能电池条。本发明先刻点，再进行加热和冷却，利用热胀冷缩原理使晶硅片自动裂开的裂片方法，避免了机械应力对电晶硅片表面造成的损伤，从而缓解了现有技术中存在的对电池片损伤较大进而影响电池组件的效率的技术问题。本发明属于微损。
优选地，在晶硅片的两对边的边缘处对称刻点。
优选地，在本发明实施例中，步骤S102中的在晶硅片的表面所刻的点的长度为10～20微米，深度为75～80微米。
可选地，在本发明实施例中，所用晶硅片可以为HJT电池片或PERC电池片。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，在步骤S102之前，还包括如下步骤：在晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
在本发明实施例的一个可选实施方式中，在步骤S102之后，本发明实施例提供的方法还包括如下步骤：
在刻点之后的晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
即，在本发明实施例中，在晶硅片上表面施加导电粘合剂结合材料的步骤既可以在步骤S102之前进行，也可以在步骤S102之后进行。
以及，在步骤S104之后，本发明实施例提供的方法还包括：
将多个太阳能电池条布置成直线，其中，相邻太阳能电池条的长边重叠，二者之间布置有导电粘合剂结合材料；
固化导电粘合剂结合材料，以使相邻的有重叠部分的多个太阳能电池条串联电连接在一起。
通过以上描述可知，本发明实施例提供了一种太阳能电池裂片方法，首先利用激在晶硅片上面进行刻点操作，然后再利用激光以所刻点为起点对晶硅片进行直线加热和利用去离子水进行冷却，利用热胀冷缩原理使晶硅片自动裂开以完成裂片操作，这样能够避免现有技术中依靠机械应力对电晶硅片表面造成的损伤，从而提高太阳能电池片的效率。
例如，在本发明实施例中，利用如表1所示的试验参数对晶硅片进行直线加热的情况下得到的太阳能电池片与采用现有技术的裂片方式的效率对比结果如下：
表1
Figure BDA0002269969610000061
采用现有技术的裂片方式测得的电池片在裂片后效率降低了37.59～38.31％，而本发明制得的电池片冷却模块，效率降低34.62～34.87％。由此可知，利用本发明提供的太阳能电池裂片方法获得的太阳能电池片比采用现有技术的裂片方式得到的太阳能电池片的效率高。
实施例二：
图2是根据本发明实施例提供的一种太阳能电池裂片系统的示意图，包括：刻点模块10，加热模块20和冷却模块30。
具体地，刻点模块10，用于在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；晶硅片为具有长度的晶硅片，刻点包括激光刻点。
优选地，刻点模块10所刻的点的长度为10～20微米，深度为75～80微米。
加热模块20，用于在刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向加热刻点之后的晶硅片，得到加热之后的晶硅片。
冷却模块30，用于在加热模块加热晶硅片后再对晶硅片进行冷却，直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条。
本发明提供了一种太阳能电池裂片系统，包括：通过刻点模块在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；通过加热模块在刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向加热刻点之后的晶硅片；最后通过冷却模块在加热模块加热晶硅片后再对晶硅片进行冷却，直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条。本发明实施例提供的系统先刻点，再进行加热和冷却，利用热胀冷缩原理使晶硅片自动裂开的裂片方法，避免了机械应力对电晶硅片表面造成的损伤，从而缓解了现有技术中存在的对电池片损伤较大进而影响电池组件的效率的技术问题。达到了提高太阳能电池片的效率的技术效果。本发明属于微损。
实施例三
图3是根据本发明实施例提供的另一种太阳能电池裂片系统的示意图，该系统除了包括实施例二中的刻点模块10，加热模块20和冷却模块30之外，还包括；粘合剂添加模块40，用于在刻点之后的晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
可选地，如图3所示，本发明实施例提供的另一种太阳能电池裂片系统还包括：粘合模块50，用于：
将多个太阳能电池条布置成直线，其中，相邻太阳能电池条的长边重叠，二者之间布置有导电粘合剂结合材料；
固化导电粘合剂结合材料，以使相邻的有重叠部分的多个太阳能电池条串联电连接在一起。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池裂片方法，其特征在于，包括：
在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；所述晶硅片为具有长度的晶硅片，所述刻点包括激光刻点；
在所述刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向边加热边冷却所述刻点之后的晶硅片直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条；其中加热先于冷却进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在晶硅片的表面刻点，包括：在晶硅片的两对边的边缘处对称刻点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述晶硅片的表面所刻的点的长度为10～20微米，深度为75～80微米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶硅片为HJT电池片或PERC电池片。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片之后，所述方法还包括：
在所述刻点之后的晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片之前，所述方法还包括：
在晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
7.根据权利要求5或6任一项所述的方法，其特征在于，在所述刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向边加热边冷却所述刻点之后的晶硅片直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条之后，所述方法还包括：
将所述多个太阳能电池条布置成直线，其中，相邻太阳能电池条的长边重叠，二者之间布置有所述导电粘合剂结合材料；
固化所述导电粘合剂结合材料，以使相邻的有重叠部分的所述多个太阳能电池条串联电连接在一起。
8.一种太阳能电池裂片系统，其特征在于，包括：刻点模块，加热模块和冷却模块，其中，
所述刻点模块，用于在晶硅片的表面刻点，得到刻点之后的晶硅片；所述晶硅片为具有长度的晶硅片，所述刻点包括激光刻点；
所述加热模块，用于在所述刻点之后的晶硅片的表面，以刻点为起点沿直线方向加热所述刻点之后的晶硅片；
所述冷却模块，用于在所述加热模块加热所述晶硅片后再对所述晶硅片进行冷却，直至晶硅片的边缘，得到多个太阳能电池条。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括；粘合剂添加模块，用于在所述刻点之后的晶硅片的上表面施加导电粘合剂结合材料。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述刻点模块在所述晶硅片的表面所刻的点的长度为10～20微米，深度为75～80微米。
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