一种新型太阳能电池及其制造方法与流程

1.本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及一种新型太阳能电池及其制造方法。


背景技术：

2.光伏作为一种清洁能源，在越来越提倡可持续发展与环境友好型经济的今天，越来越受到人们的重视，而其中，随着科技的进步，电池片的尺寸也越做越大，大尺寸硅片得到快速发展，到目前，182/210规格已成为当前硅片主流。
3.目前太阳能电池关键工序-金属化工艺主流通过印刷实现，即在基底硅片正背面上印刷成型金属化栅线结构的浆料，再通过高温烧结形成欧姆接触，主流工艺为先印刷主栅，再印刷细栅，细栅与基底形成欧姆接触需要高温烧结，但随着技术进步对硅片尺寸的不断提升，烧结炉的尺寸也需要相应增加，而对于绝大多数厂商而言，如果硅片的规格每一次提升，都购买新的更大的烧结炉显然是不可承受的，因此，绝大多数生产厂商都会选择改装原有的较小的老款烧结炉。
4.但多数自行改装的烧结炉，经常会面临烧结炉温度不均，炉中间和边缘温度差异大，烧结后易发生烧结不良现象，造成边缘el发黑，增加生产成本，这种现象随着电池端尺寸的增大表现更加明显。
5.因此，如何解决现有技术中部分烧结炉炉内温度不均，导致的烧结不良，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种新型太阳能电池及其制造方法，以解决现有技术中简单改装后的烧结炉内部温度不均匀导致的烧结不良的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种新型太阳能电池，包括设置于太阳能电池片表面的边缘金属化结构及中心金属化结构；
8.所述边缘金属化结构为电池片前驱体在管式炉中进行烧结时，延伸方向与所述电池片前驱体在管式炉中的运动方向相同的边缘的区域的金属化结构；
9.所述边缘金属化结构为非烧穿型浆料烧结得到的金属化结构；
10.所述中心金属化结构为烧穿型浆料烧结得到的金属化结构。
11.可选地，在所述的新型太阳能电池中，所述非烧穿型浆料和/或所述烧穿型浆料包括有机载体、玻璃粉及银粉。
12.可选地，在所述的新型太阳能电池中，所述烧穿型浆料的含固率大于90％。
13.可选地，在所述的新型太阳能电池中，所述非烧穿型浆料的含固率小于85％。
14.可选地，在所述的新型太阳能电池中，所述边缘金属化结构包括边缘鱼叉；
15.和/或
16.所述中心金属化结构包括中心鱼叉。
17.可选地，在所述的新型太阳能电池中，所述太阳能电池片表面的焊点为非烧穿型
浆料烧结得到的焊点。
18.一种新型太阳能电池的制造方法，包括：
19.在硅基底上通过扩散、清洗、镀膜，得到电池片前驱体；
20.在所述电池片前驱体的表面的边缘区域上设置非烧穿型浆料，中心区域上设置烧穿型浆料；
21.将设置浆料的电池片前驱体送入管式炉中进行烧结，得到所述新型太阳能电池，其中，所述边缘区域为电池片前驱体中，延伸方向与所述电池片前驱体在所述管式炉中的运动方向相同的边缘的区域。
22.可选地，在所述的新型太阳能电池的制造方法中，所述烧结炉内，在所述边缘区域的温度的范围为725摄氏度至755摄氏度，包括端点值。
23.可选地，在所述的新型太阳能电池的制造方法中，包括所述烧结炉内，在所述中心区域的温度的范围为755摄氏度至765摄氏度，包括端点值。
24.可选地，在所述的新型太阳能电池的制造方法中，所述在所述电池片前驱体的表面的边缘区域上设置非烧穿型浆料，中心区域上设置烧穿型浆料包括：
25.通过丝网印刷，在所述电池片前驱体的表面套印非烧穿型浆料及烧穿型浆料，其中，所述非烧穿型浆料设置于边缘区域，所述烧穿型浆料设置于中心区域。
26.本发明所提供的新型太阳能电池，包括设置于太阳能电池片表面的边缘金属化结构及中心金属化结构；所述边缘金属化结构为电池片前驱体在管式炉中进行烧结时，延伸方向与所述电池片前驱体在管式炉中的运动方向相同的边缘的区域的金属化结构；所述边缘金属化结构为非烧穿型浆料烧结得到的金属化结构；所述中心金属化结构为烧穿型浆料烧结得到的金属化结构。
27.本发明将太阳能电池表面的金属化结构分区域设计，根据烧结炉内的温度分布把不同区域匹配不同性能的浆料，可以有效改善烧结炉炉温中间高边缘低的不均匀现象导致的烧结不良，大大提升电池的el良率，提升成品良品率，降低生产成本。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的新型太阳能电池的制造方法。
附图说明
28.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
29.图1为本发明提供的新型太阳能电池的一种具体实施方式的结构示意图；
30.图2为本发明提供的新型太阳能电池的另一种具体实施方式的结构示意图；
31.图3为本发明提供的新型太阳能电池的再一种具体实施方式的结构示意图；
32.图4为本发明提供的新型太阳能电池的制造方法的一种具体实施方式的流程示意图。
33.图中，包括11-边缘细栅、12-边缘鱼叉、20-焊点、31-中心细栅、32-中心鱼叉及33-主栅。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。
35.本发明的核心是提供一种新型太阳能电池，其一种具体实施方式的结构示意图如图1至图3所示，称其为具体实施方式一，包括设置于太阳能电池片表面的边缘金属化结构及中心金属化结构；
36.所述边缘金属化结构为电池片前驱体在管式炉中进行烧结时，延伸方向与所述电池片前驱体在管式炉中的运动方向相同的边缘的区域的金属化结构；
37.所述边缘金属化结构为非烧穿型浆料烧结得到的金属化结构；
38.所述中心金属化结构为烧穿型浆料烧结得到的金属化结构。
39.其中，所述边缘金属化结构包括边缘细栅11，当然，尤为一种优选实施方式，所述边缘金属化结构包括边缘鱼叉12，边缘鱼叉12的设置可以节省浆料成本，又能通过较细的栅线导通电流，且能改善电池片el质量和组件焊接出现隐裂问题，所述边缘鱼叉12的示意图请见图1及图2，其中图2是所述边缘金属化结构的结构示意图。
40.同样，所述中心金属化结构包括中心细栅31，与前文相同，作为一种优选实施方式，所述中心金属化结构包括中心鱼叉32，所述中心鱼叉32的结构示意图请参考图1及图3，其中图3是所述中心金属化结构的结构示意图，技术优点参考前文中对边缘鱼叉12的描述，此处不再赘述。优选地，所述中心金属化结构也包括所述太阳能电池片的主栅33。
41.进一步地，所述非烧穿型浆料和/或所述烧穿型浆料包括有机载体、玻璃粉及银粉。加入玻璃粉可以改善浆料的物理性质，增强流动性与可塑性，使浆料印刷良率更高。
42.另外，所述烧穿型浆料的含固率大于90％，经过大量的理论计算与实际检验，上述范围可有效提升电池的开路电压；所述非烧穿型浆料的含固率小于85％，经过大量的理论计算与实际检验，上述范围可形成良好欧姆接触。
43.再进一步地，所述太阳能电池片表面的焊点20为非烧穿型浆料烧结得到的焊点20。焊点20采用非烧穿型浆料可有效减少电池片的表面损伤，减少缺陷得引入，降低电池内部损耗，提高电池输出功率。
44.本发明所提供的新型太阳能电池，包括设置于太阳能电池片表面的边缘金属化结构及中心金属化结构；所述边缘金属化结构为电池片前驱体在管式炉中进行烧结时，延伸方向与所述电池片前驱体在管式炉中的运动方向相同的边缘的区域的金属化结构；所述边缘金属化结构为非烧穿型浆料烧结得到的金属化结构；所述中心金属化结构为烧穿型浆料烧结得到的金属化结构。本发明将太阳能电池表面的金属化结构分区域设计，根据烧结炉内的温度分布把不同区域匹配不同性能的浆料，可以有效改善烧结炉炉温中间高边缘低的不均匀现象导致的烧结不良，大大提升电池的el良率，提升成品良品率，降低生产成本。
45.本发明还提供了一种新型太阳能电池的制造方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图4所示，称其为具体实施方式二，包括：
46.s101：在硅基底上通过扩散、清洗、镀膜，得到电池片前驱体。
47.当然，本步骤中仅列举了制备电池片前驱体的必要步骤，实际操作中还可以包括
制绒、设置减反层等操作；所述电池片前驱体指没有设置表面栅线的太阳能电池半成品。
48.s102：在所述电池片前驱体的表面的边缘区域上设置非烧穿型浆料，中心区域上设置烧穿型浆料。
49.更进一步地，本步骤包括：
50.通过丝网印刷，在所述电池片前驱体的表面套印非烧穿型浆料及烧穿型浆料，其中，所述非烧穿型浆料设置于边缘区域，所述烧穿型浆料设置于中心区域。
51.使用丝网印刷，对所述边缘区域及所述中心区域进行套印，所述套印就是指将两种不同浆料分两次在同一表面逐次印刷，可以看作将图2及图3对应的图案进行分别印刷，流程中仅需换一次浆料，大大节省了印刷时间，提升了生产效率。
52.s103：将设置浆料的电池片前驱体送入管式炉中进行烧结，得到所述新型太阳能电池，其中，所述边缘区域为电池片前驱体中，延伸方向与所述电池片前驱体在所述管式炉中的运动方向相同的边缘的区域。
53.本步骤中，所述烧结炉内，在所述边缘区域的温度的范围为725摄氏度至755摄氏度，包括端点值，如725.0摄氏度、745.8摄氏度或755.0摄氏度中的任一个；在所述中心区域的温度的范围为755摄氏度至765摄氏度，包括端点值，如755.0摄氏度、761.1摄氏度或765.0摄氏度中的任一个。上述参数范围均经过大量的理论计算与实际检验，为所述烧穿型浆料与所述非烧穿型浆料的最佳烧结范围，当然，也可根据实际情况作相应变动，本发明在此不做限定。
54.本发明所提供的新型太阳能电池的制造方法，通过在硅基底上通过扩散、清洗、镀膜，得到电池片前驱体；在所述电池片前驱体的表面的边缘区域上设置非烧穿型浆料，中心区域上设置烧穿型浆料；将设置浆料的电池片前驱体送入管式炉中进行烧结，得到所述新型太阳能电池，其中，所述边缘区域为电池片前驱体中，延伸方向与所述电池片前驱体在所述管式炉中的运动方向相同的边缘的区域。本发明将太阳能电池表面的金属化结构分区域设计，根据烧结炉内的温度分布把不同区域匹配不同性能的浆料，可以有效改善烧结炉炉温中间高边缘低的不均匀现象导致的烧结不良，大大提升电池的el良率，提升成品良品率，降低生产成本。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
56.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上对本发明所提供的新型太阳能电池及其制造方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理
解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种新型太阳能电池，其特征在于，包括设置于太阳能电池片表面的边缘金属化结构及中心金属化结构；所述边缘金属化结构为电池片前驱体在管式炉中进行烧结时，延伸方向与所述电池片前驱体在管式炉中的运动方向相同的边缘的区域的金属化结构；所述边缘金属化结构为非烧穿型浆料烧结得到的金属化结构；所述中心金属化结构为烧穿型浆料烧结得到的金属化结构。2.如权利要求1所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述非烧穿型浆料和/或所述烧穿型浆料包括有机载体、玻璃粉及银粉。3.如权利要求1所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述烧穿型浆料的含固率大于90％。4.如权利要求1所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述非烧穿型浆料的含固率小于85％。5.如权利要求1所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述边缘金属化结构包括边缘鱼叉；和/或所述中心金属化结构包括中心鱼叉。6.如权利要求1至5任一项所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池片表面的焊点为非烧穿型浆料烧结得到的焊点。7.一种新型太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：在硅基底上通过扩散、清洗、镀膜，得到电池片前驱体；在所述电池片前驱体的表面的边缘区域上设置非烧穿型浆料，中心区域上设置烧穿型浆料；将设置浆料的电池片前驱体送入管式炉中进行烧结，得到所述新型太阳能电池，其中，所述边缘区域为电池片前驱体中，延伸方向与所述电池片前驱体在所述管式炉中的运动方向相同的边缘的区域。8.如权利要求7所述的新型太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述烧结炉内，在所述边缘区域的温度的范围为725摄氏度至755摄氏度，包括端点值。9.如权利要求7所述的新型太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括所述烧结炉内，在所述中心区域的温度的范围为755摄氏度至765摄氏度，包括端点值。10.如权利要求7至9任一项所述的新型太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述在所述电池片前驱体的表面的边缘区域上设置非烧穿型浆料，中心区域上设置烧穿型浆料包括：通过丝网印刷，在所述电池片前驱体的表面套印非烧穿型浆料及烧穿型浆料，其中，所述非烧穿型浆料设置于边缘区域，所述烧穿型浆料设置于中心区域。

技术总结
本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及一种新型太阳能电池及其制造方法，包括设置于太阳能电池片表面的边缘金属化结构及中心金属化结构；所述边缘金属化结构为电池片前驱体在管式炉中进行烧结时，延伸方向与所述电池片前驱体在管式炉中的运动方向相同的边缘的区域的金属化结构；所述边缘金属化结构为非烧穿型浆料烧结得到的金属化结构；所述中心金属化结构为烧穿型浆料烧结得到的金属化结构。本发明将太阳能电池表面的金属化结构分区域设计，根据烧结炉内的温度分布把不同区域匹配不同性能的浆料，可以有效改善烧结炉炉温中间高边缘低的不均匀现象导致的烧结不良，大大提升电池的EL良率，提升成品良品率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。


技术研发人员：蔡永梅 余浩 许坤 何胜 徐伟智
受保护的技术使用者：正泰新能科技有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/9/23