[发明专利]一种太阳能电池切割钝化一体化加工方法及其太阳能电池

说明书

本发明涉及一种太阳能电池切割钝化一体化加工方法，太阳能电池包括基板、前电极层、吸光层和背电极层，在背电极层进行激光结构化切割之前，在背电极层表面设置保护层，然后再透过保护层对背电极层或者对背电极层和吸光层同时进行激光结构化切割得到相应的结构化沟槽，而保护层保留不被激光切割，保护层的材料在激光结构化切割过程中受激光加工所产生的局部高温而部分熔化并渗进下面对应的结构化沟槽中。本发明还公开一种使用该方法制备的太阳能电池。本发明在激光切割加工的同时对刚加工出来的沟槽进行钝化，降低了生产成本，节约了加工时间，对切割后的沟槽边缘进行修复，从而改善加工沟槽的形貌，提高电池稳定性，延长电池寿命。

技术领域

本发明属于太阳能电池加工制备的技术领域，特别涉及一种太阳能电池切割钝化一体化加工方法及其太阳能电池。

背景技术

在现有的太阳能电池制备过程中，常用激光加工方式对太阳能电池组件进行激光切割加工。常用激光切割加工方式主要分为三个步骤，每个步骤加工一次结构化沟槽，或称加工线，简称P1、P2、P3三条加工线，如图1和图2所示。三条加工线依次排列，从P1到P3为太阳能电池的死区部分，其中，P1加工线主要切掉前电极层A，主要在前电极层A上激光加工出结构化沟槽，P2加工线主要切掉吸光层B，主要在吸光层B上激光加工出另一组结构化沟槽，P3加工线主要切掉背电极层C或者是背电极层C和吸光层B，主要在背电极层C上激光加工出第三组结构化沟槽。P1切割加工后再制备吸光层B，吸光层材料将P1加工线填满覆盖。P2切割加工后再制备背电极层C，背电极层材料将P2加工线填满覆盖，而P3切割加工后，背电极层C表面没有其他覆盖遮蔽材料，使得吸光层B或前电极层A直接暴露出来。暴露出来的吸光层B与空气直接接触，很容易与空气中的各种成分发生反应导致有效成分分解，进而削弱太阳能电池的稳定性、降低电池寿命。

另一方面，目前现有的切割工艺很难得到光滑平整的P3结构化沟槽，现有的P3切割时容易在沟槽两侧边产生崩边等现象，使P3结构化沟槽边缘很粗糙，而且可能有背电极层材料碎屑等导电成分在加工后掉落到沟槽中，导致背电极层C与前电极层A直接接触形成短路，或者其他物质进入沟槽与吸光层材料反应使其分解等缺陷。

现有的解决方式是在P3激光加工后增设保护层，将P3的结构化沟槽覆盖遮蔽。该方式需要增设一道工序，提高了成本。在增设保护层前，P3沟槽仍然处于暴露状态。而且，保护层材料很难进入P3的沟槽内，不能够完整、良好的覆盖P3沟槽，效果不稳定，实现增设保护层的难度很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种太阳能电池切割钝化一体化加工方法及其太阳能电池，在激光切割加工的同时对刚加工出来的沟槽进行钝化，无需激光加工后再覆盖保护层的工序，大大降低了生产成本，节约了加工时间，还极大地减少了P3切割完成后背电极的暴露时间，同时对P3切割后的沟槽边缘进行修复，从而改善P3沟槽的形貌，提高电池稳定性，延长电池寿命。

本发明是这样实现的，提供一种太阳能电池切割钝化一体化加工方法，所述太阳能电池从下往上依次包括基板、前电极层、吸光层和背电极层，在对所述背电极层进行激光结构化切割之前，在所述背电极层表面设置保护层，然后再透过所述保护层对背电极层或者对背电极层和吸光层同时进行激光结构化切割得到相应的结构化沟槽，而所述保护层保留不被激光切割，所述保护层的材料在激光结构化切割过程中受激光加工所产生的局部高温而部分熔化并渗进下面对应的结构化沟槽中。

进一步地，所述太阳能电池切割钝化一体化加工方法还包括在对背电极层或者对背电极层和吸光层同时进行激光结构化切割过程完成后，剔除背电极层表面的保护层，而渗进结构化沟槽中的保护层材料则继续保留。

进一步地，在所述激光结构化切割时，激光光线从保护层所在侧面对背电极层进行加工。

进一步地，在所述激光结构化切割时，激光光线从基板所在侧面对背电极层进行加工。

进一步地，所述保护层的材质为惰性、熔点低于600℃、电导率低于10^-7S/M的材料。