CN118588815B

CN118588815B - 一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池

Info

Publication number: CN118588815B
Application number: CN202411073707.5A
Authority: CN
Inventors: 刘思瑞; 刘大伟; 陈杰; 周珊合; 吴秋宏
Original assignee: Mianyang Xinhao New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Mianyang Xinhao New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2024-08-07
Filing date: 2024-08-07
Publication date: 2024-10-01
Anticipated expiration: 2044-08-07
Also published as: CN118588815A

Abstract

本发明涉及光伏技术领域，公开了一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池，包括如下步骤：（1）将栅线隐裂的不良品在380~420℃温度下进行高温处理；（2）高温处理完成后，将处理后栅线隐裂的不良品取出；（3）使用LECO技术对处理后栅线隐裂的不良品的正面金属浆料进行激光处理。本发明通过重新对栅线隐裂的不良品进行高温处理和LECO技术的结合处理，能够将已经产生的栅线隐裂缺陷进行修复，提高电池的良品率。

Description

一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池。

背景技术

随着光伏行业产业化、追求产能最大化，在供过于求的市场情况下，企业产品的良率成为企业能否在激烈的竞争环境中生存的基本条件，因此产品良率对于企业来说至关重要。

另外，电池片处于光伏储能行业的中游，太阳能电池片需要出售到下游组件端，而太阳能电池片作为太阳能光伏组件的核心部件之一，其质量直接影响到光伏组件的性能，因此电池片的效率和良率直接决定了光伏组件的效率和寿命。

目前TOPCon电池在洁净度达千级的无尘车间中量产，并且制成管控极为严苛的条件下，仍然会产生较多EL类型为栅线隐裂的不良品，在电池整个良率评价体系中类型为栅线隐裂EL的不良率达到了3%，是光伏行业制作TOPCon电池一直以来在技术上难以攻克的技术壁垒。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

现有技术存在的问题为TOPCon电池在量产过程中会产生较多不良率达到3%的EL类型为栅线隐裂的不良品，本发明为了解决上述问题，提供一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池，通过重新对栅线隐裂的不良品进行高温处理和LECO技术的结合处理，能够将已经产生的栅线隐裂缺陷进行修复，提高电池的良品率。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将栅线隐裂的不良品在380~420℃温度下进行高温处理；

（2）高温处理完成后，将处理后栅线隐裂的不良品取出；

（3）使用LECO技术对处理后栅线隐裂的不良品的正面金属浆料进行激光处理。

本发明通过重新对栅线隐裂的不良品进行高温处理和LECO技术的结合处理，能够将已经产生的栅线隐裂缺陷进行修复，提高电池的良品率。

本发明将栅线隐裂的不良品在马弗炉进行高温处理，再次进行LECO技术处理，经过加载反向电压并经激光扫描，激光诱导产生的非平衡载流子持续轰击银颗粒与硅半导体界面形成良好的接触，同时激光的光斑宽度为120~130um，栅线宽度为20±2um，那意味着在进行激光扫描时是全覆盖式的再结晶，因此对栅线区域的栅线隐裂产生了修复作用。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（1）中，所述高温处理时间为11~13min。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（1）中，所述高温处理的升温速率为19~21℃/min。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（2）中，温度降至95~105℃时，将处理后栅线隐裂的不良品取出。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（3）中，所述激光处理的反向电压参数设置为12~18V。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（3）中，所述激光处理的功率参数设置为16~19%。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（3）中，所述激光处理的反向电压参数设置为14V。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（3）中，所述激光处理的功率参数设置为17%。

在某一具体实施方式中，本发明一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，步骤（3）中，所述激光处理采用激光辅助烧结设备。

第二方面，本发明还提供一种良品率高的TOPCon电池，采用所述用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法制得。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明实施例提供的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池，通过重新对栅线隐裂的不良品进行高温处理和LECO技术的结合处理，能够将已经产生的栅线隐裂缺陷进行修复，提高电池的良品率；

2、本发明实施例提供的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池，将栅线隐裂的不良品在马弗炉进行高温处理，再次进行LECO技术处理，经过加载反向电压并经激光扫描，激光诱导产生的非平衡载流子持续轰击银颗粒与硅半导体界面形成良好的接触，同时激光的光斑宽度为120~130um，栅线宽度为20±2um，那意味着在进行激光扫描时是全覆盖式的再结晶，因此对栅线区域的栅线隐裂产生了修复作用；

3、本发明实施例提供的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法及电池，可以使得不良品栅线隐裂降低至0.1%以下，保证企业EL类型为栅线隐裂的不良品率实现非常有效的控制，进而降低产线的不良品率，提高良率和生产效率，节约人力工时以及耗材成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的EL测试图像；

图2为本发明实施例2提供的EL测试图像；

图3为本发明实施例3提供的EL测试图像；

图4为本发明对比例1提供的EL测试图像；

图5为本发明对比例2提供的EL测试图像；

图6为本发明对比例3提供的EL测试图像；

图7为本发明对比例4提供的EL测试图像。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将栅线隐裂的不良品在380~420℃温度下进行高温处理；

（2）高温处理完成后，将处理后栅线隐裂的不良品取出；

实施例1

本发明实施例提供一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在400℃，恒温12min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

（2）高温处理完成后，当温度降至100℃后将栅线隐裂的不良品取出；

（3）使用LECO技术打激光，（海目星）激光辅助烧结（LAS）设备，参数设置反向电压为14V，功率设置为17%对栅线隐裂的不良品的正面金属浆料进行激光扫描，使硅片正面的浆料和硅片形成较好的欧姆接触，同时利用荷电效应来优化栅线电极、改善接触电阻并实现高效率太阳能光伏电池的输出；

（4）将经过LECO技术处理的栅线隐裂的不良品，再进行EL测试。

如图1所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图1中可以看出，本实施例的栅线隐裂不良品经过高温+LECO处理后，栅线隐裂的不良品的缺陷得到修复，隐裂完全消失，因此产品的良率得到了提升。

实施例2

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在380℃，恒温12min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

（3）使用LECO技术打激光，（海目星）激光辅助烧结（LAS）设备，参数设置反向电压为12V，功率设置为16%对栅线隐裂的不良品的正面金属浆料进行激光扫描，使硅片正面的浆料和硅片形成较好的欧姆接触，同时利用荷电效应来优化栅线电极、改善接触电阻并实现高效率太阳能光伏电池的输出；

如图2所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图2中可以看出，本实施例的栅线隐裂不良品经过高温+LECO处理后，栅线隐裂的不良品的缺陷得到修复，隐裂基本消失，因此产品的良率得到了提升。

实施例3

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在420℃，恒温12min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

（3）使用LECO技术打激光，（海目星）激光辅助烧结（LAS）设备，参数设置反向电压为18V，功率设置为19%对栅线隐裂的不良品的正面金属浆料进行激光扫描，使硅片正面的浆料和硅片形成较好的欧姆接触，同时利用荷电效应来优化栅线电极、改善接触电阻并实现高效率太阳能光伏电池的输出；

如图3所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图3中可以看出，本实施例的栅线隐裂不良品经过高温+LECO处理后，栅线隐裂的不良品的缺陷得到修复，隐裂完全消失，因此产品的良率得到了提升。

对比例1

本对比例提供一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在430℃，恒温12min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

如图4所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图4中可以看出，本对比例的栅线隐裂不良品经过430℃高温+LECO处理后，栅线隐裂不良品的缺陷修复并不明显，隐裂仍然存在，产品的良率并未得到提升，这说明过高的温度处理反而无法对栅线隐裂缺陷起到修复作用。

对比例2

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在370℃，恒温12min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

如图5所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图5中可以看出，本对比例的栅线隐裂不良品经过370℃高温+LECO处理后，栅线隐裂不良品的缺陷未得到任何修复，隐裂仍然存在，产品的良率并未得到提升，这说明过低的温度处理也无法对栅线隐裂缺陷起到修复作用。

对比例3

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在400℃，恒温20min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

如图6所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图6中可以看出，本对比例的栅线隐裂不良品经过高温20min+LECO处理后，栅线隐裂不良品的缺陷修复不明显，隐裂仍然存在，产品的良率并未得到提升，这说明高温处理时间过长也无法对栅线隐裂缺陷起到修复作用。

对比例4

（1）将IV测试机分选出来的EL类型为栅线隐裂的不良品在常温下放入马弗炉内，关闭炉门，将目标温度设置在400℃，恒温5min，升温速率为20℃/min，进行高温处理；

如图7所示，从左至右依次为原工艺经LECO技术处理后栅线隐裂不良品的EL测试图、栅线隐裂不良品重新高温处理取出后的EL测试图、栅线隐裂不良品高温处理后再次LECO技术处理后的EL测试图。从图7中可以看出，本对比例的栅线隐裂不良品经过高温5min+LECO处理后，栅线隐裂不良品的缺陷完全未得到修复，隐裂仍然存在，产品的良率并未得到提升，这说明高温处理时间过短也无法对栅线隐裂缺陷起到修复作用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将栅线隐裂的不良品在380~420℃温度下进行高温处理11~13min；

（2）高温处理完成后，将处理后栅线隐裂的不良品取出；

2.根据权利要求1所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述高温处理的升温速率为19~21℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，温度降至95~105℃时，将处理后栅线隐裂的不良品取出。

4.根据权利要求1所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述激光处理的反向电压参数设置为12~18V。

5.根据权利要求4所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述激光处理的功率参数设置为16~19%。

6.根据权利要求4所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述激光处理的反向电压参数设置为14V。

7.根据权利要求5所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述激光处理的功率参数设置为17%。

8.根据权利要求1所述的一种用于改善TOPCon电池栅线隐裂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述激光处理采用激光辅助烧结设备。

9.一种良品率高的TOPCon电池，其特征在于，采用权利要求1~8任一所述制备方法制得。