本发明涉及太阳能电池加工
技术领域：
，具体涉及一种去除太阳能电池片切片损伤的方法及系统。
背景技术：
：太阳能发电作为绿色清洁、环保无污染技术，已经深入千家万户，得到广泛的应用。目前来说，太阳能组件作为核心的发电单元，也是整个太阳能发电系统提效升级的重点。目前提升太阳能组件效率技术是百花齐放，各不相同，其中使用1/2片、1/3片电池片技术是各组件厂的共识，其好处在于，将整片电池片采用激光技术切割成1/2片、1/3片电池片，再组装成太阳能组件，有利于将每串电池片通过的电流降低1/2或2/3，大幅度降低组件内部的串联电阻内损耗，从而实现每块组件大约有3～5w的功率增益。在实际的规模化生产中，一般都是组件厂家把整片电池片成品在焊接前进行激光划片处理，然后再经过串焊、层压、封装成太阳能组件。采用激光划片处理电池片成品，将不可避免的给电池片带来效率损失约0.2～0.3％，其原因在于，在激光作用于电池片边缘时，边缘的晶体硅将发生融化再结晶现象，然而该过程是一瞬间完成的，再结晶会转化为不规则的非晶硅物质，此时的电池片边缘会有大量的位错、缺陷、悬挂键以及复合中心，都将严重影响到电池片的效率。为了克服上述缺陷，现有的方法是用强氧化剂对切片边缘进行氧化，如专利cn111509090a采用臭氧/双氧水在光照催化的作用下在切片边缘形成了氧化硅钝化膜；专利cn111261749a采用臭氧/浓硝酸/紫外光处理，然后退火后形成了sio2钝化层。这些方法均只是形成氧化硅钝化层，这种方法的改善效果有限，无法达到预期效果。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于，提供一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其可有效去除太阳能电池片切片的边缘损伤，提升效率。本发明还要解决的技术问题在于，提供一种去除太阳能电池片切片损伤的系统。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其包括：(1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括至少一条切片边缘和至少两条非切片边缘；(2)将所述切片边缘浸入腐蚀溶液，去除所述切片边缘的非晶硅；(3)对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理，以在所述切片边缘上形成氧化硅钝化膜。作为上述技术方案的改进，步骤(2)中，所述腐蚀溶液选用硫酸溶液、盐酸溶液、氢氟酸溶液、硝酸溶液中的一种或多种；所述腐蚀溶液的温度为10～40℃，浸泡时间为0.5～2min，所述切片边缘浸入所述腐蚀溶液的深度≤0.3mm；步骤(3)中，采用浓硫酸溶液、浓硝酸溶液、臭氧、盐酸溶液、双氧水溶液中的一种或多种多去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理。作为上述技术方案的改进，所述腐蚀溶液为硫酸溶液、氢氟酸溶液、硝酸溶液的混合物；所述腐蚀溶液中h2so4的浓度为0～300g/l，hf的浓度为30～100g/l，hno3的浓度为200～400g/l；步骤(3)中，对去除非晶硅后的切片边缘进行烘干处理，并通入臭氧，以形成氧化硅钝化膜；其中，烘干温度为30～50℃，臭氧浓度为20-40mg/m3，氧化时间为0.5～2min。作为上述技术方案的改进，步骤(1)包括：(1.1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括至少一条切片边缘和至少两条非切片边缘；(1.2)将多个太阳能电池片切片堆叠，并在预设压力下压紧，得到电池片堆叠；其中，多个所述太阳能电池片切片的所述切片边缘形成待处理面，多个所述太阳能电池片的所述非切片边缘形成两个相对的抓取面；(1.3)在所述电池片堆叠的抓取面表面设置保护挡板，得到切片堆叠。作为上述技术方案的改进，步骤(2)包括：(2.1)通过所述保护挡板抓取所述切片堆叠，浸入腐蚀溶液中，以去除所述待处理面上的非晶硅；(2.2)清洗去除非晶硅后的待处理面。作为上述技术方案的改进，步骤(1.2)中，所述预设压力为10～20n；步骤(1.3)中，所述保护挡板为聚四氟乙烯材质。作为上述技术方案的改进，所述太阳能电池片切片包括正面和背面，形成电池片堆叠时，上一电池片切片的正面与下一电池片切片的背面相接触。相应的，本发明还公开了一种去除太阳能电池片切片损伤的系统，其包括：供料单元，用以获取含有至少一条切片边缘的太阳能电池片切片；腐蚀处理单元，用以去除所述切片边缘的非晶硅；氧化处理单元，用以对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化。作为上述技术方案的改进，所述供料单元包括：获取单元，用以获取含有至少一条切片边缘的太阳能电池片切片；堆叠单元，用以将多个太阳能电池片堆叠，形成切片堆叠；所述切片堆叠设有由切片边缘形成的待处理面；所述腐蚀处理单元包括：腐蚀单元，用以提供腐蚀液，并去除待处理面的非晶硅；清洗单元，用以去除待处理面残留的腐蚀液；所述氧化处理单元包括：烘干单元，用以烘干所述切片堆叠；氧化单元，用以提供臭氧，并在待处理面上形成氧化硅钝化膜。作为上述技术方案的改进，还包括：抓取单元，用以抓取所述切片堆叠；输送单元，用以在所述供料单元、腐蚀处理单元、氧化处理单元之间输送所述切片堆叠。实施本发明，具有以下有益效果：1.本发明的去除太阳能电池片切片损伤的方法，先将切片边缘浸入腐蚀溶液，去除所述切片边缘的非晶硅；然后再进行氧化处理，形成氧化硅钝化膜。通过腐蚀处理可有效去除切片边缘的不饱和化学键和无序的原子排列，至保留完整的晶体硅有序原子结构，不仅不影响后期氧化硅钝化膜的形成，同时也进一步降低切片边缘的载流子复合效应，提升了效率。采用本发明中的方法，可将太阳能电池片切片的转化效率提升0.2～0.4％。2.本发明中的去除太阳能电池片切片损伤的方法，将多个太阳能电池片切片堆叠形成切片堆叠，然后统一进行腐蚀、氧化；该方法一次性处理的电池片约400片，每小时可处理约6000片；其产能大，且处理质量稳定，可良好地适应实际大规模生产。附图说明图1是本发明一种去除太阳能电池片切片损伤的方法流程图；图2是本发明一种去除太阳能电池片切片损伤的系统原理示意图；图3是本发明一实施例中去除太阳能电池片切片损伤的生产线的结构示意图。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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。参见图1，本发明提供了一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其包括以下步骤：s1：获取太阳能电池片切片；具体的，太阳能电池片是指已经完成电极印刷、烧成之后的成品，成品太阳能电池片经激光切割后形成太阳能电池片切片，其包括正面、背面、至少一条切片边缘和至少两条切片边缘。具体的，太阳能电池片切片可包括两条相对的切片边缘，两条相对的非切片边缘；或者，太阳能电池片切片可包括一条切片边缘和三条非切片边缘，其中包括两条相对的非切片边缘。优选的，s1包括：s11：获取太阳能电池片切片；s12：将多个太阳能电池片切片堆叠，并在预设压力下压紧，得到电池片堆叠；其中，多个所述太阳能电池片切片的所述切片边缘形成待处理面，多个所述太阳能电池片的所述非切片边缘形成两个相对的抓取面；具体的，预设压力为10～20n，若压力＜10n，则无法有效压紧，后续腐蚀溶液、臭氧会进入缝隙，破坏电极、膜层结构；若压力＞20n，则容易导致太阳能电池片切片破裂。进一步的，在形成电池片堆叠时，上一电池片切片的正面与下一电池片切片的背面相接触。由于电极位置有微小凸起(厚度约10～15μm)，若以正面对正面，凸起的电极相互摩擦，有可能造成故障；而采用正面与背面接触后，电极位置相互错开，消除了上述缺陷。s13：在电池片堆叠的抓取面表面设置保护挡板，得到切片堆叠具体的，保护挡板为聚四氟乙烯材质，可有效抵抗腐蚀溶液的腐蚀。保护挡板覆盖整个抓取面表面，以防止腐蚀溶液的渗透。s2：将切片边缘浸入腐蚀溶液，去除切片边缘的非晶硅；具体的，腐蚀溶液选用硫酸溶液、盐酸溶液、氢氟酸溶液、硝酸溶液中的一种或多种。优选的，腐蚀溶液为硫酸溶液、氢氟酸溶液、硝酸溶液的混合物；且腐蚀溶液中h2so4的浓度为0～300g/l，hf的浓度为30～100g/l，hno3的浓度为200～400g/l；这种腐蚀溶液可快速、完整地去除切片边缘的非晶硅，提升效率，同时也不会影响太阳能电池片切片除切片边缘以外的区域。具体的，腐蚀溶液的温度为10～40℃，浸泡时间为0.5～2min，切片边缘浸入腐蚀溶液的深度≤0.3mm，此条件范围内，可快速、完整地去除切片边缘的非晶硅，提升效率，同时也不会影响太阳能电池片切片除切片边缘以外的区域。优选的，在腐蚀溶液浸泡后，还需要对切片边缘进行清洗，以去除残留的腐蚀溶液。具体的，采用水清洗，清洗水温度控制为50～80℃。优选的，s2包括：s21：通过所述保护挡板抓取所述切片堆叠，浸入腐蚀溶液中，以去除所述待处理面上的非晶硅；具体的，可采用机械手从保护挡板夹紧切片堆叠，并实现抓取；抓取后直接转移到腐蚀溶液槽中进行腐蚀处理。s22：清洗去除晶体硅后的待处理面；具体的，采用清水对待处理面进行清洗，以去除待处理面上残留的腐蚀溶液。s3：对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理，以在所述切片边缘上形成氧化硅钝化膜；其中，氧化硅钝化膜不仅可以起到钝化硅表面多余悬挂键的作用，还具有绝缘的能力，防止pn节直接导通产生边缘漏电。进一步的，通过本发明腐蚀溶液腐蚀处理、氧化处理的工艺，可将整体的处理时间缩短至具体的，采用浓硫酸溶液、浓硝酸溶液、臭氧、盐酸溶液、双氧水溶液中的一种或多种多去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理。优选的，采用臭氧对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理。进一步的，在此步骤中，对清洗后的切片边缘进行烘干，在烘干的同时通入臭氧，以形成氧化硅钝化膜。其中，烘干温度为30～50℃，臭氧浓度为20-40mg/m3，氧化时间为0.5～2min。在此条件下可快速形成完全覆盖切片边缘的氧化硅钝化膜，同时也不会影响太阳能电池片切片除切片边缘以外的区域。此外，本发明还公开了一种去除太阳能电池片切片损伤的系统，参考图2，其包括：用以获取含有至少一条切片边缘的太阳能电池片切片的供料单元1；用以去除所述切片边缘的非晶硅的腐蚀处理单元2和用以对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化的氧化处理单元3。进一步的，供料单元1包括用以获取含有至少一条切片边缘的太阳能电池片切片的获取单元11和用以将多个太阳能电池片堆叠，形成切片堆叠的堆叠单元12。腐蚀处理单元2包括用以提供腐蚀液，并去除待处理面的非晶硅的腐蚀单元21和用以去除待处理面残留的腐蚀液清洗单元22。氧化处理单元3包括用以烘干所述切片堆叠的烘干单元31和用以提供臭氧，并在待处理面上形成氧化硅钝化膜的氧化单元32。更进一步的，去除太阳能电池片切片损伤的系统还包括用以抓取切片堆叠的抓取单元4和用以在供料单元1、腐蚀处理单元2、氧化处理单元3之间输送切片堆叠的输送单元5。基于以上系统和方法，本发明还提供了一种去除太阳能电池片切片损伤的生产线，参考图3，其包括依次排列的堆叠台1、腐蚀槽21、清洗槽22和烘干炉31；在堆叠台1、腐蚀槽21、清洗槽22、烘干炉23的上方设有传送链条5，传送链条5上设有多个机械臂4。此外，在烘干炉23的底部设置臭氧进气管32。进一步的，腐蚀槽21、清洗槽22、烘干炉23均设置在保护外壳6之中，以防止气体外泄，其为四氟乙烯材质。同样的，腐蚀槽21和清洗槽22的材质均为四氟乙烯。上述生产线的总体长度为10～20m，其中，腐蚀槽21的长度为5～15m，清洗槽22的长度为3～5m，烘干炉31的长度为5～8m。传送链条5的传动速度为1～4m/min。通过上述生产线，可一次性处理的电池片约400片，每小时可处理约6000片；其产能大，且处理质量稳定，可良好地适应实际大规模生产。下面以具体实施例对本发明进行说明：实施例1本实施例提供一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其包括：(1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括两条切片边缘和至少两条非切片边缘；(2)将切片边缘浸入腐蚀溶液，去除所述切片边缘的非晶硅；其中，腐蚀溶液中h2so4的浓度为100g/l，hf的浓度为60g/l，hno3的浓度为350g/l；腐蚀溶液的温度为25℃，浸泡时间为0.5min，所述切片边缘浸入所述腐蚀溶液的深度为0.2mm；(3)对切片边缘进行清洗；其中，水温度为60℃，清洗时间为0.5min；(4)对去除非晶硅后的切片边缘进行烘干，同时通入臭氧进行氧化处理，以在所述切片边缘上形成氧化硅钝化膜；具体的，烘干温度为35℃，臭氧浓度为25mg/m3，氧化时间为1min。对比例1本对比例提供一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其包括：(1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括两条切片边缘和至少两条非切片边缘；(2)对切片边缘进行臭氧处理20min；臭氧浓度为25mg/m3，氧化温度为35℃，对比例2本对比例提供一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其包括：(1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括两条切片边缘和至少两条非切片边缘；(2)对切片边缘在双氧水、盐酸的混合溶液中浸泡10min，双氧水浓度为20wt％,hcl浓度为70wt％，溶液温度为10min；然后在150℃退火10min。对实施例1、对比例1、对比例2的太阳能电池片切片的效率进行测定，其结果如下实施例1对比例1对比例2效率22.58％22.36％22.37％以上所述是发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其特征在于，包括：
(1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括至少一条切片边缘和至少两条非切片边缘；
(2)将所述切片边缘浸入腐蚀溶液，去除所述切片边缘的非晶硅；
(3)对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理，以在所述切片边缘上形成氧化硅钝化膜。
2.如权利要求1所述的去除太阳能电池切片损伤的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述腐蚀溶液选用硫酸溶液、盐酸溶液、氢氟酸溶液、硝酸溶液中的一种或多种；
所述腐蚀溶液的温度为10～40℃，浸泡时间为0.5～2min，所述切片边缘浸入所述腐蚀溶液的深度≤0.3mm；
步骤(3)中，采用浓硫酸溶液、浓硝酸溶液、臭氧、盐酸溶液、双氧水溶液中的一种或多种多去除非晶硅后的切片边缘进行氧化处理。
3.如权利要求1所述的去除太阳能电池切片损伤的方法，其特征在于，所述腐蚀溶液为硫酸溶液、氢氟酸溶液、硝酸溶液的混合物；
所述腐蚀溶液中h2so4的浓度为0～300g/l，hf的浓度为30～100g/l，hno3的浓度为200～400g/l；
步骤(3)中，对去除非晶硅后的切片边缘进行烘干处理，并通入臭氧，以形成氧化硅钝化膜；其中，烘干温度为30～50℃，臭氧浓度为20-40mg/m3，氧化时间为0.5～2min。
4.如权利要求1所述的去除太阳能电池切片损伤的方法，其特征在于，步骤(1)包括：
(1.1)获取太阳能电池片切片，所述太阳能电池片切片包括至少一条切片边缘和至少两条非切片边缘；
(1.2)将多个太阳能电池片切片堆叠，并在预设压力下压紧，得到电池片堆叠；其中，多个所述太阳能电池片切片的所述切片边缘形成待处理面，多个所述太阳能电池片的所述非切片边缘形成两个相对的抓取面；
(1.3)在所述电池片堆叠的抓取面表面设置保护挡板，得到切片堆叠。
5.如权利要求4所述的去除太阳能电池切片损伤的方法，其特征在于，步骤(2)包括：
(2.1)通过所述保护挡板抓取所述切片堆叠，浸入腐蚀溶液中，以去除所述待处理面上的非晶硅；
(2.2)清洗去除非晶硅后的待处理面。
6.如权利要求4所述的去除太阳能电池偏切片损伤的方法，其特征在于，
步骤(1.2)中，所述预设压力为10～20n；
步骤(1.3)中，所述保护挡板为聚四氟乙烯材质。
7.如权利要求4所述的去除太阳能电池片切片损伤的方法，其特征在于，所述太阳能电池片切片包括正面和背面，形成电池片堆叠时，上一电池片切片的正面与下一电池片切片的背面相接触。
8.一种去除太阳能电池片切片损伤的系统，其特征在于，包括：
供料单元，用以获取含有至少一条切片边缘的太阳能电池片切片；
腐蚀处理单元，用以去除所述切片边缘的非晶硅；
氧化处理单元，用以对去除非晶硅后的切片边缘进行氧化。
9.如权利要求8所述的去除太阳能电池片切片损伤的系统，其特征在于，所述供料单元包括：
获取单元，用以获取含有至少一条切片边缘的太阳能电池片切片；
堆叠单元，用以将多个太阳能电池片堆叠，形成切片堆叠；所述切片堆叠设有由切片边缘形成的待处理面；
所述腐蚀处理单元包括：
腐蚀单元，用以提供腐蚀液，并去除待处理面的非晶硅；
清洗单元，用以去除待处理面残留的腐蚀液；
所述氧化处理单元包括：
烘干单元，用以烘干所述切片堆叠；
氧化单元，用以提供臭氧，并在待处理面上形成氧化硅钝化膜。
10.如权利要求9所述的去除太阳能电池片切片损伤的系统，其特征在于，还包括：
抓取单元，用以抓取所述切片堆叠；
输送单元，用以在所述供料单元、腐蚀处理单元、氧化处理单元之间输送所述切片堆叠。
技术总结本发明公开了一种去除太阳能电池片切片损伤的方法，其包括：获取太阳能电池片切片；将切片边缘浸入腐蚀溶液，去除切片边缘的非晶硅；然后进行氧化处理，在切片边缘上形成氧化硅钝化膜。本发明还公开了一种去除太阳能电池片切片损伤的系统。实施本发明，可有效降低切片边缘的载流子复合效应，提升太阳能电池片切片的转换效率。采用本发明中的方法，可将太阳能电池片切片的转化效率提升0.2～0.4％。
技术研发人员：周新;方结彬;何达能;陈刚
受保护的技术使用者：浙江爱旭太阳能科技有限公司;广东爱旭科技有限公司;天津爱旭太阳能科技有限公司
技术研发日：2020.10.27
技术公布日：2021.03.12
