權(quán)利要求書： 1.一種太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，所述太陽能電池從下往上依次包括基板、前電極層、吸光層和背電極層，其特征在于，在對(duì)所述背電極層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割之前，在所述背電極層表面設(shè)置保護(hù)層，然后再透過所述保護(hù)層對(duì)背電極層或者對(duì)背電極層和吸光層同時(shí)進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化溝槽，而所述保護(hù)層保留不被激光切割，所述保護(hù)層的材料在激光結(jié)構(gòu)化切割過程中受激光加工所產(chǎn)生的局部高溫而部分熔化并滲進(jìn)下面對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)化溝槽中。

2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，還包括在對(duì)背電極層或者對(duì)背電極層和吸光層同時(shí)進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割過程完成后，剔除背電極層表面的保護(hù)層，而滲進(jìn)結(jié)構(gòu)化溝槽中的保護(hù)層材料則繼續(xù)保留。

3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，在所述激光結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，激光光線從保護(hù)層所在側(cè)面對(duì)背電極層進(jìn)行加工。

4.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，在所述激光結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，激光光線從基板所在側(cè)面對(duì)背電極層進(jìn)行加工。

5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，所述保護(hù)層?7

的材質(zhì)為惰性、熔點(diǎn)低于600℃、電導(dǎo)率低于10 S/M的材料。

6.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，所述保護(hù)層為聚合物塑料材質(zhì)制成。

7.如權(quán)利要求6所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，所述聚合物塑料包括聚二甲硅氧烷、聚磷腈、聚乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯。

8.如權(quán)利要求6或7所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，其特征在于，所述聚合物塑料通過涂布方式涂覆在背電極層表面后制成膠膜。

9.一種太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池的背電極層上的結(jié)構(gòu)化溝槽是采用如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工的。

10.一種太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池的背電極層和吸光層上的結(jié)構(gòu)化溝槽是采用如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工的。

說明書： 一種太陽能電池切割鈍化一體化加工方法及其太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池加工制備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能電池切割鈍化一體化加工方法及其太陽能電池。

背景技術(shù)[0002] 在現(xiàn)有的太陽能電池制備過程中，常用激光加工方式對(duì)太陽能電池組件進(jìn)行激光切割加工。常用激光切割加工方式主要分為三個(gè)步驟，每個(gè)步驟加工一次結(jié)構(gòu)化溝槽，或稱

加工線，簡稱P1、P2、P3三條加工線，如圖1和圖2所示。三條加工線依次排列，從P1到P3為太

陽能電池的死區(qū)部分，其中，P1加工線主要切掉前電極層A，主要在前電極層A上激光加工出

結(jié)構(gòu)化溝槽，P2加工線主要切掉吸光層B，主要在吸光層B上激光加工出另一組結(jié)構(gòu)化溝槽，

P3加工線主要切掉背電極層C或者是背電極層C和吸光層B，主要在背電極層C上激光加工出

第三組結(jié)構(gòu)化溝槽。P1切割加工后再制備吸光層B，吸光層材料將P1加工線填滿覆蓋。P2切

割加工后再制備背電極層C，背電極層材料將P2加工線填滿覆蓋，而P3切割加工后，背電極

層C表面沒有其他覆蓋遮蔽材料，使得吸光層B或前電極層A直接暴露出來。暴露出來的吸光

層B與空氣直接接觸，很容易與空氣中的各種成分發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致有效成分分解，進(jìn)而削弱太

陽能電池的穩(wěn)定性、降低電池壽命。

[0003] 另一方面，目前現(xiàn)有的切割工藝很難得到光滑平整的P3結(jié)構(gòu)化溝槽，現(xiàn)有的P3切割時(shí)容易在溝槽兩側(cè)邊產(chǎn)生崩邊等現(xiàn)象，使P3結(jié)構(gòu)化溝槽邊緣很粗糙，而且可能有背電極

層材料碎屑等導(dǎo)電成分在加工后掉落到溝槽中，導(dǎo)致背電極層C與前電極層A直接接觸形成

短路，或者其他物質(zhì)進(jìn)入溝槽與吸光層材料反應(yīng)使其分解等缺陷。

[0004] 現(xiàn)有的解決方式是在P3激光加工后增設(shè)保護(hù)層，將P3的結(jié)構(gòu)化溝槽覆蓋遮蔽。該方式需要增設(shè)一道工序，提高了成本。在增設(shè)保護(hù)層前，P3溝槽仍然處于暴露狀態(tài)。而且，保

護(hù)層材料很難進(jìn)入P3的溝槽內(nèi)，不能夠完整、良好的覆蓋P3溝槽，效果不穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)增設(shè)保

護(hù)層的難度很大。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種太陽能電池切割鈍化一體化加工方法及其太陽能電池，在激光切割加工的同時(shí)對(duì)剛加工出來的溝槽進(jìn)行鈍化，無需激光加工后

再覆蓋保護(hù)層的工序，大大降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了加工時(shí)間，還極大地減少了P3切割完成

后背電極的暴露時(shí)間，同時(shí)對(duì)P3切割后的溝槽邊緣進(jìn)行修復(fù)，從而改善P3溝槽的形貌，提高

電池穩(wěn)定性，延長電池壽命。

[0006] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種太陽能電池切割鈍化一體化加工方法，所述太陽能電池從下往上依次包括基板、前電極層、吸光層和背電極層，在對(duì)所述背電極層進(jìn)行激光

結(jié)構(gòu)化切割之前，在所述背電極層表面設(shè)置保護(hù)層，然后再透過所述保護(hù)層對(duì)背電極層或

者對(duì)背電極層和吸光層同時(shí)進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化溝槽，而所述保護(hù)層保

留不被激光切割，所述保護(hù)層的材料在激光結(jié)構(gòu)化切割過程中受激光加工所產(chǎn)生的局部高

溫而部分熔化并滲進(jìn)下面對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)化溝槽中。

[0007] 進(jìn)一步地，所述太陽能電池切割鈍化一體化加工方法還包括在對(duì)背電極層或者對(duì)背電極層和吸光層同時(shí)進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割過程完成后，剔除背電極層表面的保護(hù)層，而

滲進(jìn)結(jié)構(gòu)化溝槽中的保護(hù)層材料則繼續(xù)保留。

[0008] 進(jìn)一步地，在所述激光結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，激光光線從保護(hù)層所在側(cè)面對(duì)背電極層進(jìn)行加工。

[0009] 進(jìn)一步地，在所述激光結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，激光光線從基板所在側(cè)面對(duì)背電極層進(jìn)行加工。

[0010] 進(jìn)一步地，所述保護(hù)層的材質(zhì)為惰性、熔點(diǎn)低于600℃、電導(dǎo)率低于10?7S/M的材料。[0011] 進(jìn)一步地，所述保護(hù)層為聚合物塑料材質(zhì)制成。[0012] 進(jìn)一步地，所述聚合物塑料包括聚二甲硅氧烷(polydimethylsiloxane)、聚磷腈(Polyphosphazene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(Polypropylene)以及聚苯乙烯

(polystyrene)。

[0013] 進(jìn)一步地，所述聚合物塑料通過涂布方式涂覆在背電極層表面后制成膠膜。[0014] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種太陽能電池，所述太陽能電池的背電極層上的結(jié)構(gòu)化溝槽是采用如前所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工的。

[0015] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種太陽能電池，所述太陽能電池的背電極層和吸光層上的結(jié)構(gòu)化溝槽是采用如前所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工的。

[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法及其太陽能電池，利用激光在對(duì)背電極層或者對(duì)背電極層和吸光層同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，同時(shí)將保護(hù)

層材料利用激光加工所產(chǎn)生的熱量部分熔化流入剛加工的結(jié)構(gòu)化溝槽中，相當(dāng)于節(jié)省了一

道背電極層切割完再沉積保護(hù)材料的工序，大大降低了成本，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。而且在切割

背電極層的同時(shí)沉積保護(hù)材料可以使沉積位置精度得到保障，可以確保保護(hù)材料精準(zhǔn)地沉

積在背電極層的結(jié)構(gòu)化溝槽中，可以更完整的覆蓋狹窄的溝槽；且填充過程更加迅速，極大

地減少了激光切割完成后吸光層的暴露時(shí)間；由于保護(hù)材料的存在，結(jié)構(gòu)化溝槽的兩側(cè)邊

緣不容易產(chǎn)生崩邊，從而使溝槽的形貌得到改善，將溝槽暴露出來的吸光層完整包覆、保護(hù)

起來，可以避免其分解，同時(shí)還可以防止其他雜質(zhì)落入溝槽中產(chǎn)生其他不良影響，提高電池

穩(wěn)定性，延長電池壽命。

附圖說明[0017] 圖1為一種現(xiàn)有的太陽能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的激光切割加工的示意圖；[0018] 圖2為另一種現(xiàn)有的太陽能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的激光切割加工的示意圖；[0019] 圖3為本發(fā)明的一種太陽能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的激光切割加工的示意圖；[0020] 圖4為本發(fā)明的另一種太陽能電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的激光切割加工的示意圖。具體實(shí)施方式[0021] 為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅

用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

[0022] 請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3以及圖4所示，本發(fā)明太陽能電池切割鈍化一體化加工方法及其太陽能電池的較佳實(shí)施例，所述太陽能電池從下往上依次包括基板1、前電極層2、吸光層3和

背電極層4。所述基板1設(shè)置在底部，所述背電極層4設(shè)置在最上部。

[0023] 在對(duì)所述背電極層4進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割之前，在所述背電極層4表面設(shè)置保護(hù)層5，然后再透過所述保護(hù)層5對(duì)背電極層4或者對(duì)背電極層4和吸光層3同時(shí)進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化

切割得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化溝槽P3。而所述保護(hù)層5保留不被激光切割，所述保護(hù)層4的材料在

激光結(jié)構(gòu)化切割過程中受激光加工時(shí)所產(chǎn)生的局部高溫而部分熔化并滲進(jìn)下面對(duì)應(yīng)的結(jié)

構(gòu)化溝槽P3。

[0024] 激光線是聚焦光束，其在焦平面能量密度最高，其余位置能量密度相對(duì)較低，通過調(diào)整焦距使背電極層4置于激光的焦平面上，此時(shí)激光能量密度相對(duì)高，背電極層4與保護(hù)

層5的界面及保護(hù)層5的材料不在激光的焦平面上，其激光能量密度相對(duì)低。當(dāng)激光(可以是

綠光、紫外光或紅外光)光束照下去時(shí)，一部分能量被背電極層4吸收，從而使背電極層4融

化，令一部分能量被保護(hù)層5的材料層或保護(hù)層5與背電極層4的界面處吸收，從而使保護(hù)層

5的材料融化流入激光剛切割出來的結(jié)構(gòu)化溝槽P3中，使得被切掉的結(jié)構(gòu)化溝槽P3部位的

物質(zhì)被保護(hù)層5的材料包圍起來，并與保護(hù)層5的物質(zhì)混合后填充到結(jié)構(gòu)化溝槽P3中，避免

切掉的結(jié)構(gòu)化溝槽P3與電池其余部分接觸，形成溝槽保護(hù)。由于背電極層4上有一層保護(hù)層

5的材料壓著，切割時(shí)結(jié)構(gòu)化溝槽P3的兩側(cè)邊緣不容易產(chǎn)生崩邊，從而會(huì)改善切割出來的結(jié)

構(gòu)化溝槽P3形貌。結(jié)構(gòu)化溝槽P3完成切割后，保護(hù)層5材料的其余部分可以被撕走或者留在

背電極層4表面。該激光切割可以在常壓或真空環(huán)境中進(jìn)行。

[0025] 切割時(shí)要注意調(diào)整合適的激光焦距，以確保背電極層4位于激光焦平面上，而保護(hù)層5的材料不在焦平面上。切割時(shí)部分能量被背電極層4吸收從而融化形成結(jié)構(gòu)化溝槽P3，

部分能量被反射后在保護(hù)層5的材料與背電極層4的界面或保護(hù)層5的材料內(nèi)部被吸收，從

而使保護(hù)層5的材料融化而自動(dòng)流入結(jié)構(gòu)化溝槽P3中形成溝槽保護(hù)。

[0026] 切割時(shí)要選擇合適波長的光，以及提供合適的能量大小，以確保能夠切掉結(jié)構(gòu)化溝槽P3且不會(huì)傷到P1或P2。保護(hù)層5的材料也要選擇有合適熔點(diǎn)的材料以確保能夠融化流

入到結(jié)構(gòu)化溝槽P3中，而不會(huì)出現(xiàn)汽化或者無法融化等情形。

[0027] 所述結(jié)構(gòu)化溝槽P3為剛被激光切割出來的溝槽，或者為背電極層4和吸光層3被同時(shí)激光切割出來的溝槽。

[0028] 保護(hù)層5在背電極層4進(jìn)行P3激光切割前放置。通過涂布或沉積的方式在制備背電極層4后進(jìn)行保護(hù)層5的制備。保護(hù)層5的材料起到完全包覆住露出的吸光層3的材料，阻斷

吸光層材料與空氣的直接接觸，防止其他雜質(zhì)落進(jìn)結(jié)構(gòu)化溝槽P3中，使吸光層3的穩(wěn)定性得

到改善。

[0029] 所述太陽能電池切割鈍化一體化加工方法還包括在對(duì)背電極層4或者對(duì)背電極層4和吸光層3同時(shí)進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化切割過程完成后，剔除背電極層4表面的保護(hù)層5，而滲進(jìn)

結(jié)構(gòu)化溝槽P3中的保護(hù)層材料則繼續(xù)保留。

[0030] 在所述激光結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，激光光線從保護(hù)層5所在側(cè)面對(duì)背電極層4進(jìn)行加工。[0031] 在所述激光結(jié)構(gòu)化切割時(shí)，激光光線從基板1所在側(cè)面對(duì)背電極層4進(jìn)行加工。[0032] 所述保護(hù)層5的材質(zhì)為惰性、熔點(diǎn)低于600℃、電導(dǎo)率低于10?7S/M的材料。[0033] 所 述 保 護(hù) 層 5 為 聚 合 物 塑 料 等 ，包 括 硅 膠 、聚 二 甲 硅 氧 烷(polydimethylsiloxane)、聚磷腈(Polyphosphazene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯

(Polypropylene)、聚苯乙烯(polystyrene)等。所述聚合物塑料通過涂布方式涂覆在背電

極層4表面后制成膠膜。

[0034] 本發(fā)明還公開一種太陽能電池，所述太陽能電池的背電極層4上的結(jié)構(gòu)化溝槽是采用如前所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工的。如圖3所示。

[0035] 本發(fā)明還公開一種太陽能電池，所述太陽能電池的背電極層4和吸光層3上的結(jié)構(gòu)化溝槽是采用如前所述的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工的。如圖4所示。

[0036] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的太陽能電池切割鈍化一體化加工方法加工方法。

[0037] 本發(fā)明一種太陽能電池制備方法的實(shí)施例，包括如下步驟：[0038] (1)在玻璃基板1上制備5cm×5cm的ITO前電極層，用激光在前電極層2切出結(jié)構(gòu)化溝槽P1。

[0039] (2)對(duì)激光加工后的前電極層2依次經(jīng)洗潔精、去離子水、丙酮、異丙醇超聲各清洗30min，再用N2吹干后經(jīng)UO?zone處理10min。

[0040] (3)在前電極層2表面制備NiOx薄膜作為電子傳輸層。[0041] (4)在電子傳輸層表面再制備鈣鈦礦吸光層3。[0042] (5)在吸光層3上沉積空穴傳輸層PCBM，厚20nm～50nm。[0043] (6)在空穴傳輸層上進(jìn)行激光加工，切割結(jié)構(gòu)化溝槽P2，同時(shí)切割空穴傳輸層和鈣鈦礦吸光層3。

[0044] (7)在空穴傳輸層表面蒸鍍金屬Ag導(dǎo)電背電極層4。[0045] (8)在背電極層4表面涂一層硅膠作為保護(hù)層5。[0046] (9)用激光透過保護(hù)層5對(duì)背電極層4進(jìn)行結(jié)構(gòu)化溝槽P3的切割，在切割出結(jié)構(gòu)化溝槽P3的同時(shí)使保護(hù)層5的材料精確地融入到結(jié)構(gòu)化溝槽P3中。

[0047] (10)繼續(xù)后續(xù)加工，完成太陽能電池的制備過程。[0048] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。