權(quán)利要求書： 1.一種適用于太陽能晶硅片的硅錠，所述硅錠至少能夠用于切割形成兩個太陽能晶硅片，其特征在于，所述硅錠包括硅錠本體以及開設(shè)在所述硅錠本體側(cè)面上的穿槽和/或開設(shè)在所述硅錠本體內(nèi)部的穿孔，所述穿槽和穿孔呈直線延伸；

所述穿槽和穿孔通過如下方法開設(shè)得到：利用激光和水對硅錠本體進(jìn)行交替切割使硅錠本體沿著切割路徑斷開以形成所述的穿槽或穿孔，其中起始時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割后硅錠本體不斷開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽能晶硅片的硅錠，其特征在于：所述穿槽和/或穿孔貫穿所述硅錠本體的長度方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽能晶硅片的硅錠，其特征在于：所述硅錠本體上開設(shè)有多個穿槽和/或穿孔，相鄰所述穿槽之間的距離相同，相鄰所述穿孔之間的距離相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽能晶硅片的硅錠，其特征在于：所述穿槽開設(shè)在所述硅錠本體其中兩個相對的側(cè)面上；側(cè)面上兩個相對的穿槽之間形成與硅錠長度方向平行的豎直面，所述穿孔位于豎直面內(nèi)。

5.一種如權(quán)利要求1所述的硅錠的制作方法，其特征在于，所述制作方法利用激光和水對硅錠本體進(jìn)行交替切割使硅錠本體沿著切割路徑斷開以形成所述的穿槽或穿孔，其中起始時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割后硅錠本體不斷開，所述激光的發(fā)射方向、水的噴射方向與所述硅錠本體的長度方向保持一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于：所述交替切割的次數(shù)為1次、2次、3次或更多次，在最后一次交替切割的水切作用下，硅錠本體沿著切割路徑完全斷開形成所述的穿槽或穿孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于：在每一次的交替切割中，激光切割的路徑和水切割的路徑保持一致；激光切割后的1?2s之內(nèi)進(jìn)行水切割。

8.根據(jù)權(quán)利要求6至7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制作方法，其特征在于，所述激光切割的參數(shù)如下：激光功率為15?20W，激光頻率為500?600kHz，激光運(yùn)行速度為18000?22000cm/min；所述激光切割的時間為1?2s；水切割的參數(shù)如下：常溫下采用去離子水進(jìn)行切割，去離子水在切割時的噴射初速度為15000?20000cm/min；所述水切割的時間為1?2s。

9.一種太陽能電池片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)中所述的硅錠進(jìn)行切割后得到太陽能晶硅片，所述太陽能晶硅片制備形成所述太陽能電池片，所述太陽能電池片上具有柵線以及沿太陽能電池片厚度方向貫通的貫通槽，切割所述硅錠的方向垂直于所述穿槽或穿孔的延伸方向，所述貫通槽由穿槽或穿孔被切割后形成，相鄰所述穿槽之間的距離、相鄰所述穿孔之間的距離對應(yīng)相鄰所述柵線之間的距離。

10.一種如權(quán)利要求9所述的制備方法制備得到的太陽能電池片。

說明書： 適用于太陽能晶硅片的硅錠及其制備方法、太陽能電池片及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池片制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于太陽能晶硅片的硅錠、該硅錠的制備方法、以及采用該硅錠制備太陽能電池片的制備方法及制備得到的太陽

能電池片。

背景技術(shù)[0002] 太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，由于其清潔、安全、便利及高效等特點(diǎn)，已成為全世界普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。

[0003] 隨著太陽能技術(shù)不斷進(jìn)步，大型系統(tǒng)電站高速增長，由于可利用光伏發(fā)電土地資源不斷減少，高效晶硅電池組件的需求不斷上升，未來太陽能市場發(fā)展，光伏發(fā)電將主要集

中在高效晶硅電池組件的開發(fā)與應(yīng)用上。

[0004] 為了縮小電池片間距，實(shí)現(xiàn)“高密度”的組件封裝，現(xiàn)有技術(shù)中如申請?zhí)?01820891980.2、名稱為“太陽能電池片及光伏組件”的實(shí)用新型專利，其公開了一種在電

池片主柵的端部開設(shè)有貫通槽以及該貫通槽的開設(shè)方法，其直接在電池片上開設(shè)貫通槽，

不僅需要在電池片的后端產(chǎn)線上增加切割設(shè)備，且對每片電池片都需要進(jìn)行貫通槽的切割

操作，增加了工藝的流程和成本。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的適用于太陽能晶硅片的硅錠。

[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：[0007] 一種適用于太陽能晶硅片的硅錠，所述硅錠至少能夠用于切割形成兩個太陽能晶硅片，太陽能晶硅片后續(xù)通過常規(guī)的電池片制備工藝制備成太陽能電池片，所述硅錠包括

硅錠本體以及開設(shè)在所述硅錠本體側(cè)面上的穿槽和/或開設(shè)在所述硅錠本體內(nèi)部的穿孔，

所述穿槽和穿孔呈直線延伸，太陽能電池片上具有柵線，所述穿槽和穿孔對應(yīng)太陽能電池

片的柵線開設(shè)。當(dāng)所述穿槽位于所述硅錠本體的側(cè)面時，所述穿槽的槽口朝向硅錠本體的

外側(cè)。采用預(yù)先在硅錠上開設(shè)出穿槽或穿孔，之后將該硅錠直接切割成帶有貫通槽的電池

片，無需再形成電池片之后再增加設(shè)備進(jìn)行貫通槽的制作，也無需對每塊電池片進(jìn)行開槽，

不僅簡化了流程，也降低了能耗、成本。

[0008] 優(yōu)選地，所述穿槽和/或穿孔貫穿所述硅錠本體的長度方向。[0009] 優(yōu)選地，所述硅錠本體上開設(shè)有多個穿槽和/或穿孔，相鄰所述穿槽之間的距離相同，相鄰所述穿孔之間的距離相同。

[0010] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述穿槽和/或穿孔的截面為矩形、圓形或不規(guī)則圖形，所述穿槽和穿孔的寬度為大于或等于太陽能電池片柵線的寬度，且所述穿槽之間的距

離、所述穿孔之間的距離對應(yīng)所述柵線之間的距離。

[0011] 優(yōu)選地，所述穿槽開設(shè)在所述硅錠本體其中兩個相對的側(cè)面上，側(cè)面上兩個相對的穿槽之間形成與硅錠長度方向平行的豎直面，所述穿孔位于豎直面內(nèi)。所述穿槽對應(yīng)電

池片的主柵線的端部開設(shè)，穿槽的寬度大于或等于所述主柵線的寬度，即后續(xù)由該硅錠切

割形成的電池片的主柵線的端部具有貫通槽。

[0012] 本發(fā)明還提供了一種如上所述的硅錠的制作方法，所述制作方法利用激光和水對硅錠本體進(jìn)行交替切割使硅錠本體沿著切割路徑斷開以形成所述的穿槽或穿孔，其中起始

時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割后硅錠本體不斷開，所述激光的發(fā)射方向、水的

噴射方向與所述硅錠的長度方向保持一致。

[0013] 現(xiàn)有技術(shù)中的電池片的貫通槽的開設(shè)方法為采用激光切割方法進(jìn)行切割后形成該貫通槽，但是采取該方法開槽后的貫通槽斷面不規(guī)整、對電池片的損傷大，存在裂紋，增

大了電池片出現(xiàn)隱裂的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明預(yù)先在硅錠上開設(shè)出穿槽或穿孔，且通過先采用激光

對預(yù)設(shè)的切割路徑進(jìn)行加熱，之后采用水對切割路徑進(jìn)行冷卻，通過冷熱交替實(shí)現(xiàn)硅錠沿

著切割路徑的斷開從而形成穿槽或穿孔，由此制備的穿槽或穿孔的斷面整齊、無裂紋，電池

片損傷少，降低了電池片的隱裂風(fēng)險(xiǎn)。

[0014] 優(yōu)選地，所述交替切割的次數(shù)為1次、2次、3次或更多次，在最后一次交替切割的水切作用下，硅錠本體沿著切割路徑完全斷開形成所述的穿槽或穿孔。最優(yōu)選的交替切割次

數(shù)為一次，能耗低、效率高，也更加有利于穿槽或穿孔斷面處的規(guī)整。

[0015] 優(yōu)選地，在每一次的交替切割中，激光切割的路徑和水切割的路徑保持一致，以保證穿槽和穿孔處斷面的整齊。

[0016] 優(yōu)選地，在每一次的交替切割中，激光切割后的1?2s之內(nèi)進(jìn)行水切割，間隔時間不宜過長，防止硅錠過度冷卻造成切割效果差、斷面不規(guī)整，間隔時間短也有利于提高產(chǎn)能。

[0017] 優(yōu)選地，所述激光切割的參數(shù)如下：激光功率為15?20W，激光頻率為500?600kHz，激光運(yùn)行速度為18000?22000cm/min；所述激光切割的時間為1?2s。

[0018] 優(yōu)選地，所述水切割的參數(shù)如下：常溫下采用去離子水進(jìn)行切割，去離子水在切割時的噴射初速度為15000?20000cm/min；所述水切割的時間為1?2s。

[0019] 在具體的實(shí)施例中，先采用激光對預(yù)設(shè)的切割路徑進(jìn)行加熱，之后采用水或其他的冷卻液體或氣體對切割路徑進(jìn)行冷卻，通過冷熱交替實(shí)現(xiàn)硅錠沿著切割路徑的斷開從而

形成穿槽或穿孔，由此制備的穿槽和穿孔的斷面整齊、無裂紋，后續(xù)制備得到電池片損傷

少，降低了電池片的隱裂風(fēng)險(xiǎn)。且上述的切割方法能夠用于在硅錠的任意位置進(jìn)行穿槽或

穿孔的開設(shè)。

[0020] 本發(fā)明還提供了一種太陽能電池片的制備方法，包括如下步驟：將上述的硅錠進(jìn)行切割即可得到具有貫通槽的太陽能晶硅片，再將該太陽能晶硅片通過傳統(tǒng)的電池片制備

工藝制備得到太陽能電池片，所述太陽能電池片上具有柵線以及沿太陽能電池片厚度方向

貫通的貫通槽，所述硅錠的切割方向垂直于所述穿槽或穿孔的延伸方向，所述穿槽之間的

距離、所述穿孔之間的距離對應(yīng)所述柵線之間的距離，相鄰所述穿槽之間的距離、相鄰所述

穿孔之間的距離等于所述柵線之間的距離或?yàn)樗鰱啪€之間的距離的整數(shù)倍。所述貫通槽

由穿槽或穿孔被切割后形成。該電池片可以采用和上述開設(shè)穿槽或穿孔一樣的方法進(jìn)行切

割，即上述采用激光和水進(jìn)行交替切割的方法能夠用于槽的開設(shè)以及將硅錠切割成電池

片，也能夠用于將一塊電池片分割成兩片或多片的分片電池片。

[0021] 具體的，在一些實(shí)施例中，電池片具有多根數(shù)量如5?14根的主柵線，在部分或全部的主柵線長度延伸方向的至少一個端部具有由穿槽被切割后形成的貫通槽，貫通槽的槽口

朝向電池片的外側(cè)，貫通槽的寬度大于或等于主柵線的寬度。

[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明的適用于太陽能晶硅片的硅錠，其上具有穿槽和/穿孔，后續(xù)能夠直接將其切割成具有貫通槽的太陽能晶硅片，不僅減少了

工藝流程、易于控制，且降低了能耗和成本。

附圖說明[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他

的附圖。

[0024] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖一；[0025] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖二；[0026] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖三；[0027] 圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中制備得到的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖一；

[0028] 圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中制備得到的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖二；

[0029] 圖6為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中適用于太陽能晶硅片的硅錠的示意圖；[0030] 圖7為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中制備的太陽能電池片的示意圖；[0031] 圖8為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2中制備的整片太陽能電池片的示意圖；[0032] 圖9為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2中制備的分片太陽能電池片的示意圖。具體實(shí)施方式[0033] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例

僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通

技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)

的范圍。

[0034] 實(shí)施例1[0035] 如圖7所示，本實(shí)施例中的電池片具有5根主柵線，在所有主柵線長度延伸方向的兩端均開設(shè)有貫通槽，貫通槽的槽口朝向電池片的外側(cè)，貫通槽的寬度大于主柵線的寬度。

[0036] 本實(shí)施例的具有貫通槽的電池片由具有貫通槽的太陽能晶硅片通過傳統(tǒng)的電池片制備工藝形成。具有貫通槽的太陽能晶硅片由硅錠被切割后形成。

[0037] 如圖6所示，圖中為了更加清楚的顯示穿槽與硅錠之間的位置關(guān)系，每個側(cè)面上只畫出了3條穿槽，實(shí)際對應(yīng)本實(shí)施例中的具有5根主柵線的電池片，應(yīng)為5條穿槽。本實(shí)施例

中的硅錠包括硅錠本體以及開設(shè)在硅錠本體側(cè)面上的穿槽，穿槽對應(yīng)太陽能電池片的柵線

開設(shè)，穿槽沿硅錠的長度方向延伸開設(shè)，穿槽被切割后形成晶硅片的貫通槽。硅錠的切割面

垂直于穿槽的延伸方向，切割方法可以采用傳統(tǒng)的硅錠切割或采用和下述開設(shè)穿槽一樣的

方法進(jìn)行切割。

[0038] 如圖6所示，本實(shí)施例的硅錠，穿槽沿硅錠的長度方向延伸，穿槽位于硅錠本體的側(cè)面，穿槽的槽口朝向硅錠的外側(cè)。采用預(yù)先在硅錠上開設(shè)出穿槽，之后將該硅錠直接切割

成帶有貫通槽的晶硅片，無需在形成電池片之后再增加設(shè)備進(jìn)行貫通槽的制作，也無需對

每塊電池片進(jìn)行開槽，不僅簡化了流程，也降低了能耗、成本。

[0039] 由于本實(shí)施了中穿槽對應(yīng)電池片的主柵線的端部開設(shè)，同一側(cè)面的相鄰的穿槽之間的距離與相鄰主柵線之間的距離相同。穿槽的寬度大于或等于主柵線的寬度，即后續(xù)由

該硅錠切割形成的電池片的主柵線的端部具有貫通槽，所以穿槽開設(shè)于硅錠的側(cè)面。

[0040] 本實(shí)施例中穿槽的制作方法為利用激光和水對硅錠進(jìn)行交替切割使硅錠本體沿著切割路徑斷開以形成穿槽，其中起始時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割后硅錠本

體不斷開。在其他的一些實(shí)施例中，也可以采用如金剛石打磨的方式進(jìn)行開槽，但是不能達(dá)

到本實(shí)施例中的制作方法的優(yōu)勢。

[0041] 本實(shí)施例中的激光切割的參數(shù)如下：激光功率為20W，激光頻率為600kHz，激光運(yùn)行速度即激光器的移動速度為22000cm/min，單個硅錠的激光切割的時間為1s。水切割的參

數(shù)如下：溫度為常溫，采用的水為去離子水，其在切割時候的噴射初速度為20000cm/min，單

個硅錠的水切割的時間為1s。此處噴射初速度為水離開切割機(jī)的切割噴頭時的速度。

[0042] 本實(shí)施例中交替切割的次數(shù)為一次，一次交替切割能耗小、效率高，且更加有利于穿槽處斷面的整齊。在其他的一些實(shí)施例中，交替切割的次數(shù)為2次、3次或更多次，且在最

后一次交替切割的水切作用下，硅錠沿著切割路徑完全斷開形成的穿槽。

[0043] 在每一次的交替切割中，激光切割的路徑和水切割的路徑保持一致，以保證穿槽處斷面的整齊。且在每一次的交替切割中，激光切割后的2s之內(nèi)進(jìn)行水切割，間隔時間不宜

過長，防止硅錠過度冷卻造成切割效果差，間隔時間短也有利于提高產(chǎn)能。

[0044] 具體的，將硅錠進(jìn)行固定，激光器開啟，紅外納秒激光束對硅錠的預(yù)設(shè)部位進(jìn)行劃線加熱，激光光斑直徑大小為110μm，單個硅錠的激光加熱時間為1?2s，結(jié)束后激光器關(guān)閉。

接著，水刀束開啟，重復(fù)對硅錠的預(yù)設(shè)部位進(jìn)行劃線冷卻，單個硅錠的冷卻時間為1?2s，且

激光的劃線路徑與水刀束的劃線路徑保持一致，使得硅錠本體的開槽部位經(jīng)過冷熱交替迅

速斷開，斷面整齊損傷較小。對開槽后的硅錠進(jìn)行吹掃，完成整個開槽過程。

[0045] 由此制備的穿槽的斷面整齊、無裂紋，后續(xù)由此硅錠制備得到的具有貫通槽的電池片損傷少，降低了電池片的隱裂風(fēng)險(xiǎn)。且上述的切割方法能夠用于在硅錠的任意位置進(jìn)

行切割，如在硅錠的邊緣處或內(nèi)部進(jìn)行開槽，也可以將硅錠切割成電池片，以及能夠用于將

一塊電池片分割成兩片或多片的分片電池片。

[0046] 本實(shí)施例中提供的光伏組件，包括由上至下依次設(shè)置的前板、前封裝層、電池層、后封裝層以及后板，電池層包括多個電池串以及電性連接電池串內(nèi)電池片的互聯(lián)條，同一

個電池串上相鄰兩個電池片之間中的至少一個為上述的制備的具有貫通槽的太陽能電池

片，互聯(lián)條從貫通槽內(nèi)穿過，貫通槽沿電池片的厚度方向貫穿。通過這樣的設(shè)置，使得相鄰

電池片之間的間距縮小甚至沒有間距，相同尺寸的光伏組件中能夠容納更多的電池片。

[0047] 實(shí)施例2[0048] 本實(shí)施例中的光伏組件、太陽能電池片以及貫通槽的制作方法與實(shí)施例1基本類似，區(qū)別點(diǎn)在于：本實(shí)施例中電池片的主柵線為12根，且本實(shí)施例中的激光切割的參數(shù)如

下：激光功率為15W，激光頻率為500kHz，激光運(yùn)行速度即激光器的移動速度為18000cm/

min，單個硅錠的激光切割的時間為2s。水切割的參數(shù)如下：溫度為常溫，采用的水為去離子

水，其在切割時候的噴射初速度為15000cm/min，單個硅錠的水切割的時間為2s；且在激光

切割后的1s之內(nèi)進(jìn)行水切割。此處噴射初速度為水離開切割機(jī)的切割噴頭時的速度。

[0049] 本實(shí)施例不僅在硅錠本體的側(cè)面開設(shè)有穿槽，在硅錠本體的內(nèi)部也開設(shè)有穿孔，且穿孔設(shè)置在兩個相對的穿槽之間，使得由切割成的晶硅片制備的電池片不僅在主柵線的

兩端部具有穿槽形成貫通槽，在每根主柵線的中間位置對應(yīng)具有由穿孔形成的兩個貫通

槽，如圖8所示。之后，沿著主柵線中間兩個貫通槽之間對電池片進(jìn)行切割，切割方法與開設(shè)

貫通槽的方法一致，切割后得到如圖9所示的分片電池片，分片電池片的也具有12根主柵，

且主柵的兩端部具有貫通槽。

[0050] 實(shí)施例3結(jié)果與討論[0051] 采用掃描電鏡對實(shí)施例1中制備得到電池片以及背景技術(shù)中介紹的方法制備得到的電池片的貫通槽處的斷面進(jìn)行掃描，得到的掃描電鏡圖像如附圖1?5所示。

[0052] 從附圖中可以看出，采用背景技術(shù)中的制備方法開設(shè)的貫通槽的斷面不規(guī)整、損傷大，存在裂紋，如圖1?3所示；而采用本發(fā)明實(shí)施例1中的方法開設(shè)的貫通槽的斷面整齊、

無裂紋，電池片損傷少，降低了電池片的隱裂風(fēng)險(xiǎn)。

[0053] 上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明

精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。