阅读说明：本技术 一种光伏电池片切割方法及用该方法制造的电池片 (Photovoltaic cell cutting method and cell manufactured by same ) 是由 蔡后敏 刘亚峰 黄晓 胡剑鸣 于 2020-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光伏电池片切割方法,一、把待切割电池片放置激光划片区域；二、使用第一道激光在电池片切割位置的边缘形成第一切割线；三、使用第二道激光,其光斑沿着第一切割线的裂缝前面位置进行局部加热并沿第一切割线所在的方向并向远离所述的边缘的方向移动延伸,同时对被加热位置进行冷却,优点是该方法使得激光切割温度可以显著降低,由于切割过程中无气化或熔融,所以无粉尘产生,而且切割断裂面没有熔渣碎屑或微裂纹,提高了电池和组件的力学性能,即提高机械强度,对于非晶硅膜层的情形,同时避免破坏非晶硅膜层,减少电池片效率损失；本发明还提出一种电池片,采用所述的光伏电池片切割方法切割获得。(The invention discloses a photovoltaic cell slice cutting method, which comprises the following steps of firstly, placing a cell slice to be cut in a laser scribing area; secondly, forming a first cutting line on the edge of the cutting position of the cell slice by using a first laser; thirdly, using a second laser, locally heating the light spot of the second laser along the front position of the crack of the first cutting line, moving and extending along the direction of the first cutting line and in the direction far away from the edge, and cooling the heated position at the same time, wherein the method has the advantages that the laser cutting temperature can be obviously reduced, no dust is generated because no gasification or melting occurs in the cutting process, no slag chips or microcracks exist on the cutting fracture surface, the mechanical properties of the battery and the assembly are improved, namely, the mechanical strength is improved, and for the situation of the amorphous silicon film layer, the amorphous silicon film layer is prevented from being damaged, and the efficiency loss of the battery piece is reduced; the invention also provides a cell slice which is obtained by cutting by adopting the photovoltaic cell slice cutting method.)

一种光伏电池片切割方法及用该方法制造的电池片

技术领域

本发明涉及电池片切割技术领域，尤其涉及一种光伏电池片切割方法及用该方法制造的电池片。

背景技术

光伏市场上，半片组件以其电学损失小，组件功率和效率高，受到了广大客户的欢迎，并迅速占领市场。半片组件封装是通过激光将整片电池切割成半片，目前采用的激光多数为n秒红外，温度高达1000℃以上将所接触的硅直接气化或熔融，从而在硅片表面形成一条V型沟槽，再进行机械掰片形成半片电池。据现有技术，由于切割温度过高，往往会影响到周围电池的效率，从而降低组件的封装功率；尤其是Hit电池，由于220℃以上的温度基本就会破环其非晶硅膜层，使用目前激光切割方法会使hit电池效率降低的更多。而且目前的切割方法会使硅材料在切割过程形成大量的粉尘，对设备周围的工作环境产生不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提供一种光伏电池片切割方法，该方法使得激光切割温度可以显著降低，减少高温对电池造成的破坏，减少电池效率档的降低，提高半片组件的功率；尤其是有利于Hit这种对温度敏感的电池，效率提高更为明显；由于切割过程中无气化或熔融，所以无粉尘产生，而且切割断裂面没有熔渣碎屑或微裂纹，提高了电池和组件的力学性能，即提高机械强度，对于非晶硅膜层的情形，同时避免破坏非晶硅膜层，减少电池片效率损失；还提出一种半片组件，采用所述的光伏电池片切割方法切割光伏电池片获得。

本发明所采取的技术方案是：提供一种光伏电池片切割方法，包括以下步骤：

一、把待切割电池片放置激光划片区域；

二、使用第一道激光在电池片切割位置的边缘形成第一切割线；

三、使用第二道激光，其光斑沿着第一切割线的裂缝前面位置进行局部加热并沿第一切割线所在的方向并向远离所述的边缘的方向移动延伸，同时对被加热位置进行冷却。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下优点：由于切割原理不同，本发明申请的切割原理是利用温度梯度，具体来说，第二道激光的光斑沿着第一切割线在裂缝前面位置进行局部加热，同时对该局部加热的位置进行冷却，以降低激光到达电池表面的温度，从而在光斑位置形成一个不均匀温度场和温度梯度，温度梯度诱发热应力的产生，从而使裂纹沿着光斑移动的方向裂开电池片，光斑沿着第一切割线的方向，以远离第一道切割线所在边缘的方向移动，光斑走到哪个位置，就是给该位置局部加热，电池片的被加热和相邻未加热的地方就有不同的温度，就会形成温度场，不同地方不同温度就会形成不同的热应力(热胀冷缩)，不同温度场就能够导致不同地方的拉应力和压应力不同，从而实现利用温度梯度达到切割电池片的目的。

所以本发明申请的激光切割温度可以显著降低，减少高温对电池造成的破坏，减少电池效率档的降低，提高半片组件的功率；尤其是有利于Hit这种对温度敏感的电池，效率提高更为明显；由于切割过程中无气化或熔融，所以无粉尘产生，而且切割断裂面没有熔渣碎屑或微裂纹，提高了电池和组件的力学性能，即提高机械强度，对于非晶硅膜层的情形，同时避免破坏非晶硅膜层，减少电池片效率损失。

作为优选，所述的第一切割线的长度的取值范围为(0，5cm]；深度的取值范围为电池片厚度的[20％，100％)，上述改进有利于切割。

作为优选，所述的第一切割线切缝的长度为2～3cm，优选为2、2.5或3cm，有利于切割，即获得一个切割应力，容易切开。

作为优选所述的第一切割线切割深度为电池片厚度的40％～60％，优选为40％、50％或60％，有利于切割和裂片时实现硅片无损伤。

作为优选，所述的步骤四中利用风冷对切割位置进行冷却，方法简单。

作为优选，所述的步骤四中利用液冷对切割位置进行冷却，冷却速度更快，效果好。

作为优选，第一道激光在电池片的正面或背面切割，本申请非常适于切割双面均具有发电结构的电池片，比如异质结的电池片。

作为优选，第二道激光的切割温度低于200摄氏度，优点是温度较低，同时能够实现良好切割。

本发明所采取的技术方案是：还提出一种电池片，通过所述的光伏电池片切割方法切割获得。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下优点：采用所述的光伏电池片切割方法切割获得，切割得到的部分即电池片，该电池片的切割断裂面没有熔渣碎屑或微裂纹，提高了电池片的力学性能，即提高机械强度，同时避免破坏电池片的非晶硅膜层，减少电池片效率损失，即减少电池效率档的降低，提高电池片的功率。

附图说明

图1为本发明的一种光伏电池片切割方法的原理示意图。

图2为第一切割线完成状态的光伏电池片的结构示意图。

图3为切割成后被一分为二的光伏电池片的结构示意图。

附图标记说明，1、第一切割线。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

附图仅为示例而非严格按比例绘制。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语″纵向″、″横向″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″石″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″″内″、″外″等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种光伏电池片切割方法，包括以下步骤：

一、把待切割电池片放置激光划片区域；

二、使用第一道激光在电池片切割位置的边缘形成第一切割线；

三、使用第二道激光，其光斑沿着第一切割线的裂缝前面位置进行局部加热并沿第一切割线所在的方向并向远离所述的边缘的方向移动延伸，同时对被加热位置进行冷却。

所述的第一切割线的长度的取值范围为半开半闭区间(0，5cm]；深度的取值范围为电池片厚度的半闭半开区间[20％，100％)。

实施例一

一种光伏电池片切割方法，包括以下步骤：

一、把待切割电池片放置激光划片区域；

二、使用第一道激光在电池片切割位置的电池边缘，形成第一切割线1，所述的第一切割线1裂缝的长度为0.3cm，切割深度为电池片厚度的70％；

三、使用第二道激光，光斑沿着第一切割线1在裂缝前面位置进行局部加热，原理可参考图1，在光斑位置形成一个不均匀温度场和温度梯度，温度梯度诱发热应力的产生，从而使裂纹沿着光斑移动的方向裂开电池片；

当光斑作用在硅片上时，同时利用风冷对切割位置进行冷却，以降低激光到达电池表面的温度，本例中，所述的第二道激光切割温度低于200℃，通过温度梯度将电池片裂片成两个半片。

采用风冷对切割位置进行冷却，比如吹气冷却。

或者采用液冷对切割位置进行冷却，比如冷却液冷却。

实施例二

一种光伏电池片切割方法，包括以下步骤：

一、把待切割电池片放置激光划片区域；

二、使用第一道激光在电池片切割位置的电池边缘，形成第一切割线1，所述的第一切割线1裂缝的长度为2.5cm，切割深度为电池片厚度的50％；

三、使用第二道激光，光斑沿着第一切割线1在裂缝前面位置进行局部加热，原理可参考图1，在光斑位置形成一个不均匀温度场和温度梯度，温度梯度诱发热应力的产生，从而使裂纹沿着光斑移动的方向裂开电池片；

当光斑作用在硅片上时，同时利用液冷对切割位置进行冷却，以降低激光到达电池表面的温度，本例中，所述的第二道激光切割温度低于200℃，通过温度梯度将电池片裂片成两个半片。

采用风冷对切割位置进行冷却，比如吹气冷却。

或者采用液冷对切割位置进行冷却，比如冷却液冷却。

实施例三

一种光伏电池片切割方法，包括以下步骤：

一、把待切割电池片放置激光划片区域；

二、使用第一道激光在电池片切割位置的电池边缘，形成第一切割线1，所述的第一切割线1裂缝的长度为3cm，切割深度为电池片厚度的60％；

三、使用第二道激光，光斑沿着第一切割线1在裂缝前面位置进行局部加热，在光斑位置形成一个不均匀温度场和温度梯度，温度梯度诱发热应力的产生，从而使裂纹沿着光斑移动的方向裂开电池片；

当光斑作用在硅片上时，同时利用风冷对切割位置进行冷却，以降低激光到达电池表面的温度，所述的第二道激光切割温度低于200℃，通过温度梯度将电池片裂片成两个半片。

采用风冷对切割位置进行冷却，比如吹气冷却。

或者采用液冷对切割位置进行冷却，比如冷却液冷却。

实施例四

与其它实施例的主要区别在于，第一道激光在电池片的背面切割出第一切割线，即包括以下步骤：

一、把待切割电池片放置激光划片区域；

二、使用第一道激光在电池片切割位置的电池背面边缘形成第一切割线1，所述的第一切割线1裂缝的长度为4cm，切割深度为电池片厚度的65％；

三、使用第二道激光，光斑沿着第一切割线1在裂缝前面位置进行局部加热，在光斑位置形成一个不均匀温度场和温度梯度，温度梯度诱发热应力的产生，从而使裂纹沿着光斑移动的方向裂开电池片；

当光斑作用在硅片上时，同时利用风冷对切割位置进行冷却，以降低激光到达电池表面的温度，所述的第二道激光切割温度低于200℃，通过温度梯度将电池片裂片成两个半片。

采用风冷对切割位置进行冷却，比如吹气冷却。

或者采用液冷对切割位置进行冷却，比如冷却液冷却。

本发明还提出一种电池片，该电池片为采用所述的光伏电池片切割方法切割光伏电池片所获得。

本例中，对一片光伏电池片切割，将得到两个半片部分，每个半片部分就是一个电池片。

切割所得的电池片的切割断裂面没有熔渣碎屑或微裂纹，同时对于非晶硅膜层的情形，该电池片的非晶硅膜层得到一定保护，避免非晶硅膜层被破坏，即对于非晶硅膜层的情形，该电池片具有较好的非晶硅膜层。

以上就本发明的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。