1.本发明涉及太阳能电池制造领域，特别涉及一种perc太阳能电池的背面开槽方法及结构。

　　2.随着产业持续发展，光伏行业竞争愈演愈烈，低成本、高效率成为大家共同追逐的目标。技术迭代是光伏行业发展的必然要求，目前双面perc 电池及组件成为最热门技术。双面perc电池背面局部钝化及接触结构为 perc未来技术升级的重要方向之一。和常规单多晶电池工艺相比，背面钝化局域背接触电池主要增加了背面钝化、背面sinx膜沉积和激光打孔开槽三道工艺。其中激光打孔开槽工艺是利用一定脉冲宽度的激光作用于背面钝化和背面sinx膜层，高能量的单色激光束与膜层发生力与热相互作用后形成圆孔状光斑，去除掉圆孔区域覆盖在电池背面的钝化层和sinx覆盖层，以使丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片衬底形成有效接触，从而使光生载流子可以通过al层导出，并形成局域铝背场结构，因al浆无法穿透 sinx层，其余未被激光去除的钝化层被覆盖在其上方的sinx覆盖层保护，发挥降低表面复合速率，提升效率的作用。

　　3.行业目前激光开孔率(激光打孔开槽结构面积与电池片表面积的比值) 为3-8％，如激光开孔面积过低，背面铝电池与硅片的接触较差，则光生电流在传输过程中电阻较大，从而产生较大的热损失，导致电流效率降低。如激光开孔面积过大，背面氧化铝的完整性会受到破坏，钝化层无法有效发挥降低表面复合速率的作用，导致电池的效率无法有效提升。

　　6.为了解决上述问题，本发明提供一种perc太阳能电池的背面开槽方法及结构，其采用的技术方案如下：

　　7.根据本发明的第一技术方案，提供了一种perc太阳能电池的背面开槽方法，包括以下步骤：在中央晶体硅片的一面生长氮化硅薄膜层；通过 20000-35000mm/s的打标速度以及800-1100khz的频率的激光对所述氮化硅薄膜层作激光消融处理，缩窄背面激光背电极镂空宽度为半镂空，并控制所述氮化硅薄膜层上的激光开孔率为1.22％或者控制所述氮化硅薄膜层上的需实比为0.4:0.6。

　　9.作为优选的技术方案，将激光打标速度控制35000mm/s、激光频率控制在1100khz，缩进光斑间距，缩小光斑。

　　10.根据本发明的第二技术方案，提供了一种如上所述的背面开槽方法制备得到的perc太阳能电池的背面开槽结构。

　　11.根据本发明的第三技术方案，提供了一种如上所述的背面开槽方法在制备perc太

　　13.本发明可以保证合适的激光开槽大小、面积和铝浆相互匹配，使铝浆能和背面完全形成接触，避免形成空洞既保证rs、又能最大可能保持背面氧化铝的完整性，提高电池片效率。

　　14.本发明设计缩窄背面激光背电极镂空宽度，达到增加银铝合金与硅片接触效果，从而提升ff。

　　15.本发明设计调整后激光外部频率，进而缩进光斑间距，减少开槽腐蚀面积，进一步提升uoc及isc。

　　16.本发明相比于常规激光开槽工艺，具有低开孔率及增加银铝合金与硅片接触效果，此种开槽新工艺能够取得意想不到的效果，采用此种背面开槽工艺能够大幅增加背面钝化膜面积，从而提升转换效率。

　　20.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

　　22.本发明实施例提供一种perc太阳能电池的背面开槽方法，包括以下步骤：在中央晶体硅片的一面生长氮化硅薄膜层；通过20000-35000mm/s 的打标速度以及800-1100khz的频率的激光对所述氮化硅薄膜层作激光消融处理，缩窄背面激光背电极镂空宽度为半镂空，并控制所述氮化硅薄膜层上的激光开孔率为1.22％或者控制所述氮化硅薄膜层上的需实比为 0.4:0.6。

　　23.图1示出了背面激光背电极镂空宽度的优化前后对比图。图2示出了背面激光背电极镂空宽度的优化前后的实物放大对比图。如图1和图2所示，图1和图2中的左边为本发明实施例在对背面激光背电极镂空宽度进行优化后的状态，相较于图1和图2中的右边所示(背电极完全置于激光开槽中)，本发明实施例可以有效降低开槽面积，并且还可以增加银铝合金与硅片接触，提升ff，取得了预料不到的技术效果。

　　24.图3表示出了不同开孔率下的激光开槽打点示意图，图中a表示一段激光线段长度，b表示实际开槽距离，c为虚打未开槽距离。发明人通过实验发现，当缩窄背面激光背电极镂空宽度为半镂空，同时降低氮化硅薄膜层上的激光开孔率时，可以增加银铝合金与硅片接触效果，此种开槽新工艺能够取得意想不到的效果，采用此种背面开槽工艺能够大幅

　　25.下面将结合具体的工艺方法示例来进一步说明本发明实施例所取得的意想不到的效果。

　　26.本发明实施例通过对比背面激光背电极镂空位置全部开槽部分开槽 全部不开槽时各项电性能走势来设计实验，以详细说明本发明实施例所取得的技术效果。

　　27.本发明实施例通过如下步骤进行电池的制备：对pecvd镀膜后的单晶硅片以相同的激光参数(虚实比0.4:0.6、激光频率1100khz、激光功率百分比90％)进行激光消融处理，在背面激光背电极镂空位置全部开槽部分开槽全部不开槽，然后丝网印刷正背面电极、电场，烧结处理，抗lid 处理。

　　28.通过如上方法获得的背面激光背电极镂空位置全部开槽部分开槽 全部不开槽的电池，分别测试其电性能，对比数据如下表1。

　　29.表1.全部开槽部分开槽全部不开槽的电池的电性能数据表

　　根据表1的结果显示，当采用本发明实施例所涉及的背面激光半镂空时电性能表现最佳，eta增益0.02％，其中uoc偏低0.2mv，isc偏高13ma， ff提升0.01％。

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　　接着，本发明实施例设计调整激光外部频率，进而缩进光斑间距，减少开槽腐蚀面积。下面本发明实施例通过实验对比不同激光频率下光斑大小间距及各项电性能走势优化调整设计。

　　本发明实施例通过如下步骤进行电池的制备：对pecvd镀膜后的单晶硅片进行激光消融处理，在背面激光背电极镂空位置部分开槽(间距1mm)，然后丝网印刷正背面电极、电场，烧结处理，抗lid处理。其中激光消融调整激光外部频率(900、1000、1100、1200，单位khz)，激光打标速度 35000mm/s，对比光斑大小及间距、圆心度数据，跟踪效率调整优化最佳激光频率。在不同的激光外部频率下，测试电池的电性能，如表2所示。

　　根据表2的数据显示，可得出以下结论：当采用本发明实施例所提出的激光频率1100khz时，光斑间距缩进7um，光斑缩小1.5um，eta增益 0.01％，uoc提升0.2mv，ff损失0.01％。

　　并且，根据上述两个对比实验，在进行上述两项优化叠加后，eta增益 0.03％，uoc持平，isc持平，ff提升0.09％。

　　本发明实施例还设计实验对比不同背面激光开孔率。具体实验步骤如下：对pecvd镀膜后的单晶硅片进行激光消融处理，在背面激光背电极镂空位置部分开槽(间距1mm)，然后丝网印刷正背面电极、电场，烧结处理，抗lid处理。其中激光消融调整激光外部频率1100khz，激光打标速度 35000mm/s，根据不同的打孔率进行分组实验制备得到电池，并对不同的打孔率的电池进行电性能测试，可以得出以下结论：背面激光开孔率由1.53％降低至1.22％(实际虚实比由0.5:1.5调整为0.4:0.6)，转换效率偏高0.02％，其中uoc偏高1mv，isc偏高10ma，ff降低0.14％。

　　综上，根据本发明实施例提供的perc太阳能电池的背面开槽方法，缩窄背面激光背电极镂空宽度至1mm、调整后激光外部频率1100khz、激光开孔率调整至1.22％效率提升0.05％+，有效地提升了perc太阳能电池转换效率。

　　以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

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