[发明专利]单晶硅切割片及使用该切割片的太阳能电池片

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池用单晶硅切割片及使用该切割片的太阳能电池片。

背景技术

目前太阳电池用单晶硅片主要采用直拉法生长〈100〉晶向的圆棒，经过开方，将圆棒切割成横截面为四角带圆弧形的准方形柱体，然后经过滚圆机砂轮滚圆，使原来生长势不均匀的圆棒毛坯获得均一的尺寸，用这种准方棒进行线切割，即可获得用于生产电池的单晶硅片。根据国家标准《太阳能电池用单晶硅切割片》（标准号：GB/T 26071-2010），该种硅片四个边缘晶向为<100>±2°。

对这种常规单晶硅片进行碱制绒后，会在硅片表面形成金字塔状（正四棱锥）绒面结构，金字塔结构的底边与硅片边缘成约45度夹角，也即与常规印刷的电极栅线成约45度夹角。（常规印刷的电极栅线与硅片边缘平行或垂直。）这种相对位置使得光生电子在硅片表面传输时需要较长的传输距离才能到达栅线处，造成了传输距离的延长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池用单晶硅切割片及使用该切割片的太阳能电池片，该单晶硅切割片常规制绒后形成的绒面金字塔结构的一对底边与硅片边缘基本垂直，也就与常规印刷的电极栅线基本垂直，该对金字塔结构底边能用于传输光生电子，且不会使光生电子在该金字塔结构底边上产生路径延长，相对于现有技术，缩短光生电子在硅片表面的传输距离，有效提高电子的收集效率，进而提高电池转换效率；在不影响电池转换效率的情况下，还可以相对减少栅线密度，进而降低成本。

为实现上述目的，本发明提供一种太阳能电池用单晶硅切割片，为单晶硅晶棒切割而成的准方形硅片，所述准方形硅片表面晶向为<100>±3°,四个边缘晶向为<110>±5°。

优选的，所述准方形硅片相邻两边的垂直度为90°±1°。

优选的，所述单晶硅晶棒由直拉法生长而成。

优选的，所述准方形硅片的厚度为100～250μm。

本发明还提供一种单晶硅太阳能电池片，包括电极栅线和上述单晶硅切割片（准方形硅片），且该单晶硅切割片（准方形硅片）通过制绒形成具有金字塔结构的绒面，所述电极栅线与单晶硅切割片（准方形硅片）的边缘平行或垂直。 

众所周知，光生电子到达硅片表面后，由电极栅线收集，在光生电子沿硅片表面向电极栅线行进的过程中，可能会遇到硅片表面的金字塔结构，并沿着该金字塔结构的表面和/或边沿行进，进而翻越该金字塔结构。显而易见，不管该金字塔结构是硅片表面上凸起的正金字塔结构，还是硅片表面上凹陷的倒金字塔结构，光生电子在翻越这些金字塔结构时，相较于在平面行进，一般都会相对延长到达电极栅线的行进距离。为了减少光生电子受到翻越金字塔结构而引起的路径延长，一种可行的办法是让光生电子有机会在金字塔结构底边行进，这样光生电子就是在平面行进。但另一个需要考虑的问题是，光生电子在平面行进时，只有其行进方向与电极栅线基本垂直时，光生电子才处于向着电极栅线的最短路径；其他路径都会因为其路径方向与电极栅线存在较大角度，而相较于上述最短路径变得更长。故为了减少光生电子受到翻越金字塔结构而引起的路径延长，在让光生电子有机会在金字塔结构底边行进的同时，还要充分考虑金字塔结构底边与电极栅线的相对位置关系。而现有技术中，受到常规工艺的思想束缚，本领域技术人员既没有意向去研究和调整光生电子在硅片表面行进时受金字塔结构影响所引起的路径延长，也没有意向去研究和调整光生电子沿着金字塔结构底边行进的利弊，更没有意向去研究和调整金字塔结构底边与电极栅线的相对位置关系。

常规的单晶硅切割片（准方形硅片）的边缘晶向为<100>，对这种硅片进行常规制绒后，在硅片表面形成的金字塔结构的底边与硅片边缘成约45度夹角，也与常规印刷的电极栅线成约45度夹角。（常规印刷的电极栅线与硅片边缘平行或垂直。）本发明提供和使用的太阳能电池用单晶硅切割片（准方形硅片），四个边缘晶向<110>±5°，而非传统意义上的<100>，该硅片进行常规制绒（碱制绒）后，每个金字塔结构的底边与硅片边缘成0-10度夹角或者80-90度夹角，也就与常规印刷的电极栅线成0-10度夹角或者80-90度夹角，即每个金字塔结构底面四边中有一组对边与电极栅线基本垂直。