本發(fā)明屬于太陽能電池制造領(lǐng)域,具體地說,涉及一種降低PERC太陽能電池光致衰減的方法。
背景技術(shù):
摻硼P型硅片制作的太陽能電池產(chǎn)品是目前光伏行業(yè)的主流產(chǎn)品,P型太陽能電池致命的弱點就是光致衰減(Light Induced Degradation,LID)較大。光致衰減是指晶硅太陽能電池經(jīng)過光照后電池效率下降的現(xiàn)象,尤其在近年來,以摻硼P型硅制備的PERC電池中LID高達6-9%。因此,通過各種方法來改善PERC的LID已刻不容緩。
一般認為,晶硅太陽電池產(chǎn)生光致衰減的原因主要是硼氧復(fù)合。光生載流或電流注入導(dǎo)致p型硅片中的間隙氧原子和硼原子形成硼氧復(fù)合體,降低少子壽命,從而導(dǎo)致電池和組件效率下降。
為了解決上述問題,目前常采用氧含量較低的高質(zhì)量硅片或鎵、銦元素取代硼作為摻雜劑制備的P型硅片,但是這些材料方面的改進會使成本增加,不利于產(chǎn)業(yè)化。另外還有一種常用方法,就是在電池制備完成后,采用光注入或電注入結(jié)合加熱。但光注入結(jié)合加熱的方法需要對電池片進行持續(xù)光照,且每個光源只能同時對單片電池片進行處理,產(chǎn)業(yè)化難度較大,成本高;采用電注入結(jié)合加熱的方法,需要30min~180min,耗時長,且每組能夠處理的電池片數(shù)量有限,大規(guī)模應(yīng)用也存在困難。
因此,繼續(xù)一種成本低、易推廣,可以產(chǎn)業(yè)化的降低PERC太陽能電池光致衰減的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明提供了一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結(jié)爐。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結(jié)爐,所述燒結(jié)爐由順序排列的至少10個溫區(qū)組成;
1-3溫區(qū)的溫度為300-400℃;
4-7溫區(qū)的溫度為400-700℃;
8、9溫區(qū)的溫度為800-950℃;
9溫區(qū)之后的溫區(qū)的溫度為600-400℃。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,所述燒結(jié)爐由順序排列的12個溫區(qū)組成;
10-12溫區(qū)的溫度為600-400℃。
根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施方式,上述每個溫區(qū)長度為0.1m-0.5m。
根據(jù)本發(fā)明的又一個具體實施方式,所述燒結(jié)爐的帶速為150cm/min-250cm/min。
根據(jù)本發(fā)明的又一個具體實施方式,所述1-3溫區(qū)用于對進入所述燒結(jié)爐的電池片進行烘干。
根據(jù)本發(fā)明的又一個具體實施方式,所述4-7溫區(qū)用于在進入所述燒結(jié)爐的電池片上形成鋁背場和硅鋁合金接觸。
根據(jù)本發(fā)明的又一個具體實施方式,8、9溫區(qū)用于使進入所述燒結(jié)爐的電池片正面銀漿燒穿正面氮化硅膜,并與所述電池片的發(fā)射區(qū)形成銀硅歐姆接觸。
根據(jù)本發(fā)明的又一個具體實施方式,10-12溫區(qū)用于對進入所述燒結(jié)爐的電池片進行降溫處理。
本發(fā)明對傳統(tǒng)的PERC電池的燒結(jié)爐進行了改進,在常規(guī)燒結(jié)爐9個溫區(qū)的基礎(chǔ)上,又增加了1-3個溫區(qū)。這樣可以使燒結(jié)后的電池片從燒結(jié)的最高溫度緩慢降低到室溫。經(jīng)實驗表明,本發(fā)明提供的燒結(jié)爐可以將使用摻硼P型硅片制作的PERC太陽能電池的光致衰減由的6-8%降至2%左右。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的燒結(jié)爐可以有效改善PERC太陽能電池的光致衰減,提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明提供的一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結(jié)爐的一個具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
具體實施方式
下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。此外,本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意,在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。
參考圖1,圖1所示為本發(fā)明提供的一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結(jié)爐,所述燒結(jié)爐由順序排列的至少10個溫區(qū)組成。優(yōu)選的,所述燒結(jié)爐由順序排列的12個溫區(qū)組成;
其中,1-3溫區(qū)的溫度為300-400℃;例如:300℃、350℃或者400℃。這三個溫區(qū)的溫度可以相同,也可以不同。當(dāng)溫度不同時,值得注意的是,從1溫區(qū)到3溫區(qū)溫度是越來越高的。上述1-3溫區(qū)用于對進入所述燒結(jié)爐的電池片進行烘干,以便驅(qū)除漿料中的揮發(fā)性有機物。
4-7溫區(qū)的溫度為400-700℃;例如:400℃、550℃或者700℃。這三個溫區(qū)的溫度可以相同,也可以不同。當(dāng)溫度不同時,值得注意的是,從4溫區(qū)到7溫區(qū)溫度是越來越高的。上述4-7溫區(qū)用于在進入所述燒結(jié)爐的電池片上形成鋁背場和硅鋁合金接觸。
8、9溫區(qū)的溫度為800-950℃;例如:800℃、900℃或者950℃。這兩個溫區(qū)的溫度可以相同,也可以不同。當(dāng)溫度不同時,值得注意的是,從8溫區(qū)到9溫區(qū)溫度是遞增的。8、9溫區(qū)的設(shè)置是用于使進入所述燒結(jié)爐的電池片正面銀漿燒穿正面氮化硅膜,并與所述電池片的發(fā)射區(qū)形成銀硅歐姆接觸。
9溫區(qū)之后的溫區(qū)的溫度為600-400℃。通常在在9溫區(qū)之后設(shè)置三個溫區(qū),即10-12溫區(qū)。10-12溫區(qū)的溫度為600-400℃;例如:600℃、500℃或者400℃。這3個溫區(qū)的溫度可以相同,也可以不同。由于10-12溫區(qū)用于對進入所述燒結(jié)爐的電池片進行降溫處理,因此當(dāng)三個溫區(qū)的溫度不同時,值得注意的是,從10溫區(qū)到12溫區(qū)溫度是遞減的。
優(yōu)選的,上述每個溫區(qū)長度為0.1m-0.5m,例如:0.1m、0.3m或者0.5m。各個溫區(qū)的長度可根據(jù)需求自行設(shè)置,無需長度一樣。
優(yōu)選的,所述燒結(jié)爐的帶速為150cm/min-250cm/min,例如:150cm/min、200cm/min或者250cm/min。
下面以一個具體實施例來說明本發(fā)明提供的燒結(jié)爐對太陽能電池光致衰減的影響。
以一塊P型硅片為例,在其印刷完成后送入本發(fā)明提供的燒結(jié)爐的爐帶上。放置好之后,爐帶開始以150-250cm/min的帶速向前運行。硅片會依次經(jīng)過燒結(jié)爐溫區(qū)1、2、3……12。1-3溫區(qū)設(shè)定為300-400℃,4-7溫區(qū)設(shè)定為400-700℃,8、9溫區(qū)設(shè)定為800-950℃,10-12溫區(qū)溫度設(shè)定為600-400℃。上述1-12溫區(qū)中,每個溫區(qū)的長度為0.1-0.5m。
燒結(jié)后,對上述P型硅片的效率和光致衰減進行了測量,并與常規(guī)工藝進行了對比,詳見下表:
上表中各參數(shù)的含義為:
Uoc:開路電壓;Isc:短路電流;Rs:串聯(lián)電阻;FF:填充因子;NCell:轉(zhuǎn)換效率。
從上述實施例可以看出,本發(fā)明提供的燒結(jié)爐能夠有效降低PERC太陽能電池的光致衰減。
雖然關(guān)于示例實施例及其優(yōu)點已經(jīng)詳細說明,應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求限定的保護范圍的情況下,可以對這些實施例進行各種變化、替換和修改。對于其他例子,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解在保持本發(fā)明保護范圍內(nèi)的同時,工藝步驟的次序可以變化。
此外,本發(fā)明的應(yīng)用范圍不局限于說明書中描述的特定實施例的工藝、機構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開內(nèi)容,作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解,對于目前已存在或者以后即將開發(fā)出的工藝、機構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟,其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對應(yīng)實施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果,依照本發(fā)明可以對它們進行應(yīng)用。因此,本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護范圍內(nèi)。