具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

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。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。

退火设备

首先，参考图1描述本发明实施例的退火设备，该退火设备可以用于诸如硅基异质结电池之类的太阳能电池的退火，但是应当理解，该退火设备也能够用于其他类型的太阳能电池的退火。如图1所示，该退火设备包括加热腔室1、载板3和加热光源4。

加热腔室1例如可以是真空加热腔室，可以利用诸如陶瓷之类的耐高温材料制成，并且可以被制成圆柱形、立方体形等形状。

载板3设置在加热腔室1中，并且用于承载硅基异质结电池2，载板3的材质为玻璃或金属等耐热且不与硅基异质结电池2发生化学反应的材质。

加热光源4可以有多个，并且设置在加热腔室1外的相对侧，用于辐射承载在载板3上的硅基异质结电池2以进行诸如退火之类的热处理。在本发明实施例中，加热光源4可以均匀地设置，可替代地，加热光源4可以以不均匀的方式设置，也就是说，相邻两个加热光源4之间的距离可以不同。

在本发明实施例中，加热光源4包括不同类型的激光源，具体地，加热光源4包括长波激光源41和短波激光源42，长波激光源41发射第一激光，其发射的激光的频率低于硅基异质结电池2的透明导电膜层的禁带宽度，且高于硅基异质结电池2的非晶硅层的禁带宽度，用于对硅基异质结电池2的非晶硅层进行退火。也就是说，要求长波激光源41发射的激光频率低于透明导电膜层的禁带宽度且高于非晶硅层的禁带宽度，并且将能够发射频率处于该范围内的激光的光源称为长波激光源41。

短波激光源42发射第二激光，其发射的激光的频率高于硅基异质结电池2的透明导电膜层的禁带宽度，用于对硅基异质结电池2的透明导电膜层和电极栅线进行退火。也就是说，要求长波激光源42发射的激光频率高于透明导电膜层的禁带宽度且高于非晶硅层的禁带宽度，并且将能够发射频率处于该范围内的激光的光源称为短波激光源42。

术语“禁带宽度”是指导带的最高能级和价带的最低能级之间的能，例如：室温下(300K)，锗的禁带宽度约为0.66eV；硅的禁带宽度约为1.12eV；砷化镓的禁带宽度约为1.424eV；氧化亚铜的禁带宽度约为2.2eV。

在本发明实施例中，激光的频率高于或低于禁带宽度的含义为该频率下激光带隙值高于或低于该禁带宽度。对于带隙值的计算，可以根据公式(ahv)^2＝a(hv-eg)来计算，其中，a为吸收系数，hv为该波长激光对应的光子能量，其中h为普朗克常量、v为光子频率，计算得到的eg即为带隙值。

长波激光源41和短波激光源42例如可以采用分气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器和染料激光器。

在本发明实施例中，长波激光源41的发射激光波长范围为650-900nm。透明导电膜层的材料可以是氧化铟锡等金属氧化物，其禁带宽度为3-7eV，非晶硅层的禁带宽度为1-2eV，又由于长波激光源41的发射激光的波长需满足能够穿透透明导电膜层并到达非晶硅层，以及激光的辐射能量要能够被非晶硅层所吸收，则采用650nm-900nm波长的激光，使其达到100-400℃的退火温度，同时又不会使透明导电膜层和电极栅线的温度过高。

短波激光源42的发射激光波长为300nm-330nm。对透明导电膜层的辐射需保证短波激光源42的辐射能量被透明导电膜层和银质的电极栅线所吸收，并使两者达到100-500℃的退火温度，因此在本发明实施例中，采用300nm-330nm波长的激光。

在本发明实施例中，长波激光源41和短波激光源42被集成在一起，并且如图2所示，加热光源4上还可以设有位置探测装置43，用于探测硅基异质结电池2在加热腔室1内的位置信息。

位置探测装置43例如可以是肖特基势垒二极管，固定于长波激光源41和短波激光源42之间。长波激光源41、位置探测装置43和短波激光源42的照射方向保持一致且垂直于载板3。利用肖特基势垒二极管来确定硅基异质结电池2是否处于长波激光源41和短波激光源42的可照射范围。

应当理解，位置探测装置43不限于是肖特基势垒二极管，而且可以是其他的传感器，只要其能够探测硅基异质结电池2在加热腔室1内的位置信息即可。

此外，在本发明实施例中，载板3的底部设置有未示出的传送装置，传送装置用于将载板3在腔室的内部与外部之间进行转运。

根据一个实施例，传送装置包括电机、传送齿条和滑杆。滑杆固定在加热腔室1的底部，载板3的底部设置有滑槽，侧部固定滑动齿条，载板3通过滑槽安装在滑杆上。电机固定在加热腔室1内部，转轴上安装动力齿轮，动力齿轮与滑动齿条啮合。

根据另一个实施例，传送装置还可以采用传送带的形式。

在完成硅片制绒、非晶硅膜层、透明导电膜层以及丝网印刷栅线，5min银浆固化后，对硅基异质结电池2进行退火。

首先控制电机将载板3传送至加热腔室1外，将硅基异质结电池2平行放置在载板3上，之后控制电机将载板3传送至加热腔室1内，直到位置探测装置43检测到硅基异质结电池2已处于长波激光源41和短波激光源42的可照射范围。

在进行热处理时，首先利用长波激光源41对硅基异质结电池2中的非晶硅层进行辐照，完成非晶硅层的退火；接着利用短波激光源42对硅基异质结电池2的透明导电膜层和电极栅线进行辐照，完成对透明导电膜层和电极栅线的退火；两次退火完成后，控制电机将载板3传送至加热腔室1外。

在本发明实施例中，载板3上可均匀放置三个硅基异质结电池2，长波激光源41、位置探测装置3和短波激光源42的组合为六组，即设置有六个加热光源4，如图1所示，三组固定在加热腔室1的顶部，用来辐射硅基异质结电池2的上表面；三组固定在加热腔室1的底部，用来辐射硅基异质结电池2的下表面。

也就是说，本发明实施例中的硅基异质结电池的退火设备包括加热腔室1，所述退火设备还包括：

加热光源4，在所述加热腔室外的一相对侧设置有若干个，用于辐射承载在所述载板3上的所述硅基异质结电池2；

其中，所述加热光源4包括长波激光源41和短波激光源42，所述长波激光源41发射第一激光，所述第一激光的频率低于所述透明导电膜层的禁带宽度且高于所述非晶硅层的禁带宽度，所述短波激光源42发射第二激光，所述第二激光的频率高于所述透明导电膜层的禁带宽度。

根据本发明的一种具体实施方式，所述长波激光源41发射的第一激光波长范围为650nm-900nm，优选的为775nm。

根据本发明的一种具体实施方式，所述短波激光源发射的第二激光波长范围为300nm-330nm，优选的为315nm。

根据本发明的一种具体实施方式，所述加热光源4上还设有位置探测装置43，所述位置探测装置43位于所述长波激光源41和所述短波激光源42之间，用于探测所述硅基异质结电池在所述加热腔室1内的位置信息。

根据本发明的一种具体实施方式，所述载板3的底部设置有传送装置，所述传送装置用于将所述载板3在所述加热腔室的内部与外部之间进行转运。

根据本发明的一种具体实施方式，所述载板3为玻璃载板或金属载板。

根据本发明的一种具体实施方式，所述加热光源4在所述加热腔室外的一相对侧设置有N个，且每一侧的N个所述加热光源均匀布置，其中N大于等于3，N为整数。

退火方法

接下来，参考图3描述本发明实施例的硅基异质结电池的退火方法，该方法包括以下步骤：

在加热腔室1内，通过长波激光源41以50-200mJ/cm³的能量辐射硅基异质结电池2的外表面，单次辐射时间为50-100ns，辐射频率为1-20Hz，辐射次数为10-50次，以完成硅基异质结电池2的一次退火处理。

在加热腔室1内，通过短波激光源42以100-175mJ/cm³的能量辐射硅基异质结电池2的外表面，单次辐射时间为20-50ns，辐射频率为5-20Hz，辐射次数为5-30次，完成硅基异质结电池2的二次退火处理。

在本发明实施例中，一次退火采用控温退火，温度控制在100-400℃。

在本发明实施例中，二次退火采用控温退火，温度控制在100-500℃。

也就是说，本发明实施例中利用如上所述的退火设备对硅基异质结电池进行退火，该方法包括：

在所述加热腔室1内，采用所述长波激光源41对所述硅基异质结电池2的非晶硅层进行加热，进行所述硅基异质结电池2的一次退火；

在所述加热腔室1内，采用所述短波激光源42对所述硅基异质结电池2的透明导电膜层和电极栅线进行加热，进行所述硅基异质结电池2的二次退火，

其中所述长波激光源41发射第一激光，所述第一激光的频率低于所述透明导电膜层的禁带宽度且高于所述非晶硅层的禁带宽度，所述短波激光源42发射第二激光，所述第二激光的频率高于所述透明导电膜层的禁带宽度。

根据本发明的一种具体实施方式，所述一次退火为通过所述长波激光源发射的第一激光以125mJ/cm³的能量辐射所述硅基异质结电池的外表面，单次辐射时间为75ns，辐射频率为10Hz，辐射次数为30次；

所述二次退火为通过所述短波激光源发射的第二激光以135mJ/cm³的能量辐射所述硅基异质结电池的外表面，单次辐射时间为35ns，辐射频率为12Hz，辐射次数为17次。

根据本发明的一种具体实施方式，所述一次退火为控温退火，温度为约250℃；所述二次退火为控温退火，温度约为300℃。

本发明实施例采用了不同的激光源对硅基异质结电池的非晶硅层、透明导电膜层以及栅线进行了不同温度的退火，缩短了退火时间；同时在更高温度下退火也提升了TCO的光电性能；最后也保证了栅线的退火工艺。

接下来，描述通过本发明方案的效果。检测透明导电膜层的电学性能，采用本发明实施例的工艺制备的透明导电膜层与常规工艺制备的透明导电膜层进行载流子浓度、载流子迁移率与方阻的测试，其测试结果归一化后如下表1所示，结果显示采用本发明实施例的工艺制备的透明导电膜层的载流子浓度相较于常规工艺，载流子浓度提升了约5％，载流子迁移率也提升20％。

表1透明导电膜层电学性能测试表

在另一个实施例中，采用本发明实施例的工艺制备HJT电池，并对利用本发明实施例的工艺制备的HJT电池与常规工艺制备的HJT电池的性能进行检测，检测结果如表2所示，用本发明实施例的工艺制备的HJT电池的转换效率Eff提升约3％，短路电流Isc提升1.5％，填充因子FF提升1.3％。

表2异质结电池的电学性能测试表

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。