一种太阳能电池的光注入钝化方法

文档序号：243941 发布日期：2021-11-12 浏览：1次 >En<

阅读说明：本技术 一种太阳能电池的光注入钝化方法 (Light injection passivation method of solar cell ) 是由刘娟乐雄英孔金辉于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种太阳能电池的光注入钝化方法,对金属化烧结后的太阳能电池进行光注入并辅以加热以实现钝化,包括如下步骤：(1)在常压下,对太阳能电池进行光注入,光注入的辐射强度为10-25suns,光注入时间为100-300秒；(2)在对太阳能电池进行光注入的同时辅以加热以实现钝化；加热过程包括：加热阶段、降温阶段和保温阶段；加热阶段是：将太阳能电池加热至表面温度为第一温度；降温阶段是：将太阳能电池的表面温度从第一温度降至第二温度；保温阶段是：将太阳能电池在第二温度下进行保温；第一温度为300-650℃；第二温度为200-250℃。本发明的钝化方法,能够解决电注入方法中存在的产量低,均匀性差,容易出现效率提升不稳定的问题,本发明的方法实施过程简单。(The invention discloses a light injection passivation method of a solar cell, which is used for carrying out light injection on the metallized and sintered solar cell and assisting in heating to realize passivation and comprises the following steps: (1) under normal pressure, light injection is carried out on the solar cell, the radiation intensity of the light injection is 10-25suns, and the light injection time is 100 seconds and 300 seconds; (2) heating is assisted while light injection is carried out on the solar cell so as to realize passivation; the heating process comprises the following steps: a heating stage, a cooling stage and a heat preservation stage; the heating stage is as follows: heating the solar cell to a surface temperature of a first temperature; the cooling stage is as follows: reducing the surface temperature of the solar cell from a first temperature to a second temperature; the heat preservation stage is as follows: insulating the solar cell at a second temperature; the first temperature is 300-650 ℃; the second temperature is 200-250 ℃. The passivation method can solve the problems of low yield, poor uniformity and unstable efficiency improvement in the electric injection method, and the implementation process of the method is simple.)

一种太阳能电池的光注入钝化方法

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的光注入钝化方法，尤其涉及一种P型太阳能电池的光注入钝化方法。

背景技术

随着太阳能电池技术的快速发展，高效电池的开发越来越受重视，在目前的光伏市场中，成功商业化的太阳电池主要有：晶体硅太阳电池、砷化镓太阳电池、碲化镉太阳电池、薄膜非晶硅太阳电池以及铜铟硒太阳电池。而晶体硅太阳电池因为其相对较低的成本，高的转换效率和较好的稳定性等优势，占据着太阳能光伏市场80％以上的份额，而这一份额会在接下来相当长的一段时间内继续保持，而perc电池凭借好的钝化效果，较低的成本以及较大的效率提升空间被广泛应用。

太阳能电池的隧穿氧化层和掺杂层共同形成钝化接触结构，该结构为硅片背面提供了良好的表面钝化。但现有技术中，通常采用电注入的方式实现太阳能电池的H钝化，即将太阳能电池片置于电注入设备后在各个工位通以电流以达到电注入钝化效果。但是，在研究中发现，太阳能电池在采用电注入钝化过程中，产量低，均匀性差，且容易出现效率提升不稳定的问题。

机理上来说，Perc工艺后载流子传输距离加长，双面钝化后表面复合速率低，光致衰减引起体寿命衰减占比加大，缺少背部铝吸杂，金属杂志富集形成复合中心衰减大。

发明内容

太阳能电池的隧穿氧化层和掺杂层共同形成钝化接触结构，该结构为硅片背面提供了良好的表面钝化。现有技术中，通常采用电注入的方式实现太阳能电池的H钝化，但是，在研究中发现，太阳能电池在采用电注入钝化过程中，产量低，均匀性差，且容易出现效率提升不稳定的问题。

针对上述电注入钝化存在的产量低，均匀性较差，且容易出现效率提升不稳定的问题，本发明提供了一种太阳能电池的光注入钝化方法，本发明的方法能够进一步解决电注入方法中存在的产量低，均匀性差，容易出现效率提升不稳定的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种太阳能电池的光注入钝化方法，其特征在于，对金属化烧结后的太阳能电池进行光注入并辅以加热以实现钝化，包括如下步骤：

(1)在常压下，对所述太阳能电池进行光注入，且光注入的辐射强度为10-25suns，光注入的时间为100-300秒；

(2)在对所述太阳能电池进行光注入的同时辅以加热以实现钝化；所述的加热过程包括：加热阶段、降温阶段和保温阶段；所述的加热阶段是：将所述太阳能电池加热至表面温度为第一温度；所述的降温阶段是：将所述太阳能电池的表面温度从所述第一温度降至第二温度；所述的保温阶段是：将所述太阳能电池在所述第二温度下进行保温；所述的第一温度为300-650℃；所述的第二温度为200-250℃。

具体的，金属化后的太阳能电池具体是指已经制作了正极和负极的太阳能电池。

本发明所提供的太阳能电池的光注入钝化方法包括：对金属化烧结后的太阳能电池进行光注入并辅以加热以实现钝化；在常压下光注入的辐射强度为10～18suns，光注入的时间为100～300s。辅助加热过程包括：加热阶段、降温阶段和保温阶段，共两个温度段，首先将太阳能电池表面加热至要求温度(第一温度)，随后再降温至第二温度，保温阶段为太阳能电池在第二温度下进行保温。在本发明的方法的加热阶段、降温阶段和保温阶段中，一直保持光注入；光注入不仅产能高，而且可以提高注入强度，改进BO衰减的同时又改进HID，且光注入可以和烧结结合起来，一体化处理，减少一次分选降低成本，相较于电注入堆叠的传片方式，解决了组件端批量明暗片问题。

本发明的太阳能电池的光注入钝化方法能够实现钝化的原理是：在所述的加热阶段和所述降温阶段，温度起主要作用，在第一温度为300-650℃的条件下，能够充分将太阳能电池中背膜中的H离子激活；在保温阶段，光注入起主要作用，在第二温度为200-250℃的条件下，通过光注入的高能量使得激活的H离子从背膜迁移到晶硅层中，使得悬挂键能够被激活的H离子饱和，完成界面钝化。

进一步地，所述光注入的辐射强度为10-18suns，光注入的时间为200-300秒；所述的第一温度为300-550℃。

进一步地，所述光注入的辐射强度为14suns，所述光注入的时间为250-300s；所述的第一温度为350-400℃。

进一步地，将所述太阳能电池在所述第二温度下进行保温，保温时间为光注入时间的40-60％。

进一步地，所述太阳能电池在进行光注入的过程中采用链式传输的方式对单片太阳能电池依次进行传输。

进一步地，所述的光注入可采用红外光源或LED光源。

进一步地，所述加热可采用热板加热方式进行。

与现有技术相比，本发明提供的太阳能电池的光注入钝化方法，具有如下有益效果：

(1)本发明提供的太阳能电池的光注入钝化方法，能够进一步解决电注入方法中存在的产量低，均匀性差，容易出现效率提升不稳定的问题，且本发明的方法实施过程简单。

(2)本发明的太阳能电池的光注入钝化方法，在加热阶段和降温阶段，温度起主要作用，在第一温度为300-650℃的条件下，能够充分将太阳能电池背膜中H离子激活；背膜包括背面氧化铝和氮化硅，或者背膜包括背面氧化铝和氮氧化硅，或者背膜包括背面氧化铝、氮化硅和氮氧化硅；如果第一温度过低，则不能较好地使太阳能电池中H离子激活；如果第一温度过高，则会变成二次烧结会导致金属区过烧，从而会降低太阳能电池性能。

(3)本发明的太阳能电池的光注入钝化方法，在保温阶段(第二温度)，光注入起主要作用，在200-250℃的温度条件下进行保温，通过光注入的高能量将激活的H离子迁移到晶硅层中完成界面钝化；其中，如果保温阶段的温度过高，则会造成合金区域扩大，进而使得复合区增大，从而降低太阳能电池的转换效率；如果保温阶段的温度太低，激活态的H离子则会被变成非激活态，从而不能通过光注入的方式完成太阳能电池的钝化，会降低太阳能电池性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明太阳能电池的光注入钝化方法的实施装置图。

图中：1上料区、2加热区、3降温区、4保温区、5传送轮、6冷却风扇、7下料区、21加热装置、31热排风机、41保温装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

实施例1