一种抗电势诱导衰减效应的晶硅表面氧化装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抗电势诱导衰减效应的晶硅表面氧化装置及其方法，属于电化学领域，具体来讲是晶硅太阳能电池制造领域。
【背景技术】
[0002]晶体硅太阳能电池片的光伏发电是当前光伏领域的主流技术之一。近年来，光伏组件的发电出现了一个新的影响组件功率衰减的效应，即功率输出的电势诱导衰减(PID)效应。这个衰减效应是跟光伏并网系统中常用的高电压(600V-1000V)密切相关，这些高电压通常施加在电池片和铝边框两端。当晶硅电池组件在经历各种大气环境尤其是在湿热的恶劣环境条件下，不可避免的发生组件漏电，漏电流就会在电池片、封装材料、背板和铝边框流过。通常情况下，浮法封装玻璃中的钠离子在电池组件的强电势作用下，会沿着EVA封装材料中的一些微通道进入到晶硅表面，这些钠离子又通常聚集在晶硅表面的缺陷位，从而恶化了电池表面的钝化效果，造成了电池组件中载流子的大量复合，也造成了电池组件填充因子、短路电流的下降，因而直接导致了电池组件的功率输出降低。
[0003]为克服钠离子进入到晶硅表面，一方面，研究者们从EVA胶的改进方面着手，提高EVA胶的阻抗特性，延缓钠离子的进入，但成本相对较高，离实际应用还有较长一段距离;另一方面，研究者们在晶硅表面涂覆一层致密S1x的阻挡层，阻止钠离子的进入，例如，采用等离子体增强化学气相沉积方法利用笑气(N20)和硅烷(SiH4)作为前驱体在晶硅表面生长S1x的阻挡层，但所生长S1x薄膜不够致密，实际的阻挡效果并不理想;也有直接采用高温湿法或干法热氧化方法，但其工艺时间较长，且厚度难以准确控制。目前产线上常用臭氧氧化方法，即将高电压放电产生的较高浓度的臭氧气体直接输运到晶硅表面，利用其氧化能力在晶硅表面生长一薄层氧化层，值得一提的是，目前臭氧的晶硅表面氧化是在一个非封闭的开放环境中进行的，一方面表面氧化层厚度较薄，仅l_2nm厚，另一方面，臭氧气体不可避免的会散逸到周围环境中，对人体和环境均会造成一定的毒害作用。
[0004]因此，如何实现高效环保的晶硅表面氧化，并使其能够满足抗PID晶硅太阳能电池的要求，一直是人们所关心的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种能够提高晶硅表面氧化效果的晶硅表面氧化装置和方法。
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种抗电势诱导衰减效应的晶硅表面氧化装置，用于对晶硅表面进行氧化处理，其特征在于，包括:
[0007]-羟基发生室，内设有电解液以及浸入所述电解液中、分别与电源的正、负极连接的阳极体和阴极体，所述阳极体能够将羟基发生室中部分电解液中的水分子分解成羟基和氢的自由基并混入该电解液中形成混合液；
[0008]-施加装置，与所述羟基发生室通过第一管道连通，所述第一管道上设有能够将所述羟基发生室中的混合液输送到所述施加装置上的第一动力装置，所述施加装置能够将所述混合液施加到所述晶硅的表面。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述羟基发生室上还设有前端处理装置，所述前端处理装置包括与所述羟基发生室通过第二管道连接的储液室，所述储液室内设有电解质，所述第二管道内设有能够将所述储液室中的电解液输送至所述羟基发生室中的第二动力装置。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述前端处理装置还包括设置在所述储液室上的进液管，所述进液管内的液态水以及电解质通过第三动力装置驱动输送至所述储液室内，并在所述储液室内混合。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述进液管上连接有用于向其中添加液态水的加水装置以及添加电解质的加药栗，所述加水装置与所述进液管之间连接有用于控制液态水流量的流量计。
[0012 ]作为本发明的进一步改进，所述流量计的流量以及所述加药栗的添加量均通过伺服控制。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述阴极体由不锈钢件、钛件、镀有金属铂的钛件组中的一种或者多种组成，所述阳极体由涂覆有功能纳米复合涂层的钛电极组成，所述功能纳米复合涂层由铂涂层、氧化钌/氧化铱混合涂层、氧化钴/氧化铱混合涂层、氧化钽/氧化铱混合涂层、氧化钴/类金刚石碳/氧化铱混合涂层中的一种或者多种组成。
[0014]与上述发明属于同一个构思的发明创造，一种抗电势诱导衰减效应的晶硅表面氧化装置，其特征在于，所述施加装置包括喷淋头，所述喷淋头能够将液体直接喷淋到晶硅上下表面。
[0015]作为本发明的进一步改进，包括以下步骤:
[0016]S1、通过羟基发生器，采用电解的方法，电解位于羟基发生室内的电解液，获得含有羟基的混合液；
[0017]S2、将上述混合液输入到施加机构中；
[0018]S3、通过上述施加机构将该混合液施加在晶硅表面；
[0019]S4、通过PECVD装置在氧化硅工件上生长一层氮化硅减反层，然后对该工件正反面进行印刷和烧结。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述步骤S1之前还设有
[0021]步骤S0、向羟基发生室内或者输入至该羟基发生室中的电解液中添加电解质，使该液态水保持设定的PH值。
[0022]作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中，所述施加方式为喷淋，将含有羟基自由基的混合液喷淋到晶硅的上下表面。
[0023]作为本发明的进一步改进，所述步骤S0中，设定的PH值在1.0-6.0之间。
[0024]作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中，电解的阴极体由不锈钢件、钛件、镀有金属铂的钛件组中的一种或者多种组成，电解的阳极体由涂覆有功能纳米复合涂层的钛电极组成，所述功能纳米复合涂层由铂涂层、氧化钌/氧化铱混合涂层、氧化钴/氧化铱混合涂层、氧化钽/氧化铱混合涂层、氧化钴/类金刚石碳/氧化铱混合涂层中的一种或者多种组成。
[0025]本发明的有益效果在于，本发明通过电解水，将羟基溶于电解液中形成乳化液，通过施加装置，将含有羟基的乳化液直接喷淋到晶硅的上下表面，使得晶硅表面生成一定后的的氧化硅膜，从而起到抗PID效果，解决现有技术中遇到的问题。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的结构示意图；
[0027]其中:2-羟基发生室;4-施加装置;6-前端处理装置;8-储液室；10-加药栗；12-流量计;14-喷淋头。
【具体实施方式】
[0028]下面对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
[0029]如图1所示，本发明包括:
[0030]-羟基发生室2，内设有电解液以及浸入所述电解液中、分别与电源的正、负极连接的阳极体和阴极体，所述阳极体能够将羟基发生室2中部分电解液中的水分子分解成羟基和氢的自由基并混入该电解液中形成混合液；
[0031 ]-施加装置4，与所述羟基发生室2通过第一管道连通，所述第一管道上设有能够将所述羟基发生室2中的混合液输送到所述施加装置4上的第一动力装置，所述施加装置4能够将所述混合液施加到所述晶硅的上下表面。
[0032]作为本发明的进一步改进，所述羟基发生室2上还设有前端处理装置6，所述前端处理装置6包括与所述羟基发生室2通过第二管道连接的储液室8，所述储液室8内设有电解质，所述第二管道内设有能够将所述储液室8中的电解液输送至所述羟基发生室2中的第二动力装置。
[0033]作为本发明的进一步改进，所述前端处理装置6还包括设置在所述储液室8上的进液管，所述进液管内的液态水以及电解质通过第三动力装置驱动输送至所述储液室8内，并在所述储液室8内混合。
[0034]作为本发明的进一步改进，所述进液管上连接有用于向其中添加液态水的加水装置以及添加电解质的加药栗10，所述加水装置与所述进液管之间连接有用于控制液态水流量的流量计12。
[0035 ]作为本发明的进一步改进，所述流量计12的流量以及所述加药栗10的添加量均通过伺服控制。
[0036]作为本发明的进一步改进，所述阴极由不锈钢件、钛件、镀有金属铂的钛件组中的一种或者多种组成，所述阳极体由涂覆有功能纳米复合涂层的钛电极组成，所述功能纳米复合涂层由铂涂层、氧化钌/氧化铱混合涂层、氧化钴/氧化铱混合涂层、氧化钽/氧化铱混合涂层、氧化钴/类金刚石碳/氧化铱混合涂层中的一种或者多种组成。
[0037]与上述发明属于同一个构思的发明创造，一种抗电势诱导衰减效应的晶硅表面氧化装置，其特征在于，所述施加装置4包括喷淋头14，所述喷淋头14能够将混合液直接喷淋到晶硅的上下表面。
[0038]作为本发明的进一步改进，包括以下步骤:
[0039]S1、通过羟基发生器，采用电解的方法，电解位于羟基发生室2内的电解液，获得含有羟基的混合液；
[0040]S2、将上述混合液输入到施加装置中；
[0041 ] S3、通过上述施加装置将该混合液施加在晶硅表面；
[0042]S4、通过PECVD装置在氧化硅工件上生长一层氮化硅减反层，然后对该工件正反面进行印刷和烧结。
[0043]作为本发明的进一步改进，所述步骤S1之前还设有
[0044]步骤S0、向羟基发生室2内或者输入至该羟基发生室2中的电解液中添加电解质，使该液态水保持设定的PH值。
[0045]作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中，所述施加方式为喷淋，将该混合液喷淋到晶硅的上下表面。
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