一种降低PERC太阳能电池光致衰减的方法与流程

本发明属于太阳能电池制造领域，具体地说，涉及一种降低PERC太阳能电池光致衰减的方法。

背景技术：

掺硼P型硅片制作的太阳能电池产品是目前光伏行业的主流产品，P型太阳能电池致命的弱点就是光致衰减(Light Induced Degradation，LID)较大。光致衰减是指晶硅太阳能电池经过光照后电池效率下降的现象，尤其在近年来，以掺硼P型硅制备的PERC电池中LID高达6-9％。因此，通过各种方法来改善PERC的LID已刻不容缓。

一般认为，晶硅太阳电池产生光致衰减的原因主要是硼氧复合。光生载流或电流注入导致p型硅片中的间隙氧原子和硼原子形成硼氧复合体，降低少子寿命，从而导致电池和组件效率下降。

为了解决上述问题，目前常采用氧含量较低的高质量硅片或镓、铟元素取代硼作为掺杂剂制备的P型硅片，但是这些材料方面的改进会使成本增加，不利于产业化。另外还有一种常用方法，就是在电池制备完成后，采用光注入或电注入结合加热。但光注入结合加热的方法需要对电池片进行持续光照，且每个光源只能同时对单片电池片进行处理，产业化难度较大，成本高；采用电注入结合加热的方法，需要30min～180min，耗时长，且每组能够处理的电池片数量有限，大规模应用也存在困难。

因此，继续一种成本低、易推广，可以产业化的降低PERC太阳能电池光致衰减的方法。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种降低PERC太阳能电池光致衰减的烧结炉。

根据本发明的一个方面，提供一种降低PERC太阳能电池光致衰减的烧结炉，所述烧结炉由顺序排列的至少10个温区组成；

1-3温区的温度为300-400℃；

4-7温区的温度为400-700℃；

8、9温区的温度为800-950℃；

9温区之后的温区的温度为600-400℃。

根据本发明的一个具体实施方式，所述烧结炉由顺序排列的12个温区组成；

10-12温区的温度为600-400℃。

根据本发明的另一个具体实施方式，上述每个温区长度为0.1m-0.5m。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述烧结炉的带速为150cm/min-250cm/min。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述1-3温区用于对进入所述烧结炉的电池片进行烘干。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述4-7温区用于在进入所述烧结炉的电池片上形成铝背场和硅铝合金接触。

根据本发明的又一个具体实施方式，8、9温区用于使进入所述烧结炉的电池片正面银浆烧穿正面氮化硅膜，并与所述电池片的发射区形成银硅欧姆接触。

根据本发明的又一个具体实施方式，10-12温区用于对进入所述烧结炉的电池片进行降温处理。

本发明对传统的PERC电池的烧结炉进行了改进，在常规烧结炉9个温区的基础上，又增加了1-3个温区。这样可以使烧结后的电池片从烧结的最高温度缓慢降低到室温。经实验表明，本发明提供的烧结炉可以将使用掺硼P型硅片制作的PERC太阳能电池的光致衰减由的6-8％降至2％左右。与现有技术相比，本发明提供的烧结炉可以有效改善PERC太阳能电池的光致衰减，提高太阳能电池的光电转换效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1所示为根据本发明提供的一种降低PERC太阳能电池光致衰减的烧结炉的一个具体实施方式的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

参考图1，图1所示为本发明提供的一种降低PERC太阳能电池光致衰减的烧结炉，所述烧结炉由顺序排列的至少10个温区组成。优选的，所述烧结炉由顺序排列的12个温区组成；

其中，1-3温区的温度为300-400℃；例如：300℃、350℃或者400℃。这三个温区的温度可以相同，也可以不同。当温度不同时，值得注意的是，从1温区到3温区温度是越来越高的。上述1-3温区用于对进入所述烧结炉的电池片进行烘干，以便驱除浆料中的挥发性有机物。

4-7温区的温度为400-700℃；例如：400℃、550℃或者700℃。这三个温区的温度可以相同，也可以不同。当温度不同时，值得注意的是，从4温区到7温区温度是越来越高的。上述4-7温区用于在进入所述烧结炉的电池片上形成铝背场和硅铝合金接触。

8、9温区的温度为800-950℃；例如：800℃、900℃或者950℃。这两个温区的温度可以相同，也可以不同。当温度不同时，值得注意的是，从8温区到9温区温度是递增的。8、9温区的设置是用于使进入所述烧结炉的电池片正面银浆烧穿正面氮化硅膜，并与所述电池片的发射区形成银硅欧姆接触。

9温区之后的温区的温度为600-400℃。通常在在9温区之后设置三个温区，即10-12温区。10-12温区的温度为600-400℃；例如：600℃、500℃或者400℃。这3个温区的温度可以相同，也可以不同。由于10-12温区用于对进入所述烧结炉的电池片进行降温处理，因此当三个温区的温度不同时，值得注意的是，从10温区到12温区温度是递减的。

优选的，上述每个温区长度为0.1m-0.5m，例如：0.1m、0.3m或者0.5m。各个温区的长度可根据需求自行设置，无需长度一样。

优选的，所述烧结炉的带速为150cm/min-250cm/min，例如：150cm/min、200cm/min或者250cm/min。

下面以一个具体实施例来说明本发明提供的烧结炉对太阳能电池光致衰减的影响。

以一块P型硅片为例，在其印刷完成后送入本发明提供的烧结炉的炉带上。放置好之后，炉带开始以150-250cm/min的带速向前运行。硅片会依次经过烧结炉温区1、2、3……12。1-3温区设定为300-400℃，4-7温区设定为400-700℃，8、9温区设定为800-950℃，10-12温区温度设定为600-400℃。上述1-12温区中，每个温区的长度为0.1-0.5m。

烧结后，对上述P型硅片的效率和光致衰减进行了测量，并与常规工艺进行了对比，详见下表：

上表中各参数的含义为：

Uoc：开路电压；Isc：短路电流；Rs：串联电阻；FF：填充因子；NCell：转换效率。

从上述实施例可以看出，本发明提供的烧结炉能够有效降低PERC太阳能电池的光致衰减。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。