一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法

文档序号:8499346阅读:498来源:国知局
一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域,更具体的是涉及一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法。
【背景技术】
[0002]电势诱导衰减(PID)是指在高温、高湿和高电压的作用下,太阳能电池组件出现功率下降的现象。太阳能电池组件在发电状态下五年左右会出现不同程度的电势诱导衰减现象,这成为目前光伏发电领域面临的一个重大问题。
[0003]目前电池端的抗PID技术主要集中在二氧化硅/氮化硅叠层技术上,这种复合膜的抗PID性能已经得到行业的高度认可。在二氧化硅/氮化硅叠层的制备上,二氧化硅层是重点,其直接影响到组件的抗PID性能,电池外观和转换效率。二氧化硅层的制备有两种方法:一种是利用PECVD技术,对N20/SiH4电离沉积出二氧化硅层,但这种技术的二氧化硅层致密性差,对石墨舟和炉管损伤严重,还会降低电池的转换效率;一种是在去PSG设备中增加臭氧氧化装置,对硅片表面进行氧化,形成二氧化硅层,这种技术成本低,工艺简单,还可以提高电池的转换效率,是目前抗PID技术的重中之重。
[0004]臭氧抗PID技术也存在一些弊端,如电池外观不良比例高,二氧化硅层的致密性有待提高等,也在制约着该技术的更大范围推广,因此,急需对臭氧抗PID技术进行改良。

【发明内容】

[0005]本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法。
[0006]为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:a)在硅片表面形成绒面;b)将硅片热扩散制备p-n结;c)将扩散后的硅片去磷硅玻璃;d)将硅片进行臭氧氧化处理;e)在硅片正面制备氮化硅减反膜;f)利用丝网印刷在硅片正背面制备金属电极。
[0008]优选的,所述步骤d)的具体方法步骤如下:1)将去磷硅玻璃后的硅片进行水蒸气清洗;2)清洗后的硅片干燥处理;3)干燥后的硅片表面进行臭氧氧化处理;4)最后将硅片退火处理。
[0009]优选的,所述水蒸气清洗硅片时间为10-40S。
[0010]优选的,所述硅片干燥处理为采用氮气或者过滤空气的热风;所述热风喷洒在硅片上,蒸发硅片表面水分。
[0011]优选的,所述热风温度为80-150°C,所述硅片干燥时间为5-10S。
[0012]优选的,所述臭氧氧化处理为臭氧和氮气进行混合,通过对臭氧和氮气混合气体进行加热,将加热后的臭氧和氮气混合气体喷在硅片表面上,硅片表面被氧化。
[0013]优选的,所述加热温度为100_150°C,所述硅片表面被氧化的时间为20-80s。
[0014]优选的,所述退火处理为热辐射处理。
[0015]优选的,所述退火处理的时间为20-100S,退火温度为150_250°C。
[0016]与现有技术相比,本发明所述一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法的有益效果为:本发明通过PSG设备上集成臭氧机来制备二氧化硅层,制备的方法加入了对流过的硅片进行清洗、干燥、氧化和退火处理,硅片放置在输送带上,经过水蒸气清洗去除硅片表面的脏污,然后进行干燥,为臭氧氧化提供了一个非常洁净的基底,这样可以防止直接氧化导致的硅片表面脏污,印记和划伤等问题,可以大大提高电池的良品率;臭氧的氧化反应在高温下完成,使得形成的二氧化硅层致密性大大提高;退火箱对对二氧化硅进一步退火,二氧化硅的致密性进一步提高,电池的抗PID性能大大提高。
【附图说明】
[0017]图1为现有技术的去PSG设备简图;
[0018]图2为本发明实施方式的去PSG和臭氧机集成设备简图;
[0019]图3为抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法的流程图;
[0020]图4为本发明实施方式的臭氧机结构图;
[0021]图5为臭氧氧化处理方法的流程图。
[0022]图6为本发明实施方式的水蒸气清洗箱结构图;
[0023]图7为本发明实施方式的干燥箱结构图;
[0024]图8为本发明实施方式的臭氧氧化箱结构图;
[0025]图9为本发明实施方式的退火箱结构图。
【具体实施方式】
[0026]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0027]下面结合附图具体描述根据本发明实施例的抗电势诱导衰减太阳能电池的生产设备。
[0028]现有技术的去PSG设备如图1所示,硅片3经历依次排列连接的上料区、刻蚀槽、第一水槽、碱槽、第二水槽、HF酸槽、第三水槽、烘干槽和下料台,将硅片3正背面的PSG去除,将娃片3周边的p-n结层去除。
[0029]本发明是在所述烘干槽与下料台之间加入臭氧机100,其集成在所述烘干槽所用设备中,集成后的设备简图如图2和图4所示,即在现有技术的基础上,在烘干槽和下料台中间安装臭氧机100。
[0030]本发明是在所述烘干槽与下料台之间加入臭氧机100,所述臭氧机100包括水蒸气清洗箱4、干燥箱5、臭氧氧化箱6和退火箱7,所述水蒸气清洗箱4、干燥箱5、臭氧氧化箱6和退火箱7依次排列连接,在所述臭氧机100下方设有输送带2,所述水蒸气清洗箱4、干燥箱5和臭氧氧化箱6上连接有排气管,排气管(图中未视出)是为水蒸气清洗箱4、干燥箱5和臭氧氧化箱6补充或者增加一定的气体,使硅片3在经过上述水蒸气清洗箱4、干燥箱5和臭氧氧化箱6时,能快速和有效地喷晒在硅片3表面且作臭氧氧化处理。本臭氧机100的结构合理、性能稳定,硅片3在同一生产线上依次完成制备工艺,不但可以提高抗PID电池的良品率,还能提升电池的抗PID性能,此外,致密的二氧化硅层优异的钝化作用还能提高电池的转换效率。
[0031]如图3所示,本发明实施方式的一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:a)制绒:在硅片3表面形成绒面,降低太阳光的反射率;b)热扩散
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