一种太阳能电池的边缘漏电处理装置及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池的边缘漏电处理装置及处理方法。
【背景技术】
[0002]随着能源在国民经济中战略地位的不断提高和对太阳能利用技术的不断发展，光伏发电系统得到了广泛关注，低成本、高效率是其未来发展的方向。光伏发电系统包括光伏发电组件和光伏系统平衡部件(Balance of System, BOS)，其中BOS在光伏发电系统成本中所占的比重不断增大且成本降低比较困难，因此，提高光伏发电组件的转换效率以降低光伏发电成本变得尤为重要。B0S是指光伏系统中除光伏阵列以外的其它所有部件，如遥控器、逆变器、最大功率跟踪器、工程数据采集、显示和远传、监控、蓄电池、配点系统、支架和电缆等。
[0003]目前，光伏发电组件中的太阳能电池片以晶硅电池为主，实现晶硅电池高转换效率的技术主要有:选择性发射极技术、背接触高效技术、金属穿孔卷绕技术、晶硅异质结技术等。其中，晶硅异质结技术具备制程温度低、结构简单、转换效率高等优势，被认为是最有竞争力的高转换效率技术。
[0004]现有晶硅异质结技术制备获得的晶硅异质结太阳能电池的基本结构如图1所示，晶硅异质结太阳能电池，也称为硅异质结太阳能电池。硅异质结太阳能电池包括由硅片11、本征非晶硅12和掺杂非晶硅13组成的PN结、由本征非晶硅14和掺杂非晶硅15组成的背电场、由透明导电氧化物薄膜(Transparent conductive oxide，TCO) 16和17，以及金属银(Ag)18和19组成的电极。其中，金属银18采用丝网印刷的方法制备而成，透明导电氧化物薄膜16和17，以及金属银19均采用物理气相沉积法(Physical Vapor Deposit1n, PVD)制备而成，在PVD工艺过程中，导电材料会沉积到电池边缘部位，会出现电池正、背电极互联出现漏电，使得电池并联电阻降低，电池填充因子降低，从而降低电池转换效率。
[0005]另外，由于硅片边缘材料缺陷和边缘玷污等影响，电池钝化水平较低，硅片边缘区域缺陷较多，导致反向复合电流较大，从而产生局部漏电，导致电池填充因子降低，电池转换效率下降。
[0006]针对晶硅异质结技术制备晶硅异质结太阳能电池的制备过程中存在的边缘漏电问题，目前解决边缘漏电的方法主要有:机械磨损去边法，即利用砂轮等工具机械式的磨掉边缘漏电区域，此种方法容易造成硅片边缘隐裂，产生新的损伤；激光划线方法，即利用激光在硅片边缘划线，使漏电区域与非漏电区域隔离，同时也发展了高速水流切除方法；等离子体刻蚀法，即利用氟离子(F )、氧离子(02 )，对硅片边缘进行等离子体刻蚀，去除边缘漏电区域；溶液刻蚀法，即利用硝酸(HN03)、氢氟酸(HF)等刻蚀液去除边缘漏电区域。以上方法均会造成新的未钝化边缘，导致载流子在边缘复合率增加和电池效率降低。
[0007]掩膜板法，在PVD工艺过程中，电池正、反两面中的至少一面需要在边缘部位设置边缘掩膜板，通过边缘掩膜板的遮挡可防止导电材料沉积到电池边缘部位，但由于边缘掩膜板加工误差等工艺误差，很容易使边缘掩膜板与电池边缘之间产生间隙，而真空条件下金属原子自由扩散程较大，很容易通过晶体硅与掩膜板之间的间隙扩散沉积到电池边缘，产生漏电问题。
[0008]综上所述，现有技术解决硅异质结太阳能电池边缘漏电的方法都各自存在不足:由于异质结电池对边缘缺陷很敏感，机械磨损去边法或激光划线方法都会引入新的非钝化边缘区域，从而降低电池效率；等离子体刻蚀法和溶液刻蚀法仅能对边缘固定区域范围进行刻蚀处理，无法对该固定区域范围外存在的漏电问题进行解决；掩膜板法对设备要求较高且会出现掩膜板对位不准等，导致正、背透明导电氧化物薄膜电极短路，降低电池填充因子。
[0009]此外，漏电区域通常存在于边缘的某局部区域，并非整个硅片边缘区域，现有技术处理是对整个边缘进行处理，不能对边缘漏电局部区域进行选择性区域处理；现有技术防止漏电的方法仅针对电池正背电极边缘互联导致的漏电问题，无法解决由边缘材料缺陷引起的复合漏电问题。
【发明内容】
[0010]本发明实施例提供了一种太阳能电池的边缘漏电处理装置及处理方法，用以解决现有技术对太阳能电池边缘漏电处理时存在的不足，提高太阳能电池的转换效率。
[0011]本发明实施例提供的一种太阳能电池的边缘漏电处理装置，包括:刻蚀液槽、偏压电源、至少一条导线和电流检测装置；
[0012]所述刻蚀液槽用于盛放刻蚀溶液；
[0013]所述偏压电源设置于所述刻蚀液槽外部，并通过所述导线分别与待处理的太阳能电池的正背电极相连，用于为放置于所述刻蚀液槽中的所述太阳能电池施加反向偏压，使得太阳能电池的边缘漏电区域的刻蚀速率大于边缘非漏电区域的刻蚀速率；
[0014]所述电流检测装置设置于所述刻蚀液槽外部，与所述偏压电源相连，用于检测所述太阳能电池的正背电极之间的电流值，当该电流值小于预设电流值时，发送控制信号给所述偏压电源，控制所述偏压电源停止工作。
[0015]由本发明实施例提供的太阳能电池的边缘漏电处理装置，由于该装置包括偏压电源，偏压电源用于为放置于刻蚀液槽中的太阳能电池施加反向偏压，当对放置于刻蚀液槽中的太阳能电池施加反向偏压时，太阳能电池的边缘漏电区域的电流密度会增大，漏电区域会产生局部热点，温度快速升高，漏电区域的刻蚀速率随着温度的升高而急剧加快，而太阳能电池的边缘非漏电区域的电流密度较低，温度相对较低，刻蚀速率也相对较慢，因此能够实现对太阳能电池的边缘漏电区域的选择性刻蚀，从而降低电池边缘漏电损耗，提高电池的转换效率。
[0016]较佳地，还包括设置于所述刻蚀液槽的四周和/或底部的温度调节装置，用于调节刻蚀溶液的温度，使得所述刻蚀溶液的温度维持在第一预设温度和第二预设温度之间。
[0017]这样，通过设置温度调节装置，可以使刻蚀溶液的温度维持在一定的范围内，可有效保护太阳能电池的边缘非漏电区域不被过分刻蚀，防止对电池造成新的附加损伤。
[0018]较佳地，所述温度调节装置包括降温装置和温度检测装置，所述温度检测装置用于检测刻蚀溶液的温度，当刻蚀溶液的温度高于第一预设温度时，发送第一信号给所述降温装置，所述降温装置开始工作，直到刻蚀溶液的温度降至第二预设温度时，发送第二信号给所述降温装置，所述降温装置停止工作。
[0019]较佳地，所述第一预设温度为25°C，所述第二预设温度为5°C。
[0020]较佳地，所述太阳能电池为硅异质结太阳能电池，还包括移动装置，用于对所述硅异质结太阳能电池进行移动。
[0021]较佳地，通过夹子或探针挤压接触的方式分别将所述导线与所述硅异质结太阳能电池的正背电极相连。
[0022]本发明实施例还提供了一种采用上述太阳能电池的边缘漏电处理装置对太阳能电池的边缘漏电进行处理的方法，所述方法包括:
[0023]对放置于刻蚀溶液中的待处理的太阳能电池施加反向偏压，使得太阳能电池的边缘漏电区域的刻蚀速率大于边缘非漏电区域的刻蚀速率；
[0024]检测太阳能电池的正背电极之间的电流值，当该电流值小于预设电流值时，停止对所述太阳能电池施加反向偏压。
[0025]由本发明实施例提供的太阳能电池的边缘漏电处理方法，该方法采用对太阳能电池施加反向偏压，同时辅助溶液刻蚀法，使得太阳能电池的边缘漏电区域在刻蚀溶液中被选择性的快速刻蚀掉，从而降低电池边缘漏电损耗，提高电池的转换效率。
[0026]较佳地，所述对放置于刻蚀溶液中的待处理的太阳能电池施加反向偏压之前，所述方法还包括:
[0027]检测刻蚀溶液的温度，当刻蚀溶液的温度高于第一预设温度时，对所述刻蚀溶液进行降温，直到刻蚀溶液的温度降至第二预设温度时，停止对所述刻蚀溶液进行降温，使得所述刻蚀溶液的温度维持在第一预设温度和第二预设温度之间。
[0028]较佳地，所述刻蚀溶液的组分为盐酸和去离子水。
[0029]较佳地，所述盐酸的体积浓度为0.01 %到0.1 %。
[0030]综上所述，本发明实施例提供的太阳能电池的边缘漏电处理装置及处