一種降低PERC太陽能電池光致衰減的方法與流程

本發明屬于太陽能電池制造領域，具體地說，涉及一種降低PERC太陽能電池光致衰減的方法。

背景技術：

摻硼P型硅片制作的太陽能電池產品是目前光伏行業的主流產品，P型太陽能電池致命的弱點就是光致衰減(Light Induced Degradation，LID)較大。光致衰減是指晶硅太陽能電池經過光照后電池效率下降的現象，尤其在近年來，以摻硼P型硅制備的PERC電池中LID高達6-9％。因此，通過各種方法來改善PERC的LID已刻不容緩。

一般認為，晶硅太陽電池產生光致衰減的原因主要是硼氧復合。光生載流或電流注入導致p型硅片中的間隙氧原子和硼原子形成硼氧復合體，降低少子壽命，從而導致電池和組件效率下降。

為了解決上述問題，目前常采用氧含量較低的高質量硅片或鎵、銦元素取代硼作為摻雜劑制備的P型硅片，但是這些材料方面的改進會使成本增加，不利于產業化。另外還有一種常用方法，就是在電池制備完成后，采用光注入或電注入結合加熱。但光注入結合加熱的方法需要對電池片進行持續光照，且每個光源只能同時對單片電池片進行處理，產業化難度較大，成本高；采用電注入結合加熱的方法，需要30min～180min，耗時長，且每組能夠處理的電池片數量有限，大規模應用也存在困難。

因此，繼續一種成本低、易推廣，可以產業化的降低PERC太陽能電池光致衰減的方法。

技術實現要素：

為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供了一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結爐。

根據本發明的一個方面，提供一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結爐，所述燒結爐由順序排列的至少10個溫區組成；

1-3溫區的溫度為300-400℃；

4-7溫區的溫度為400-700℃；

8、9溫區的溫度為800-950℃；

9溫區之后的溫區的溫度為600-400℃。

根據本發明的一個具體實施方式，所述燒結爐由順序排列的12個溫區組成；

10-12溫區的溫度為600-400℃。

根據本發明的另一個具體實施方式，上述每個溫區長度為0.1m-0.5m。

根據本發明的又一個具體實施方式，所述燒結爐的帶速為150cm/min-250cm/min。

根據本發明的又一個具體實施方式，所述1-3溫區用于對進入所述燒結爐的電池片進行烘干。

根據本發明的又一個具體實施方式，所述4-7溫區用于在進入所述燒結爐的電池片上形成鋁背場和硅鋁合金接觸。

根據本發明的又一個具體實施方式，8、9溫區用于使進入所述燒結爐的電池片正面銀漿燒穿正面氮化硅膜，并與所述電池片的發射區形成銀硅歐姆接觸。

根據本發明的又一個具體實施方式，10-12溫區用于對進入所述燒結爐的電池片進行降溫處理。

本發明對傳統的PERC電池的燒結爐進行了改進，在常規燒結爐9個溫區的基礎上，又增加了1-3個溫區。這樣可以使燒結后的電池片從燒結的最高溫度緩慢降低到室溫。經實驗表明，本發明提供的燒結爐可以將使用摻硼P型硅片制作的PERC太陽能電池的光致衰減由的6-8％降至2％左右。與現有技術相比，本發明提供的燒結爐可以有效改善PERC太陽能電池的光致衰減，提高太陽能電池的光電轉換效率。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1所示為根據本發明提供的一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結爐的一個具體實施方式的結構示意圖。

附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。

具體實施方式

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發明省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本發明。

參考圖1，圖1所示為本發明提供的一種降低PERC太陽能電池光致衰減的燒結爐，所述燒結爐由順序排列的至少10個溫區組成。優選的，所述燒結爐由順序排列的12個溫區組成；

其中，1-3溫區的溫度為300-400℃；例如：300℃、350℃或者400℃。這三個溫區的溫度可以相同，也可以不同。當溫度不同時，值得注意的是，從1溫區到3溫區溫度是越來越高的。上述1-3溫區用于對進入所述燒結爐的電池片進行烘干，以便驅除漿料中的揮發性有機物。

4-7溫區的溫度為400-700℃；例如：400℃、550℃或者700℃。這三個溫區的溫度可以相同，也可以不同。當溫度不同時，值得注意的是，從4溫區到7溫區溫度是越來越高的。上述4-7溫區用于在進入所述燒結爐的電池片上形成鋁背場和硅鋁合金接觸。

8、9溫區的溫度為800-950℃；例如：800℃、900℃或者950℃。這兩個溫區的溫度可以相同，也可以不同。當溫度不同時，值得注意的是，從8溫區到9溫區溫度是遞增的。8、9溫區的設置是用于使進入所述燒結爐的電池片正面銀漿燒穿正面氮化硅膜，并與所述電池片的發射區形成銀硅歐姆接觸。

9溫區之后的溫區的溫度為600-400℃。通常在在9溫區之后設置三個溫區，即10-12溫區。10-12溫區的溫度為600-400℃；例如：600℃、500℃或者400℃。這3個溫區的溫度可以相同，也可以不同。由于10-12溫區用于對進入所述燒結爐的電池片進行降溫處理，因此當三個溫區的溫度不同時，值得注意的是，從10溫區到12溫區溫度是遞減的。

優選的，上述每個溫區長度為0.1m-0.5m，例如：0.1m、0.3m或者0.5m。各個溫區的長度可根據需求自行設置，無需長度一樣。

優選的，所述燒結爐的帶速為150cm/min-250cm/min，例如：150cm/min、200cm/min或者250cm/min。

下面以一個具體實施例來說明本發明提供的燒結爐對太陽能電池光致衰減的影響。

以一塊P型硅片為例，在其印刷完成后送入本發明提供的燒結爐的爐帶上。放置好之后，爐帶開始以150-250cm/min的帶速向前運行。硅片會依次經過燒結爐溫區1、2、3……12。1-3溫區設定為300-400℃，4-7溫區設定為400-700℃，8、9溫區設定為800-950℃，10-12溫區溫度設定為600-400℃。上述1-12溫區中，每個溫區的長度為0.1-0.5m。

燒結后，對上述P型硅片的效率和光致衰減進行了測量，并與常規工藝進行了對比，詳見下表：

上表中各參數的含義為：

Uoc：開路電壓；Isc：短路電流；Rs：串聯電阻；FF：填充因子；NCell：轉換效率。

從上述實施例可以看出，本發明提供的燒結爐能夠有效降低PERC太陽能電池的光致衰減。

雖然關于示例實施例及其優點已經詳細說明，應當理解在不脫離本發明的精神和所附權利要求限定的保護范圍的情況下，可以對這些實施例進行各種變化、替換和修改。對于其他例子，本領域的普通技術人員應當容易理解在保持本發明保護范圍內的同時，工藝步驟的次序可以變化。

此外，本發明的應用范圍不局限于說明書中描述的特定實施例的工藝、機構、制造、物質組成、手段、方法及步驟。從本發明的公開內容，作為本領域的普通技術人員將容易地理解，對于目前已存在或者以后即將開發出的工藝、機構、制造、物質組成、手段、方法或步驟，其中它們執行與本發明描述的對應實施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結果，依照本發明可以對它們進行應用。因此，本發明所附權利要求旨在將這些工藝、機構、制造、物質組成、手段、方法或步驟包含在其保護范圍內。