一種消除b摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法及其設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法及其設備，屬于太陽電池技術領域。
【背景技術】
[0002]在光伏行業中，硼(B)摻雜晶硅太陽電池占據著絕對的市場。尤其是近兩年隨著對高功率組件的需求的增加，單晶B摻雜PERC電池在未來可能會逐漸占據越來越大的市場。然而，一直以來，B摻雜晶娃太陽電池被光致衰減LID現象所困擾。光致衰減(light-1nducedde grada t i on: LID )是指晶硅太陽能電池經過光照后電池效率下降的現象，在B摻雜單晶電池上最明顯，衰減比可以達到相對比3%-7%，一些實驗室高效電池甚至高達10%。因此隨著高效電池的開發，LID效應不能再被忽略。尤其是目前各公司都在準備開發高效PERC生產線，如何解決LID問題，如何通過可靠性認證，就成為擺在各光伏企業面前的亟待解決的首要問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法及其設備，消除由于光致衰減所導致的電池效率的下降，提高太陽電池的效率及可靠性。
[0004]為此，本發明采用如下技術方案:
一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，其特征在于:依次包括如下步驟:
S1:將電池片在第一溫度下進行高光照處理，持續第一時間；
52:將電池片在第二溫度下進行高光照處理，持續第二時間；
53:將電池片在第三溫度下進行高光照處理，持續第三時間；
其中，第二時間長于第一時間和第二時間，高光照處理的光照強度范圍為I X 103w/m2?3 X 106w/m2o
[0005]進一步地，所述第一溫度為25-1000度，第一時間為2 3s;優選地，所述第一溫度為25-500度，第一時間為 3s-5min。
[0006]進一步地，所述第二溫度為100-1000度，第二時間為2 10s;優選地，所述第二溫度為 200-500度，第二時間為 30s-10min。
[0007]進一步地，所述第三溫度為20-25度，第三時間為2 3s;優選地，所述第三溫度為25度，第三時間為3s-5min。
[0008]進一步地，所述高光照采用的光源為激光、鹵素燈或者LED燈。
[0009]本發明的另一方面，提供一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，包括:傳輸軌道，用于輸送電池片；以及沿輸送路徑依次設置的第一光照區、第二光照區以及第三光照區，第一光照區具有第一溫度，光照時間為第一時間，第二光照區具有第二溫度，光照時間為第二時間，第三光照區具有第三溫度，光照時間為第三時間，其中，第二時間長于第一時間和第三時間。
[0010]進一步地，所述第一溫度為25-1000度，第一時間為2 3s;優選地，所述第一溫度為25-500度，第一時間為 3s-5min。
[0011]進一步地，所述第二溫度為100-1000度，第二時間為2 10s;優選地，所述第二溫度為 200-500度，第二時間為 30s-10min。
[0012]進一步地，所述第三溫度為20-25度，第三時間為2 3s;優選地，所述第三溫度為25度，第三時間為3s-5min。
[0013]進一步地，所述第一光照區、第二光照區、第三光照區的光源為激光、鹵素燈或者LED 燈。
[0014]本發明中，術語“電池片”是指經燒結處理后的太陽電池片的成品或半成品。
[0015]本發明的工作原理為:
B摻雜的晶體硅太陽電池，在光照條件下或者黑暗中載流子注入的情形下，都會激發基體材料當中的相應的復合中心，如單晶中的BO，多晶中的Fe，FeB，亦或是Cu。這些復合中心作為少子壽命的“殺手”，會顯著的降低少子壽命，從而導致電池性能的下降。本發明基于對光致衰減的機理的認識的基礎上，有針對性地設計了三個不同的工藝階段，分別作相對應的處理，從而達到消除光致衰減的目的。具體如下:
通過第一溫度下、持續第一時間的高光照處理，快速激活基體材料中全部的復合中心，如BO和Fe，FeB，Cu等;
通過第二溫度下、持續第二時間的高光照處理，使電池片較長時間的暴漏在較高溫度和高光照下，目的是激發SiNx薄膜中的H，使其鈍化復合中心；
通過第三溫度下、持續第三時間的高光照處理，目的是降低復合中心活性，使其不再成為有效的復合中心；
通過以上三個步驟的處理，可以極大程度上、甚至完全消除與光致衰減相關的復合中心，從而抑制衰減，實現電池的高效和高可靠性。
[0016]同時，本發明的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法步驟簡單，易于產業化；設備開發簡單，可以快速地應用于現有的產線布局中，成本經濟。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。
[0019]實施例1:
一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，依次包括如下步驟:
S1:將電池片在100度下進行高光照處理，持續5min，光照強度范圍為IX 103w/m2;
S2:將電池片在240度下進行高光照處理，持續lOmin，光照強度范圍為lX103w/m2;
S3:將電池片在25度下進行高光照處理，持續5min，光照強度范圍為lX103w/m2;
其中，高光照的光源采用LED燈。
[0020]實施例2:
一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，依次包括如下步驟:
S1:將電池片在500度下進行高光照處理，持續3s，光照強度范圍為3 XlOiVzV;
S2:將電池片在500度下進行高光照處理，持續10s，光照強度范圍為3 XlOiVzV;
S3:將電池片在25度下進行高光照處理，持續3s，光照強度范圍為3 XlOiVzV;
其中，高光照的光源采用激光。
[0021]實施例3:
如圖1所示，一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，包括:傳輸軌道，用于輸送電池片100;以及沿輸送路徑依次設置的第一光照區1、第二光照區2以及第三光照區3，第一光照區具有第一溫度，光照時間為第一時間，第二光照區具有第二溫度，光照時間為第二時間，第三光照區具有第三溫度，光照時間為第三時間，其中，第二時間長于第一時間和第三時間。所述第一溫度為25-1000度，第一時間為>3s;所述第二溫度為100-1000度，第二時間為> 1 s;所述第三溫度為25度，第三時間為>3 s。第一光照區、第二光照區、第三光照區的光源4為激光、鹵素燈或LED燈。
[0022]以上所述的具體實施例，對本發明所要解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，其特征在于:依次包括如下步驟: S1:將電池片在第一溫度下進行高光照處理，持續第一時間； S2:將電池片在第二溫度下進行高光照處理，持續第二時間； S3:將電池片在第三溫度下進行高光照處理，持續第三時間； 其中，第二時間長于第一時間和第二時間，高光照處理的光照強度范圍為I X 103w/m2-3X106w/m2o2.根據權利要求1所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，其特征在于:所述第一溫度為25-1000度，第一時間為2 3s。3.根據權利要求1所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，其特征在于:所述第二溫度為100-1000度，第二時間為2 10s。4.根據權利要求1所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，其特征在于:所述第三溫度為20-25度，第三時間為2 3s。5.根據權利要求1所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，其特征在于:所述高光照采用的光源為激光、鹵素燈或者LED燈。6.—種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，其特征在于:包括:傳輸軌道，用于輸送電池片；以及沿輸送路徑依次設置的第一光照區、第二光照區以及第三光照區，第一光照區具有第一溫度，光照時間為第一時間，第二光照區具有第二溫度，光照時間為第二時間，第三光照區具有第三溫度，光照時間為第三時間，其中，第二時間長于第一時間和第三時間。7.根據權利要求6所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，其特征在于:所述第一溫度為25-1000度，第一時間為2 3s。8.根據權利要求6所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，其特征在于:所述第二溫度為100-1000度，第二時間為2 10s。9.根據權利要求6所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，其特征在于:所述第三溫度為20-25度，第三時間為2 3s。10.根據權利要求6所述的消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，其特征在于:所述第一光照區、第二光照區、第三光照區的光源為激光、鹵素燈或者LED燈。
【專利摘要】本發明公開了一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的方法，依次包括如下步驟：S1：將電池片在第一溫度下進行高光照處理，持續第一時間；S2：將電池片在第二溫度下進行高光照處理，持續第二時間；S3：將電池片在第三溫度下進行高光照處理，持續第三時間；其中，第二時間長于第一時間和第二時間，高光照處理的光照強度范圍為1×103w/m2~3×106w/m2。本發明還公開了一種消除B摻雜晶硅太陽電池光致衰減的設備，包括：傳輸軌道，用于輸送電池片；以及沿輸送路徑依次設置的第一光照區、第二光照區以及第三光照區。本發明可以極大程度上、甚至完全消除與光致衰減相關的復合中心，從而抑制衰減，實現電池的高效和高可靠性。
【IPC分類】H01L31/18
【公開號】CN105552173
【申請號】CN201610091453
【發明人】崔艷峰, 陳奕峰, 王子港, 端偉元, 皮爾·威靈頓
【申請人】常州天合光能有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月19日