[發明專利]晶體硅太陽能電池片光致衰減特性的改善方法及專用裝置

有效

• 申請號: 200910028129.2
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101478017A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 董仲;張彩霞;倪志春;王艾華;趙建華
• 申請（專利權）人: 中電電氣（南京）光伏有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/324;H01L21/268
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 程化銘

技術領域：

本發明涉及一種晶體硅太陽能電池片生產工藝，具體指晶體硅太陽能電池 片生產過程中光致衰減特性的一種改善方法。

背景技術：

晶體硅太陽能電池片是目前光伏市場的主流產品。然而，由于晶體生長過 程中引入了雜質，對電池片的初期光照會導致其中的摻雜劑和氧、鐵等雜質形 成復合中心，從而使硅片的少子壽命降低，引起電池轉換效率下降，發生較大 幅度的光致衰減。

一般認為，可采用以下方法解決光致衰減問題：

1、采用可降低和控制單晶氧含量的磁場直拉法(MCz法)，

2、利用區熔單晶(FZ)的工藝拉制單晶，

3、用鎵或銦元素取代硼作為P型摻雜劑的拉晶方法，

4、采用磷作為N型摻雜劑的拉晶方法。

對于這四種方法的普遍認知是：MCz法雖然能控制和降低單晶中的氧含量， 但是需要配置磁場設備并提供其激磁電源，必然增加成本。FZ工藝也可以避免 直拉工藝中大量氧進入硅晶體的固有缺陷，但FZ工藝成本較高，主要用于IC 和其他半導體器件的硅片制造。而第三種方法中由于鎵和銦的分凝系數問題， 使單晶沿頭尾軸向的電阻率變化太大，影響了單晶質量，不利于工業化生產。 使用磷摻雜的N型單晶，勢必要大規模地改變電池片生產工藝，代價也很大。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題，在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種可 以降低和遏制晶體硅太陽能電池片光致衰減的方法——晶體硅太陽能電池片光 致衰減特性的改善方法，以及實施該方法的裝置。它可在不損害晶體硅太陽能 電池片其他性能的前提下解決電性能衰減問題，使電池片的效率保持在一個較 高的水平。這種方法不需要昂貴的設備，操作簡單，能為企業減少經濟損失。

本發明晶體硅太陽能電池片光致衰減特性的改善方法，其工藝步驟為：

A、將晶體硅太陽能電池片進行退火處理；

B、對晶體硅太陽能電池片加熱光照，即：對晶體硅太陽能電池片加熱并同 時對晶體硅太陽能電池片強光照射。

所述的晶體硅太陽能電池片為單晶硅太陽能電池片或多晶硅太陽能電池 片。

所述的步驟A的退火處理是：將單管退火爐溫度設定為200℃-300℃之間的 某一溫度，把晶體硅太陽能電池片放入爐內，5分鐘后取出，降為自然溫度。

步驟B中所述強光是：晶體硅太陽電池能吸收的所有光波波段；光強不小 于10⁴lux，更優條件為光強大于1.5*10⁵lux。光強在不小于10⁴lux條件下， 光強的最大值可根據生產工藝條件和經濟性、工業可行性、工業實現條件確定。

所述步驟B的加熱溫度為50℃-300℃，更優溫度是：70℃-230℃。

所述步驟B對晶體硅太陽能電池片加熱光照所需時間隨加熱溫度的升高而 減少。其最短時間為3分鐘，時間長效果更佳。

本發明提供了一種晶體硅太陽能電池片加熱光照裝置，專用于晶體硅太陽 能電池片光致衰減改善方法的實施。該裝置由電熱板和光源構成，電熱板平置， 其對應上方設置可調節光強的光源。

利用加熱光照方法克服電池片光致衰減問題的原理在于：

氧、鐵等其他雜質是引起晶體硅太陽能電池片光致衰減的主要因素。在常 溫光照時，摻雜劑與氧、鐵等雜質生成復合中心，引起光致衰減。在加熱光照 的條件下，體內的某種二元物分解，其中一種原子與雜質結合，生成不具有復 合中心作用的復合體。這樣，晶體硅太陽能電池片的光致衰減問題便得以避免。

使用本發明方法處理后的電池片，其外觀性能和可焊性不變，轉換效率卻 不再衰減。

本發明方法不需要昂貴的設備，操作簡單實用，效果好，處理成本低，能 為企業提高經濟效益。

附圖說明：

圖1、本發明晶體硅太陽能電池片加熱光照裝置結構示意圖；

圖2、本發明晶體硅太陽能電池片加熱光照裝置的加熱板俯視示意圖；

圖3、本發明晶體硅太陽能電池片加熱光照裝置的光照裝置仰視示意圖

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例，對本發明做進一步的詳細說明。

取一批晶體硅太陽能電池片，測試其電性能，效率為17.21％。

實施例一