[發(fā)明專利]太陽能電池片及其熱處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110301536.3
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102315332A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紅芳;熊景峰;胡志巖;李高非;安海嬌;于全慶;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池的生產(chǎn)加工領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種太陽能電池片及其熱處理工藝。

背景技術(shù)

太陽能電池，也稱光伏電池，是一種將太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。由于它是綠色環(huán)保產(chǎn)品，不會引起環(huán)境污染，而且是可再生資源，所以在當(dāng)今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種有廣闊發(fā)展前途的新型能源。目前，80％以上的太陽電池是由晶體硅(單晶硅和多晶硅)材料制備而成，因此，制備高效率的晶體硅太陽電池對于大規(guī)模利用太陽能發(fā)電有著十分重要的意義。

目前，晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)過程已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其主要步驟如下：

步驟S11、化學(xué)清洗硅片表面以及表面織構(gòu)化處理(即表面制絨)，通過化學(xué)反應(yīng)在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu)，以增強光的吸收；

步驟S12、擴(kuò)散制結(jié)，將P型(或N型)的硅片放入擴(kuò)散爐內(nèi)，使N型(或P型)雜質(zhì)原子接觸硅片表面層，通過硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散，形成PN結(jié)，使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣便形成電流，也就是使硅片具有光伏效應(yīng)，擴(kuò)散的濃度、結(jié)深以及擴(kuò)散的均勻性直接影響太陽能電池的電性能，擴(kuò)散進(jìn)雜質(zhì)的總量用方塊電阻來衡量，雜質(zhì)總量越小，方塊電阻越大，轉(zhuǎn)換效率越低，在常規(guī)P型晶體硅太陽能電池中，一般只在電池正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)，在N型晶體硅太陽能電池中，還會在電池背面采用擴(kuò)散工藝形成背場，所述P型晶體硅包括P型的單晶硅和多晶硅，同理，所述N型晶體硅包括N型的單晶硅和多晶硅；

步驟S13、周邊等離子刻蝕，去除擴(kuò)散過程中在硅片邊緣形成的將PN結(jié)短路的導(dǎo)電層；

步驟S14、平板PECVD(plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition，等離子增強型化學(xué)氣相淀積)，即沉積減反射膜，主要采用氮化硅膜、氮氧化硅和/或氮化鈦膜，利用薄膜干涉原理，減少光的反射，起到鈍化作用，增大電池的短路電流和輸出功率，提高轉(zhuǎn)換效率；

步驟S15、印刷電極，在常規(guī)P型晶體硅太陽能電池中，一般采用銀漿印刷正電極和背電極，采用鋁漿印刷背電場，以收集電流并起到導(dǎo)電的作用，在N型晶體硅太陽能電池中，一般背場是在擴(kuò)散過程中形成的；

步驟S16、燒結(jié)，在高溫下使印刷的金屬電極與硅片之間形成合金，也就是使各接觸面都形成良好的歐姆接觸，減小電池的串聯(lián)電阻，增加電池的輸出電壓和輸出電流，因此能否形成良好的歐姆接觸對整個電池片的轉(zhuǎn)換效率有著至關(guān)重要的作用。

在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過上述方法生產(chǎn)出的電池片中往往會出現(xiàn)一定比例的轉(zhuǎn)換效率偏低的電池片，這里將轉(zhuǎn)換效率低于18％的太陽能電池片稱為等外低效片或低效片。現(xiàn)有技術(shù)中處理上述低效片的方法就是通過分揀測試后，將上述低效片篩選出來，直接按照等外低效產(chǎn)品進(jìn)行入庫包裝，這種處理方式?jīng)]有充分挖掘出電池片的轉(zhuǎn)換效率，降低了經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種太陽能電池片及其熱處理工藝，進(jìn)一步提高了電池片光電轉(zhuǎn)換效率，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術(shù)方案：

一種太陽能電池片熱處理工藝，包括：

a)從經(jīng)過印刷燒結(jié)后的太陽能電池片中，篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18％，且填充因子在70％以上的電池片；

b)對篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火，以提高所述篩選出的電池片的轉(zhuǎn)換效率，所述低溫退火的溫度低于正常的燒結(jié)溫度；

c)對經(jīng)低溫退火后的電池片進(jìn)行分揀測試，篩選出填充因子下降的電池片；

d)對步驟c)中篩選出的電池片進(jìn)行重新燒結(jié)，以提高所述電池片的填充因子，所述重新燒結(jié)的溫度與正常燒結(jié)溫度相同；

e)對經(jīng)重新燒結(jié)的電池片進(jìn)行分揀測試，篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18％的電池片，返回步驟b)，直至篩選出的大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率均高于18％，且填充因子在70％以上。

優(yōu)選的，所述電池片的基底材料為單晶硅，所述篩選出的電池片為因單晶硅拉制過程中引入的缺陷導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率低的太陽能電池片。

優(yōu)選的，在印刷燒結(jié)之前還包括：電池片表面的制絨過程、擴(kuò)散制結(jié)過程和周邊等離子刻蝕過程，所述擴(kuò)散制結(jié)過程為，在電池片的正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)，在電池片的背面擴(kuò)散制作背場。

優(yōu)選的，進(jìn)行周邊等離子刻蝕過程后還包括，沉積減反射膜過程和印刷電極過程，所述沉積減反射膜過程為，在電池片的正面和背面先后均進(jìn)行減反射膜的沉積。

優(yōu)選的，制作所述電池片的基底材料為N型單晶硅。