[發(fā)明專利]晶體硅太陽(yáng)能電池片硫化電極的矯正方法及矯正裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110430403.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102496653A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向妮;黃海冰;王建波;倪志春;王艾華;趙建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電電氣（南京）光伏有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)了一種晶體硅太陽(yáng)電池片由于儲(chǔ)存條件不當(dāng)或儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起的銀電極變色、電性能下降的矯正方法和矯正裝置。?

技術(shù)背景

太陽(yáng)能電池是當(dāng)今世界最有發(fā)展前景的可再生環(huán)保型能源技術(shù)，晶體硅太陽(yáng)電池是其中的主流產(chǎn)品。在晶體硅太陽(yáng)能電池的制作流程中，通常采用絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電銀漿并燒結(jié)固化的方法，在電池正反面形成電極。剛制作完成的電池電極主體和表面是亮白色的銀，具有極佳的電導(dǎo)和焊接性。?

一般在電池制作完成到被售到組件廠家進(jìn)行組件封裝，需要幾個(gè)月的時(shí)間，在這期間，如果存儲(chǔ)、運(yùn)輸條件符合要求，電池的外觀和性能是不會(huì)發(fā)生變化的。但是，如果存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境比較惡劣，比如大氣中的硫化物超標(biāo)、空氣濕度太高等，電池的電極就會(huì)被硫化而發(fā)黃、變色。研究表明，銀很容易產(chǎn)生硫化而變色，很多含硫化合物都會(huì)對(duì)銀產(chǎn)生硫化作用。其中，硫化氫氣體可能最具腐蝕性，當(dāng)硫化氫的含量為2*10^-10就足以對(duì)銀腐蝕，形成β-Ag₂S，它的蔓延速度很快，且濕度較高時(shí)，腐蝕加劇。空氣中的SO₂也會(huì)轉(zhuǎn)變成S^-2而形成Ag₂S，引起銀變色。且在空氣中暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，變色越嚴(yán)重，顏色變化的順序依次為：銀白、黃、棕、藍(lán)。這種電池電極的硫化發(fā)黃現(xiàn)象在南方地區(qū)的梅雨季節(jié)尤為突出，一般情況下，只是電極邊緣的柵線發(fā)黃，影響電池外觀；更嚴(yán)重者，電極的主柵線被硫化，會(huì)影響后續(xù)的組件焊接工藝，導(dǎo)致組件效率的降低。目前，對(duì)于這種電極硫化的電池尚沒(méi)有比較有效的矯正處理方法，通常是作為色差片降檔低價(jià)出售。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提出了一種晶體硅太陽(yáng)能電池片硫化電極的矯正方法及矯正裝置，對(duì)于電極被硫化的晶體硅電池片，利用簡(jiǎn)單的設(shè)備和方法，采用適合批量處理的可工業(yè)化手段進(jìn)行處理，能夠快速、有效地使銀電極硫化發(fā)黃的電池片恢復(fù)原來(lái)的外觀和電性能。?

本發(fā)明方法對(duì)晶體硅太陽(yáng)能電池片硫化電極矯正處理的原理是：利用氫氣與銀電極表面被硫化生成的硫化銀在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，硫化銀被氫氣還原成銀單質(zhì)，從而使電池外觀和電性能得以恢復(fù)。?

本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池片硫化電極的矯正方法，其步驟是：將待處理的晶體硅太陽(yáng)能電池片置于氫氣H₂環(huán)境下，加熱并保持設(shè)定的時(shí)間，晶體硅太陽(yáng)能電池片被硫化的電極表面的硫化銀被氫氣還原成銀單質(zhì)。?

上述方法進(jìn)一步細(xì)化的處理步驟是：?

1、將待處理的晶體硅太陽(yáng)能電池片（又稱為：硫化電池片）置于反應(yīng)容器中，用氮?dú)釴₂將反應(yīng)容器內(nèi)的空氣置換；將反應(yīng)容器內(nèi)的溫度加熱到200～400℃，保持設(shè)定的時(shí)間；

2、用氫氣H₂將反應(yīng)容器內(nèi)的氮?dú)釴₂置換，保持設(shè)定的時(shí)間和溫度。

本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池片硫化電極的矯正裝置，包括反應(yīng)容器；其特征是：所述反應(yīng)容器帶有加熱裝置、氫氣/氮?dú)膺M(jìn)氣管、尾氣排氣管；反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有電池片架，氫氣/氮?dú)膺M(jìn)氣管的管口、尾氣排氣管的管口分別設(shè)置在電池片架的兩端。?

所述反應(yīng)容器為管狀容器，一端封閉，另一端開(kāi)口；設(shè)有反應(yīng)器門(mén)，與管狀容器的開(kāi)口適配；所述電池片架與反應(yīng)器門(mén)連為一體；氫氣/氮?dú)膺M(jìn)氣管的管口設(shè)置在管狀容器的封閉端，尾氣排氣管的管口設(shè)置在管狀容器的開(kāi)口端，或兩者反向位置設(shè)置。?

所述電池片架由承載槳和石英舟構(gòu)成，石英舟設(shè)有若干電池片支架槽，石英舟放置在承載槳上，承載槳與反應(yīng)器門(mén)連為一體。?

反應(yīng)容器可根據(jù)需要處理的晶體硅太陽(yáng)能電池片的數(shù)量設(shè)計(jì)不同大小的容積，形狀可以是方形，也可以是管狀；反應(yīng)容器壁可以是陶瓷或者石英材料。?

加熱裝置對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行加熱，加熱方式可采用電阻絲加熱或者紅外燈管加熱。?

尾氣排氣管的作用是把反應(yīng)殘余物氣體和生成氣體排出反應(yīng)容器。?

本發(fā)明裝置的反應(yīng)容器為還原反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，氫氣/氮?dú)膺M(jìn)氣管有選擇性地通入氫氣或者氮?dú)猓矚馀艢夤軐⒎磻?yīng)殘余物和生成物排出，反應(yīng)器門(mén)起到密封的作用，隨著反應(yīng)器門(mén)的開(kāi)閉，可以使得電池片架進(jìn)入或者抽出反應(yīng)容器，電池片架用來(lái)放置將要處理的電池片。?

所述氫氣/氮?dú)膺M(jìn)氣管的氫氣和氮?dú)饬髁靠梢詥为?dú)調(diào)節(jié)，范圍為0～30slm/min。?

尾氣排氣管外接排風(fēng)系統(tǒng)。?

反應(yīng)容器的外壁有加熱絲和隔熱層包裹，反應(yīng)容器內(nèi)溫度可以通過(guò)加熱功率調(diào)節(jié)。