[發明專利]太陽能電池的制造工藝和太陽能電池的處理工藝

有效

• 申請號: 201410692886.0
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104681663B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: P·恩格爾哈特;F·克斯滕
• 申請（專利權）人: 韓華QCELLS有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張海文

本發明涉及一種太陽能電池制造工藝和一個太陽能電池處理工藝。太陽能電池制造工藝過程包括一個退火處理過程，在退火處理過程中，基體(1)會經歷一個退火溫度曲線(51，52)，在退火溫度曲線(51，52)中，在至少3秒的退火時間內將溫度保持在一個溫度區間內，該溫度區間的下限為大約400℃，上限為大約700℃。

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池的制造工藝和一種太陽能電池的處理工藝。

背景技術

當前的太陽能電池，由于其結構的原因，在使用一段時間之后會出現電池性能衰減的問題，也就是說，電池在使用過程中突然出現性能急劇下降的現象，更確切地說，電池的工作效率突然下降了。一般情況下，太陽能電池都是在運行的過程中出現性能衰減現象的，電池的運行參數的變化，比如由太陽能電池供電工作的光強度和太陽能電池的運行溫度等，對于判斷太陽能電池是否已經發生了性能衰減起著重要的作用。太陽能電池性能的衰減也是在太陽能電池的運行中被觸發的。

最近人們發現復合性出現缺陷有可能是太陽能電池性能出現衰減的原因，而復合性出現缺陷是由于太陽光照射到硅元件內部造成的。這種由于光線照射導致的太陽能電池性能衰減的現象被也被稱為光致衰減(LID-light induced degradation)，出現這種現象出現的原因為在硅元件的晶格中生成了硼氧復合體。可以根據已知方法通過在太陽能電池生產中使用硼和氧含量很低的硅晶片防止出現上述效應。

然而，即便在制造硅晶片的過程中，減少了硼和氧的添加量，以這種硅晶片為原料制造出的太陽能電池仍然存在電池性能衰減的現象，更準確地說，在太陽能電池設計中曾經出現并且繼續出現衰減效應，并且其程度無法根據上述硼氧效應進行解釋。除了現在已經逐漸被行業內了解的硼-氧衰減效應(硼氧衰減或者LID)之外，還有另外一種衰減效應，比如通過2012年第二十七屆歐洲光伏太陽能會議暨展覽會(EUPVSEC)期間K.Ramspeck等人發表的文章“Light Induced Degradation of Rear Passicated mc-Si Solar Cells”(“背面鈍化多晶硅太陽能電池的光致衰減”)，就可以得出這一結論。該文章解釋說，采用表面鈍化PERC(PERC–鈍化發射極和背面電池)設計的多晶硅太陽能電池(mc-Si太陽能電池)，會產生一種無法通過以往硼-氧模型解釋的光致衰減。通過降低氧含量，多晶硅太陽能電池中的硼氧衰減效應相對較小。但是這里出現了在程度上可能顯著超出已知硼氧衰減的衰減效應。上述文章指出：當光線照射強度為每平方米400瓦(W/m²)且電池溫度為75℃時，效率衰減值為5-6％(相對)。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池制造工藝，通過這種方法能夠以可靠方式生產后期衰減度較小或者根本不會出現后期衰減的太陽能電池。此外，本發明還提供一種太陽能電池的處理方法，太陽能電池在經過上述處理之后可以降低該電池在之后的運行過程中對衰減的敏感性或可消除在太陽能電池制造過程中的一個工藝步驟中增加的太陽能電池對電池衰減現象的敏感性。

根據本發明，上述目的通過滿足權利要求所述的太陽能電池制造工藝和滿足權利要求所述的太陽能電池處理工藝實現。本發明的其他改進將在從屬權利要求中描述。

在本文中，為了將與本發明有關性能衰減與LID光致衰減涉及的性能衰減機理相區別，在文章的以下部分中，使用eLID表示本文要講述的性能衰減。這個名稱的意思是增強的光致衰減效應(eLID—增強的光致衰減(enhanced light induced degradation))。標準太陽能電池也會出現增強的光致衰減現象，但多晶半導體制成的太陽能電池出現增強的光致衰減現象的概率尤其高，上述多晶半導體制成的太陽能電池中氧含量比較低，所以LID光致衰減的敏感性也比較低。在近一段時間研發出來的較新型的太陽能電池表現出更高的eLID敏感性，比如PERC結構的太陽能電池或者其他表面經過鈍化處理的太陽能電池，尤其是那些使用太陽能電池燒結激光設備(LFC—激光燒結接觸(laser fired contacts))實現的歐姆接觸的太陽能電池都非常容易出現eLID。