[發明專利]一種高效的太陽能電池片及其熱處理工藝

在審

• 申請號: 201610093516.4
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105590982A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 楊波;黃亞萍;顏培培;楊道祥
• 申請（專利權）人: 安徽旭能光伏電力有限公司
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高效的太陽能電池片，包括氮化硅減反膜（1）、N型重摻雜層（3）、P型硅襯底層（4）和背鈍化層（6），其特征在于：所述N型重摻雜層（3）與P型硅襯底層（4）連接，且所述N型重摻雜層（3）和P型硅襯底層（4）形成PN結，所述氮化硅減反膜（1）設置在N型重摻雜層（3）的上表面，所述氮化硅減反膜（1）的兩側對稱設有兩組正電極（2），所述背鈍化層（6）與P型硅襯底層（4）之間設有氧化硅膜層（5），所述背鈍化層（6）的兩側對稱鑲嵌有背電極（7）。

2.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能電池片，其特征在于：所述N型重摻雜層（3）的厚度為0.35-0.55微米。

3.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能電池片，其特征在于：所述氧化硅膜層（5）的厚度為1-10納米。

4.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能電池片，其特征在于：所述氮化硅減反膜（1）的厚度為10-60納米。

5.一種權利要求1所述高效的太陽能電池片的熱處理工藝，其特征在于：包括如下步驟：

S1、實驗樣品是使用工業上標準的156*156mm²的P型多晶硅太陽電池片，用型號為YAG-50數控激光劃片機將大片電池切成小片以便有足夠的實驗樣品，然后進行編號處理，該編號與小片電池在大片電池的位置相對應，電池原邊緣不切；

S2、對小片電池被激光所切的邊緣用W20金相砂紙手磨去0.1-0.15mm厚度，以防止切割后電池正面與背面熔化后短路影響后面實驗結果的測量；由于激光切割電池片過程中可能會造成正面銀柵線與背面金屬短路，故需要打磨；

S3、將制備好的小電池片，用型號為XJCM-9太陽能模擬器測量熱處理前效率，使用WT2000少子壽命測試儀測量電池少子壽命、量子效率、擴散速度、電阻率以及光束誘導電流等等；

S4、將樣品放入CVD-06的真空管式爐中進行熱處理，兩個樣品一組(盡量保證相鄰兩小片一起)，熱處理時保溫溫度分別為220-400⁰C,保溫時間分別為5-15min；加熱速率為5⁰C/min、冷卻速率為3⁰C/min；

S5、待樣品經過熱處理后冷卻至室溫，取出樣品，測量熱處理后樣品的效率和少子壽命。

6.根據權利要求5所述的一種高效的太陽能電池片及其熱處理工藝，其特征在于：所述真空管式爐所用的惰性氣體為氬氣、氮氫混合氣體，在氬氣、氮氫混合氣體中熱處理，保溫時間15min，熱處理溫度在220⁰C-400⁰C之間可以提高電池效率和少子壽命，尤其溫度在300⁰C-400⁰C時，較大幅度的提高了電池的效率，在350⁰C絕對提高量達1.37%，這是由于在該溫度范圍內氣氛中的氫氣促使氮化硅中的氫向硅基體內擴散，對電池表面和體內的缺陷和雜質進行鈍化，在400⁰C以上熱處理則對電池不利，氮化硅中的氫開始向外擴散，影響氮化硅薄膜的致密性，進而影響它的減反效果，最后電池效率急劇下降，而此過程體內的氫并未發生外擴散現象，所以電池的少子壽命并未降低；在空氣中熱處理，溫度在220⁰C-300⁰C范圍電池效率有不同程度的提高，少子壽命未相應提高，在350⁰C以上熱處理，電池效率急劇下降，但少子壽命卻大幅度提高，我們推測是出現了電池過燒現象。

7.根據權利要求6所述的一種高效的太陽能電池片及其熱處理工藝，其特征在于：所述氮氫混合氣體的氮氣和氫氣的體積比為1:9。

8.根據權利要求5所述的一種高效的太陽能電池片及其熱處理工藝，其特征在于：在S4中，所述熱處理時保溫溫度分別為220⁰C、250⁰C、280⁰C、300⁰C、350⁰C和400⁰C,保溫時間分別為5min、10min和15min。