[實用新型]晶體硅太陽能電池的退火裝置有效

申請號：	201720702484.3	申請日：	2017-06-16
公開（公告）號：	CN207116458U	公開（公告）日：	2018-03-16
發明（設計）人：	姚錚;吳堅;侯利平;王栩生;蔣方丹;邢國強	申請（專利權）人：	蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司
主分類號：	H01L31/18	分類號：	H01L31/18;H01L21/67
代理公司：	北京品源專利代理有限公司11332	代理人：	胡彬
地址：	215129 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	晶體太陽能電池退火裝置
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池加工技術領域，尤其涉及一種晶體硅太陽能電池的退火裝置。

背景技術

單晶電池片相較多晶電池片具有效率的優勢，多晶硅電池片則利用其顯著的成本優勢來彌補其效率的缺陷，現行的PERC技術使多晶PERC電池效率能與常規單晶相當，但由此帶來的光致衰減問題極大限制了其規?；慨a應用。以上種種造就了現在單多晶市場的風云莫測，而解決晶硅電池片LID衰減問題正是能撥云見日的關鍵所在。

現研究顯示單晶電池片的主要衰減過程可以利用BO復合體模型進行闡述，而多晶硅片的衰減機制尚未明晰。多晶硅片相較單晶硅片存在更多的晶界和位錯缺陷，以及金屬雜質含量，導致體少子壽命較低，而PERC技術能有效降低表面復合的優勢更是將多晶體壽命低的缺陷愈加突顯。其衰減過程也更為復雜，可能存在多種形成機制，如：B-O，Fe-B，以及部分深能級金屬雜質等。最新研究指出，硅片本身的質量，如晶體缺陷，金屬雜質含量，以及電池片制造時經歷的熱過程都有可能是影響多晶電池片光致衰減的關鍵因素。

對相應的缺陷及雜質進行鈍化是抑制光致衰減的有效方式，主要機理是：光照或是電注入改變載流子濃度誘發復合中心的形成，同時改變電子的準費米能級，促進相應元素對復合中心進行鈍化。為實現該注入方式，現行晶硅抗LID技術主要是通過光熱爐以及電注入退火爐實現的。現有的抗LID技術，已經能成功消除單晶硅片的光致衰減問題，但在多晶硅電池片收效甚微。究其原因在于每種復合中心所用的溫度和施加外電壓窗口都不盡相同。一旦超出相應的溫度或施加外電壓窗口，已經喪失活性的復合中心就會被激活。單一的注入方式難以有效鈍化所有復合中心。針對多種衰減機制，多晶的處理方式將存在多個子階段，需要更長的處理時間。

現有技術中，有人提出了可以實現光注入退火的設備，利用不同光源(鹵素燈/LED/激光)的光熱技術可以有效抑制單晶PERC電池的光衰，將轉換效率衰減結果從之前的3％～5％降低至1.5％以內。但由于每個光源同時只能對單片電池片進行處理，如要延長輻照處理時間，只能增加光源數目或是降低產能，此舉將會導致生產成本增加，產業化難度較大。為此，也有人提出電注入退火的設備，該技術同樣在單晶PERC電池片上取得了良好的效果；然而，電池片溫度通過電池片焦耳發熱，難以實現電注入與退火工藝的獨立調控，同時疊層電池片狀態將影響疊層電池片溫度，難以保證注入工藝的一致性。另外，也有人提出利用恒溫腔體加熱對電池片進行溫度控制，但存在升降溫速率緩慢的問題，難以有效進行溫度調控。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種晶體硅太陽能電池的退火裝置，能夠實現電注入與退火工藝的獨立調控。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

晶體硅太陽能電池的退火裝置，包括：

腔體，所述腔體與外部的真空裝置及惰性氣體裝置連接，以提供真空及惰性氣體環境；及

置于所述腔體內部的注入機構，所述注入機構包括上下設置的上平臺、下平臺及支撐于兩者之間的導軌，所述上平臺和所述下平臺中至少有一個能夠沿著所述導軌滑動，以調整兩者之間的間距，

所述上平臺和所述下平臺的相對的表面均設置有冷卻平臺，所述冷卻平臺的表面設置有能夠與其分離以絕熱或閉合以傳熱的加熱電極，所述冷卻平臺與所述加熱電極之間設置有絕緣墊層，所述加熱電極連接外部電源，

所述真空裝置及惰性氣體裝置、所述冷卻平臺連接控制系統。

作為優選，所述上平臺和所述下平臺中的能夠沿著所述導軌滑動的平臺連接有第一傳動裝置，以驅動該平臺滑動。

作為優選，所述上平臺和所述下平臺均連接有第二傳動裝置，所述第二傳動裝置能夠使得所述冷卻平臺和所述加熱電極分離或閉合；

所述第二傳動裝置為間隔氣閥。

作為優選，所述第一傳動裝置和所述第二傳動裝置均為能夠實現壓力設定的行程氣缸或液壓系統，所述第一傳動裝置和所述第二傳動裝置均與所述控制系統連接。