[發(fā)明專利]一種抗PID光伏電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810277114.9
• 申請(qǐng)日: 2018-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN108493263A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙沁;朱廣和;趙雅;費(fèi)春燕;王燕;趙楓;李向華;趙衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇東鋆光伏科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0216
• 分類號(hào): H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波;孫燕波

本發(fā)明涉及一種抗PID光伏電池及其制備方法，該抗PID光伏電池包括鋼化玻璃、上EVA層、電池片、下EVA層、PET背板、鋁合金邊框。其制造工藝包括裝片、進(jìn)舟、抽空、升溫、檢漏、充氮、抽空、預(yù)淀積、抽空、鍍抗PID薄膜層、抽空、分步淀積、抽空、結(jié)束工藝。本發(fā)明具有抗PID性能好、電池功率不衰減、工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域，尤其涉及抗PID光伏電池及其制備方法。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際使用過(guò)程中，長(zhǎng)期處于高溫高濕和高壓偏壓的環(huán)境下，鋼化玻璃與封裝材料之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，造成光伏組件性能持續(xù)衰減的現(xiàn)象稱為PID(Potential Induced Degradation)。光伏電池組件的PID現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起超過(guò)50％的功率衰減，進(jìn)而影響整個(gè)光伏電站的功率輸出，是影響光伏電池組件的品質(zhì)和可靠性的重要因素。因此消除PID已成為目前光伏制造企業(yè)亟需解決的問(wèn)題。

除外界環(huán)境影響之外，造成PID現(xiàn)象的內(nèi)部原因主要分為：系統(tǒng)設(shè)計(jì)原因，光伏組件原因和電池片原因。但無(wú)論是從系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是組件材料角度上來(lái)提高抗PID性能的方法，都存在成本較高或預(yù)防效果不明顯等缺陷，故無(wú)法廣泛推廣。而電池片的質(zhì)量及制造工藝過(guò)程，基底材料硅片電阻率，方塊電阻均勻性，以及電池片表面減反射層的厚度和折射率等特征都會(huì)對(duì)光伏電池抗PID性能產(chǎn)生較大影響，其中常通過(guò)優(yōu)化電池片表面減反射層沉積方法和沉積參數(shù)來(lái)提高光伏電池的抗PID性能。

傳統(tǒng)的PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)氣相沉積方法能夠在多晶硅片表面形成一層SiN_x：H減反射膜，該減反射膜具備一定的鈍化作用，但這種鈍化作用無(wú)法防止電池經(jīng)過(guò)封裝材料和組件邊框形成的路徑所導(dǎo)致的漏電流引起的PID現(xiàn)象。此外，在硅片表面形成SiO₂薄膜層的方法，能夠滿足組件功率衰減不超過(guò)5％的抗 PID性能的標(biāo)準(zhǔn)要求，且不影響電池效率及組件功率輸出。現(xiàn)有的SiO₂薄膜層制備方法主要有干氧、濕氧、臭氧、二氯乙烷(TCA)氧化，表面UV照射等方法。干氧氧化需要高溫環(huán)境且工藝時(shí)間較長(zhǎng)，成本較高；濕氧氧化對(duì)溫度要求較低，但成膜質(zhì)量較差； TCA氧化一般只在實(shí)驗(yàn)室中使用，不宜廣泛推廣。表面UV照射形成的氧化膜膜質(zhì)比較酥松，降低PID效應(yīng)的同時(shí)會(huì)引起電池效率的下降。

傳統(tǒng)的PECVD方法也能生成SiO₂薄膜，但是在生成氮化硅薄膜之前的預(yù)清洗步驟會(huì)對(duì)SiO₂薄膜造成很大的損壞，而取消預(yù)清洗步驟會(huì)帶來(lái)薄膜質(zhì)量不合格等潛在問(wèn)題。因此，亟需尋求一種能夠綜合傳統(tǒng)PECVD方法和SiO₂薄膜層二者優(yōu)點(diǎn)而規(guī)避各自缺點(diǎn)的抗PID光伏電池制備方法尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中SiO₂薄膜層制備方法中存在的成本高、時(shí)間長(zhǎng)、成膜質(zhì)量差、損失電池功率及不易推廣等缺點(diǎn)，提出一種新的抗PID光伏電池及其制備方法。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種抗PID光伏電池，其從上至下分別為鋼化玻璃、上EVA層、電池片、下EVA層、PET背板、鋁合金邊框。所述的鋼化玻璃、上EVA層、電池片、下EVA層、PET按從上而下的順序依次鋪設(shè)層層疊壓，并通過(guò)所述的鋁合金邊框組裝在一起。

上述電池片表面采用PECVD方法鍍SiO₂薄膜作為減反射膜。SiO₂薄膜能夠在不影響電池效率及組件功率輸出的前提下，滿足組件功率衰減不超過(guò)5％的抗PID性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。而采用傳統(tǒng)PECVD方法鍍SiO₂薄膜的同時(shí)也能夠在電池片表面生成氮化硅薄膜層，使得該減反射膜同時(shí)具有氮化硅薄膜和SiO₂薄膜二者的優(yōu)點(diǎn)。

上述電池片的制備方法包括以下步驟：