[發(fā)明專利]一種抗衰減摻硼電池組件及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810373406.2
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108565304B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 王建波;呂俊
• 申請（專利權）人: 泰州隆基樂葉光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/18;B32B38/00;B32B37/10;B32B37/08;B32B37/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發(fā)明公開一種抗衰減摻硼電池組件及其生產(chǎn)方法，先將電池串、玻璃、EVA和背板進行疊層，再對疊層結構進行預層壓；再對疊層結構的電極施加正向偏壓；再對疊層結構進行層壓，層壓過程中，對疊層結構施加正向偏壓；層壓結束后，將疊層結構降溫至80?120攝氏度；再在80?120攝氏度下對疊層結構進行光照，同時對疊層結構的電極施加正向偏壓；最后將疊層結構冷卻至工藝要求溫度，流出疊層結構并進入下一工序。本發(fā)明在注入非平衡載流子過程中充分利用了層壓工序的各個工序熱歷史，降低和抑制晶體硅太陽能組件光致衰減，同時組件層壓后也整合了電注入及光注入工藝，整個工藝流程簡單方便利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣，也降低了整個組件制造的成本。

技術領域

本發(fā)明屬于太陽能光伏組件技術領域，具體涉及一種抗衰減摻硼電池組件及其生產(chǎn)方法。

背景技術

目前晶體硅太陽能電池組件大規(guī)模使用的是摻硼P型硅片。摻硼P型硅片制備成的太陽電池片，當其暴曬于陽光之下，電池性能會發(fā)生衰減，最終達到一個穩(wěn)定的電池性能數(shù)值，這種現(xiàn)象通常稱之為光致衰減。據(jù)相關研究報道單晶摻硼全鋁背場常規(guī)單晶硅電池效率衰減率在2-3％，單晶摻硼單晶PERC電池的效率衰減率會在3-5％。衰減機理普遍認為由于硼氧鍵及其他復合中心的存在，電池或組件在額外的非平衡載流子注入的情況下，引起復合導致少子壽命和擴散長度降低，最終引起電池及組件電性能下降。

目前可以解決光致衰減問題主要有以下方法。一種是控制氧含量或摻雜其他元素，如摻鎵或磷替代硼摻雜，但是受限于硅片制造成本和電池工藝等因素影響均未實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化推廣。近來另一種新方法被提出，在電池片制備完成后在一定溫度下的通過非平衡載流子注入使硼氧鍵失活達到抑制光致衰減的效果。如中國專利公開號CN105789382A介紹了在一定溫度下電池片通過正向偏置電壓的方式來抑制光衰。但此方法是將電池片進行預處理，但在后續(xù)的組件封裝過程中需要進行焊接和層壓等封裝工藝，工藝溫度分別達到了200℃和120℃以上，存在再次激活硼氧鍵，導致光致衰減的風險。另外，中國專利公開號CN104505426A介紹了太陽能組件在層壓工序在一定的溫度下正向偏置電壓的處理方式來使硼氧鍵對失活，達到抑制光衰效果。此方法充分利用了層壓過程中的熱歷史，避免串焊和層壓熱歷史激活硼氧對的風險，但此工藝要求電注入工藝和層壓高度匹配與兼容，但現(xiàn)有的層壓工藝和電注入工藝兼容性存在著較大的問題，導致無法大規(guī)模推廣產(chǎn)業(yè)化。

從現(xiàn)有技術中行業(yè)經(jīng)驗來看，抑制晶硅電池光致衰減的常見手段有：1、用摻鎵電池片代替摻雜硼電池；

2、摻硼電池電注入或光注入工藝；

3、層壓再注入工藝；

現(xiàn)有技術存在的缺點

1、Ga元素成本高，由于Ga分凝系數(shù)小只有0.008，拉棒時尾部電阻率偏低，硅棒利用率不如摻硼P型拉棒且摻鎵硅片做成的電池在部分國家有專利限制不能銷售；

2、摻硼電池電注入或光注入工藝電池片預處理后進行組件封裝的過程中需要進行焊接和層壓等封裝工藝，工藝溫度分別達到了200℃和120℃以上，存在再次激活硼氧鍵，導致光致衰減的風險，另外電注入過程中電流及溫度分布不均，導致電注入效果差異性大；

3、層壓再注入工藝與現(xiàn)有的層壓工藝兼容存在著一定的問題，如專利公開號CN105789382A介紹，電注入溫度的范圍為140℃-300℃，時間為0.5小時-1小時，與現(xiàn)有的常規(guī)層壓工藝偏差大。工藝過程中溫度過高、時間過長容易導致EVA過交聯(lián)及背板鼓泡同時也影響現(xiàn)有層壓機的產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有技術中的層壓再注入工藝中電注入工藝和層壓工藝不兼容的技術問題，提供一種抗衰減摻硼電池組件及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明通過新的層壓工藝步驟和電注入、光注入工藝結合，實現(xiàn)了層壓工序和電注入及光注入完美的結合，抑制了摻硼組件的光致衰減同時也未影響到層壓機的產(chǎn)能，降低組件制造成本，利于產(chǎn)線大規(guī)模推廣。