CN101465392A - 改善电池电性能的退火工艺 - Google Patents

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张高洁
王景霄
宋登元
高周妙
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JIANGSU LINYANG SOLAR CELL AND APPLIED ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd
Jiangsu Linyang Solarfun Co Ltd
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JIANGSU LINYANG SOLAR CELL AND APPLIED ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd
Jiangsu Linyang Solarfun Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种改善电池电性能的退火工艺，包括将丝网印刷晶体硅太阳电池进行退火处理，采用惰性气体(N2，Ar)混合不同比例的氢气的还原性气体退火晶体硅太阳电池，氢气的体积混合比例为5％－100％。本发明采用低温特殊气氛退火晶体硅太阳电池，工艺与晶体硅电池工艺兼容，设备投资低，生产效率高，可以有效提高电池电性能，具有大规模应用的潜力。

Description

改善电池电性能的退火工艺
技术领域：
本发明涉及一种改善电池电性能的工艺，尤其是改善基于丝网印刷制备的晶体硅电池电性能。
背景技术：
世界范围内光伏工业迅速发展，得益于丝网印刷晶体硅太阳电池的制造成本不断降低。为了降低光伏发电成本，工业化生产的晶体硅太阳电池尽量简化工艺步骤，比如烧结工艺整合了烧结铝膜形成铝背场、银电极烧穿氮化硅形成欧姆接触、高温热处理氮化硅钝化发射极这些工艺步骤。但工艺整合往往也造成了被整合的各项子工艺很难达到最优化。例如银电极为了烧结后形成良好的欧姆接触，整合工艺中必须在银浆中的掺入玻璃体，利用玻璃体烧穿氮化硅，但银硅界面处的玻璃体可能增大接触电阻，界面处的玻璃体厚度和导电性直接影响串联电阻(Rs)，从而影响填充因子(FF)和电池光电转化效率(Efficiency)；另外为了达到最优的银电极烧结温度工艺，氮化硅对晶体硅的钝化温度工艺可能难以达到最优。在不增加工艺复杂程度的前提下，整合的工艺存在优化的空间。
发明内容：
本发明一种可以有效提高电池电性能的改善电池电性能的退火工艺。
本发明的技术解决方案是：
一种改善电池电性能的退火工艺，包括将丝网印刷晶体硅太阳电池进行退火处理，其特征是：采用惰性气体(N2，Ar)混合不同比例的氢气的还原性气体退火晶体硅太阳电池，氢气的体积混合比例为5％-100％。
氢气的体积混合比例为5％-90％。退火处理的温度为200～450℃。退火处理时间为5～90min。
晶体硅太阳电池是基于丝网印刷技术，并采用低频PECVD镀膜技术制造的晶体硅电池，所述低频PECVD(等离子增强化学气相沉积)镀减反射膜技术的PECVD发生器频率为10～1000kHz。
本发明采用低温特殊气氛退火晶体硅太阳电池，工艺与晶体硅电池工艺兼容，设备投资低，生产效率高，可以有效提高电池电性能，具有大规模应用的潜力。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
具体实施方式：
实施例1
将采用低频PECVD(PECVD发生器频率为40kHz)淀积氮化硅减反射薄膜，并基于丝网印刷制造的125×125mm单晶电池放入扩散炉管中(可控制气体流量)退火处理，退火温度为370℃，退火时间18min，退火气氛为氮气氢气混合气体，VH2:VN2＝5：27，退火后效率变化如下表1.
Figure A200810243291D00051
实施例2
将采用低频PECVD(PECVD发生器频率为40kHz)淀积氮化硅减反射薄膜，并基于丝网印刷制造的156×156mm多晶电池放入扩散炉管中(可控制气体流量)退火，退火温度为330℃，退火时间为35min，退火气氛为氮气氢气混合气体，VH2:VN2＝1：9，退火后效率变化如下表2
表2
Figure A200810243291D00052
实施例3
将采用低频PECVD(PECVD发生器频率为40kHz)淀积氮化硅减反射薄膜，并基于丝网印刷制造的156×156mm多晶电池放入扩散炉管中(可控制气体流量)退火，退火温度为395℃，退火时间为18min，退火气氛为氮气氢气的混合气体，VH2:VN2＝1：9，退火后效率变化如下表3。
表3
实施例4
将采用低频PECVD(PECVD发生器频率为40kHz)淀积氮化硅减发射薄膜，并基于丝网印刷制造的156×156mm多晶电池放入扩散炉管中(可控制气体流量)退火，退火温度为330℃，退火时间为35min，退火气氛为氩气氢气混合气体，VH2:VAr＝1：9，退火后效率变化如下表4
Figure A200810243291D00061
上述表格中Voc(V)指开路电压(伏特)、Isc(A)指短路电流(安培)、FF指填充因子、Efficiency指光电转换效率。

Claims (5)

1、一种改善电池电性能的退火工艺，包括将丝网印刷晶体硅太阳电池进行退火处理，其特征是：采用惰性气体混合不同比例的氢气的还原性气体退火晶体硅太阳电池，氢气的体积混合比例为5％-100％。
2、根据权利要求1所述的改善电池电性能的退火工艺，其特征是：氢气的体积混合比例为5％-90％。
3、根据权利要求1或2所述的改善电池电性能的退火工艺，其特征是：退火处理的温度为200～450℃。
4、根据权利要求1或2所述的改善电池电性能的退火工艺，其特征是：退火处理时间为5～90min。
5、根据权利要求1或2所述的改善电池电性能的退火工艺，其特征是：晶体硅太阳电池是基于丝网印刷技术，并采用低频PECVD镀膜技术制造的晶体硅电池，所述低频PECVD镀减反射膜技术的PECVD发生器频率为10～1000kHz。
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