CN102468363B - 低效太阳能电池处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种低效太阳能电池片处理方法，包括：筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片；将筛选出的电池片进行重新烧结，以提高所述筛选出的电池片的转换效率，所述重新烧结的温度低于正常烧结温度。本发明实施例通过筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片，并对筛选出的电池片以低于正常烧结温度进行重新返烧，可在中间区域重新形成表面光滑的Al-Si合金层，以修复正常烧结过程中产生的缺陷，从而提高了晶体硅太阳能电池片的转换效率，提高了经济效益。

Description

低效太阳能电池处理方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池的生产加工，更具体地说，涉及一种低效太阳能电池处理方法。

背景技术

晶体硅太阳能电池的背电极、背电场位于太阳能电池的背面，形成硅电池的背电场和下电极，之后与太阳能电池的上电极相配合，可以将太阳能电池产生的电能传送给外界。

目前太阳能电池生产过程一般为，将采用银浆印刷后正电极和背电极，以及采用铝浆印刷后背电场，经过烘干、烧结，以完成电池片的生产，但是采用此种方法生产出的电池片往往会出现一定数量的转换效率低于16％，串联电阻大于10毫欧的等外品，也就是等外低效电池片。

现有技术中处理上述等外低效电池片的方法就是通过分拣测试后，将上述等外低效电池片筛选出来，直接按照等外低效产品进行入库包装，这种处理方式没有充分挖掘出电池片的转换效率，降低了经济效益。

发明内容

本发明实施例提供了一种低效太阳能电池处理方法，提高了晶体硅太阳能电池片的转换效率，提高了经济效益。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种低效太阳能电池片处理方法，包括：

筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片；

将筛选出的电池片进行重新烧结，以提高所述筛选出的电池片的转换效率，所述重新烧结的温度低于正常烧结温度。

优选的，所述筛选出的电池片为烧结过程中，因烧结炉内气体成分发生变化引起的中间区域未烧结好低效太阳能电池片。

优选的，使用电致发光缺陷检测设备筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片。

优选的，所述重新烧结的背场温度低于575℃。

优选的，所述重新烧结的背场温度高于450℃。

优选的，该方法还包括：

将重新烧结后的电池片进行分拣测试，按照转换效率对所述重新烧结后的电池片进行不同的包装。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供的低效太阳能电池处理方法，通过筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片，并对筛选出的电池片进行重新返烧，由于筛选出的电池片缺陷是由于在烧结过程中烧结炉内气体氛围的扰动而导致的电池片烧结缺陷，这些烧结缺陷又导致转换效率低，因此以低于正常烧结温度进行重新返烧，可在中间区域重新形成表面光滑的Al-Si合金层，以修复正常烧结过程中产生的缺陷，从而提高了晶体硅太阳能电池片的转换效率，提高了经济效益。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明实施例公开的低效太阳能电池处理方法的流程图；

图2为本发明实施例筛选出的中间区域未烧结好的电池片的电致发光效果图；

图3为本发明实施例对筛选出的电池片进行处理后的电池片的电致发光效果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，现有技术对低效太阳能电池的处理方法，只是简单的将低效的电池片按照等外低效进行入库包装，并没有考虑对低效太阳能电池片进行进一步处理以提高其转换效率。

发明人研究发现，导致电池片转换效率低的原因有多种，但是，其中大部分中间区域未烧结好的低效电池片的产生，主要是由烧结过程中烧结炉内的气体成分发生变化而引起的，如在印刷过程中突然更换印刷网板，由于印刷网板的湿度和重量发生变化，以及转换印刷网板时短时间的停顿，导致烧结炉内的气体成分发生变化，而由于气体成分发生变化，造成的短时间停顿后重新进行烧结的电池片会出现中间区域烧结不完全或不够光滑，进而导致转换效率低。

基于上述原因，发明人研究发现，上述中间区域未烧结好的电池片再经过相应的处理，还是可以提高其转换效率的，下面对本发明的方案进行详细描述。

本发明实施例提供了一种低效太阳能电池处理方法，该方法的流程图如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101：筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片，这些电池片主要是因烧结炉内气体成分发生变化引起的中间区域未烧结好；

其中，筛选电池片的方法有很多，本实施例中优选为使用电致发光缺陷检测设备筛选出中间区域未烧结好的低效太阳能电池片，但并不限定于此。

步骤S102：将筛选出的电池片进行重新烧结，以提高所述筛选出的电池片的转换效率，所述重新烧结的温度低于正常烧结温度。

发明人研究发现，在多种低效太阳能电池片中，中间区域未烧结好的电池片经过重新烧结之后，在一定程度上能够提高其转换效率，但是重新烧结的温度须低于正常烧结温度，尤其是铝背场的烧结过程的温度更需严格控制，这样经过重新低温返烧，可以有效降低电池片的串联电阻，使其更好的形成欧姆接触。

具体说来，铝背场的烧结过程实际上是提高了背场表面的掺杂浓度，由于铝是三价元素，而硅是四价元素，二者的键合提供了许多空穴，从而在背场表面产生空穴势垒，使电池片背场表面附近的能带结构发生变化。当电子向背场表面扩散时，因为背场表面产生的空穴势垒而使电子不易通过，因此减少了扩散过程中电子与空穴的复合，增大了载流子的扩散长度，提高了少子的寿命。

同时，烧结过程可使背场印刷的铝浆与晶体硅发生反应，生成Al-Si合金层，由于铝原子与硅原子间的结构差异，二者结合后形成会晶格失配，从而产生一定的应力，进而可以有效提高背场表面吸除杂质的作用。

但是，Al-Si合金层的形成与烧结过程的气体成分、绒面大小等多种因素都有关系，在烧结过程中一旦气体氛围发生变化，形成的Al-Si合金层的质量就会受到影响，本发明中选取的中间区域未烧结好的电池片，就是因为烧结过程中气体氛围发生变化，导致电池片的中间区域未形成质量良好的Al-Si合金层，进而导致转换效率低，因此若要提高这些电池片的转换效率，必须在背场形成良好的Al-Si合金层。

本领域技术人员可以理解，在进行正常烧结过程中，由于烧结温度需达到铝的熔点或更高，铝背场的烧结温度一般在575℃以上，或达到630℃以上，而一般情况下，达到一定温度后，Al-Si合金层的光滑程度与烧结温度的增长是成反比的，即烧结温度越低，可以减少背场的铝钩，从而Al-Si合金层越光滑，温度高了，Al-Si合金层的光滑程度反而会降低。

因此，本发明实施例通过将筛选出的中间区域未形成良好的Al-Si合金层的电池片返回烧结炉重新进行返烧，并控制烧结温度低于正常烧结温度，以保证重新烧结形成的Al-Si合金层的光滑度，并减少铝包的形成，由于重新返烧，使中间未烧结好的区域再次降低了电池背表面的复合速度，提高了长波光谱响应和电池输出特性，进而使筛选出的电池片形成了良好的Al-Si合金层，因此即使重新烧结过程中有很多氧以及微缺陷，足够在电池片表面形成沉淀，但是也会被重新形成的Al-Si合金层有效吸除，由于这些微缺陷以及沉淀的减少，使得硅原子可以更多的熔融到银电极材料中，使上下电极形成良好的欧姆接触，减小了接触电阻，进而提高了转换效率，并且由于重新烧结过程中形成了良好的Al-Si合金层，也使材料的寿命有所增长。

其中，本实施例中背场的重新烧结温度只要低于正常烧结温度即可达到本发明实施例的效果，本实施例中优选为低于575℃，为了更好的形成Al-Si合金层，背场的重新烧结温度更优选为高于450℃，且低于575℃。

需要说明的是，本实施例的重新烧结过程中，并非只是背场区的烧结温度低于正常烧结温度即可，而是各个温区的温度都应低于正常烧结温度，由于重新烧结过程中，起主要作用的是背场区的烧结温度，所以本实施例对背场去的温度进行了限定，而其它温区的重新烧结温度需要与背场区相结合，根据烧结过程的情况进行适时的调整，但一定要保证低于正常烧结温度。

另外，本发明实施例公开的低效太阳能电池处理方法中，在完成了对筛选出的电池片进行低温重新烧结后，还包括：

将重新烧结后的电池片进行分拣测试，按照转换效率对所述重新烧结后的电池片进行不同的包装，并按照不同的包装入库保存。

下面以具体实验数据说明本发明实施例的低效太阳能电池处理方法的效果。

筛选出一组中间区域未烧结好的低效太阳能电池片，这种电池片的电致发光图如图2所示，对该组电池片的各项电性指标进行测量，测量结果如下表所示：

表一处理前的编号为1-19的低效电池片的性能表

对上述19个电池片进行重新低温烧结，重新烧结过程中背场烧结温度控制在450℃-575℃以内，完成重新烧结后的19个电池片的电致发光效果图如图3所示，从图2和图3的对比中可以看出，重新烧结后的电池片的中间烧结区域明显变好，边缘漏电现象明显改善，各项电性指标如下表所示：

表二重新烧结后的标号为1-19的低效电池片的性能表

从表一和表二的对比中可以看出，筛选出的19个低效太阳能电池片的转换效率均得到了提高，转换效率大于16％，串联电阻也减小了，串联电阻小于10毫欧，不再属于等外品，进而提高了经济效益。

经过大量的实验，采用本发明实施例的方法处理的中间区域的未烧结好的低效太阳能电池片，约90％以上均提高了转换效率，降低了串联电阻，为企业提高了经济效益。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种低效太阳能电池片处理方法，其特征在于，包括：

筛选出主栅线内电致发光效果图为黑色的低效太阳能电池片；

将筛选出的电池片进行重新烧结，以提高所述筛选出的电池片的转换效率，所述重新烧结的温度低于正常烧结温度；

其中，所述电池片背场的重新烧结的温度高于450℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重新烧结的背场温度低于575℃。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将重新烧结后的电池片进行分拣测试，按照转换效率对所述重新烧结后的电池片进行不同的包装。

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