CN105552173A - 一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备 - Google Patents

一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105552173A
CN105552173A CN201610091453.9A CN201610091453A CN105552173A CN 105552173 A CN105552173 A CN 105552173A CN 201610091453 A CN201610091453 A CN 201610091453A CN 105552173 A CN105552173 A CN 105552173A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
temperature
illumination
crystal silicon
silicon solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610091453.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105552173B (zh
Inventor
崔艳峰
陈奕峰
王子港
端伟元
皮尔·威灵顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd filed Critical Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority to CN201610091453.9A priority Critical patent/CN105552173B/zh
Publication of CN105552173A publication Critical patent/CN105552173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105552173B publication Critical patent/CN105552173B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，依次包括如下步骤：S1：将电池片在第一温度下进行高光照处理，持续第一时间；S2：将电池片在第二温度下进行高光照处理，持续第二时间；S3：将电池片在第三温度下进行高光照处理，持续第三时间；其中，第二时间长于第一时间和第二时间，高光照处理的光照强度范围为1×103w/m2~3×106w/m2。本发明还公开了一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，包括：传输轨道，用于输送电池片；以及沿输送路径依次设置的第一光照区、第二光照区以及第三光照区。本发明可以极大程度上、甚至完全消除与光致衰减相关的复合中心，从而抑制衰减，实现电池的高效和高可靠性。

Description

一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备，属于太阳电池技术领域。
背景技术
在光伏行业中，硼（B）掺杂晶硅太阳电池占据着绝对的市场。尤其是近两年随着对高功率组件的需求的增加，单晶B掺杂PERC电池在未来可能会逐渐占据越来越大的市场。然而，一直以来，B掺杂晶硅太阳电池被光致衰减LID现象所困扰。光致衰减（light-induceddegradation：LID）是指晶硅太阳能电池经过光照后电池效率下降的现象，在B掺杂单晶电池上最明显，衰减比可以达到相对比3%-7%，一些实验室高效电池甚至高达10%。因此随着高效电池的开发，LID效应不能再被忽略。尤其是目前各公司都在准备开发高效PERC生产线，如何解决LID问题，如何通过可靠性认证，就成为摆在各光伏企业面前的亟待解决的首要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备，消除由于光致衰减所导致的电池效率的下降，提高太阳电池的效率及可靠性。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
S1：将电池片在第一温度下进行高光照处理，持续第一时间；
S2：将电池片在第二温度下进行高光照处理，持续第二时间；
S3：将电池片在第三温度下进行高光照处理，持续第三时间；
其中，第二时间长于第一时间和第二时间，高光照处理的光照强度范围为1×103w/m2~3×106w/m2。
进一步地，所述第一温度为25-1000度，第一时间为≥3s；优选地，所述第一温度为25-500度，第一时间为3s-5min。
进一步地，所述第二温度为100-1000度，第二时间为≥10s；优选地，所述第二温度为200-500度，第二时间为30s-10min。
进一步地，所述第三温度为20-25度，第三时间为≥3s；优选地，所述第三温度为25度，第三时间为3s-5min。
进一步地，所述高光照采用的光源为激光、卤素灯或者LED灯。
本发明的另一方面，提供一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，包括：传输轨道，用于输送电池片；以及沿输送路径依次设置的第一光照区、第二光照区以及第三光照区，第一光照区具有第一温度，光照时间为第一时间，第二光照区具有第二温度，光照时间为第二时间，第三光照区具有第三温度，光照时间为第三时间，其中，第二时间长于第一时间和第三时间。
进一步地，所述第一温度为25-1000度，第一时间为≥3s；优选地，所述第一温度为25-500度，第一时间为3s-5min。
进一步地，所述第二温度为100-1000度，第二时间为≥10s；优选地，所述第二温度为200-500度，第二时间为30s-10min。
进一步地，所述第三温度为20-25度，第三时间为≥3s；优选地，所述第三温度为25度，第三时间为3s-5min。
进一步地，所述第一光照区、第二光照区、第三光照区的光源为激光、卤素灯或者LED灯。
本发明中，术语“电池片”是指经烧结处理后的太阳电池片的成品或半成品。
本发明的工作原理为：
B掺杂的晶体硅太阳电池，在光照条件下或者黑暗中载流子注入的情形下，都会激发基体材料当中的相应的复合中心，如单晶中的BO，多晶中的Fe，FeB，亦或是Cu。这些复合中心作为少子寿命的“杀手”，会显著的降低少子寿命，从而导致电池性能的下降。本发明基于对光致衰减的机理的认识的基础上，有针对性地设计了三个不同的工艺阶段，分别作相对应的处理，从而达到消除光致衰减的目的。具体如下：
通过第一温度下、持续第一时间的高光照处理，快速激活基体材料中全部的复合中心，如BO和Fe，FeB，Cu等；
通过第二温度下、持续第二时间的高光照处理，使电池片较长时间的暴漏在较高温度和高光照下，目的是激发SiNx薄膜中的H，使其钝化复合中心；
通过第三温度下、持续第三时间的高光照处理，目的是降低复合中心活性，使其不再成为有效的复合中心；
通过以上三个步骤的处理，可以极大程度上、甚至完全消除与光致衰减相关的复合中心，从而抑制衰减，实现电池的高效和高可靠性。
同时，本发明的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法步骤简单，易于产业化；设备开发简单，可以快速地应用于现有的产线布局中，成本经济。
附图说明
图1为本发明的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，依次包括如下步骤：
S1：将电池片在100度下进行高光照处理，持续5min，光照强度范围为1×103w/m2；
S2：将电池片在240度下进行高光照处理，持续10min，光照强度范围为1×103w/m2；
S3：将电池片在25度下进行高光照处理，持续5min，光照强度范围为1×103w/m2；
其中，高光照的光源采用LED灯。
实施例2：
一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，依次包括如下步骤：
S1：将电池片在500度下进行高光照处理，持续3s，光照强度范围为3×106w/m2；
S2：将电池片在500度下进行高光照处理，持续10s，光照强度范围为3×106w/m2；
S3：将电池片在25度下进行高光照处理，持续3s，光照强度范围为3×106w/m2；
其中，高光照的光源采用激光。
实施例3：
如图1所示，一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，包括：传输轨道，用于输送电池片100；以及沿输送路径依次设置的第一光照区1、第二光照区2以及第三光照区3，第一光照区具有第一温度，光照时间为第一时间，第二光照区具有第二温度，光照时间为第二时间，第三光照区具有第三温度，光照时间为第三时间，其中，第二时间长于第一时间和第三时间。所述第一温度为25-1000度，第一时间为>3s；所述第二温度为100-1000度，第二时间为>10s；所述第三温度为25度，第三时间为>3s。第一光照区、第二光照区、第三光照区的光源4为激光、卤素灯或LED灯。
以上所述的具体实施例，对本发明所要解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
S1：将电池片在第一温度下进行高光照处理，持续第一时间；
S2：将电池片在第二温度下进行高光照处理，持续第二时间；
S3：将电池片在第三温度下进行高光照处理，持续第三时间；
其中，第二时间长于第一时间和第二时间，高光照处理的光照强度范围为1×103w/m2~3×106w/m2。
2.根据权利要求1所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其特征在于：所述第一温度为25-1000度，第一时间为≥3s。
3.根据权利要求1所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其特征在于：所述第二温度为100-1000度，第二时间为≥10s。
4.根据权利要求1所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其特征在于：所述第三温度为20-25度，第三时间为≥3s。
5.根据权利要求1所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其特征在于：所述高光照采用的光源为激光、卤素灯或者LED灯。
6.一种消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，其特征在于：包括：传输轨道，用于输送电池片；以及沿输送路径依次设置的第一光照区、第二光照区以及第三光照区，第一光照区具有第一温度，光照时间为第一时间，第二光照区具有第二温度，光照时间为第二时间，第三光照区具有第三温度，光照时间为第三时间，其中，第二时间长于第一时间和第三时间。
7.根据权利要求6所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，其特征在于：所述第一温度为25-1000度，第一时间为≥3s。
8.根据权利要求6所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，其特征在于：所述第二温度为100-1000度，第二时间为≥10s。
9.根据权利要求6所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，其特征在于：所述第三温度为20-25度，第三时间为≥3s。
10.根据权利要求6所述的消除B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的设备，其特征在于：所述第一光照区、第二光照区、第三光照区的光源为激光、卤素灯或者LED灯。
CN201610091453.9A 2016-02-19 2016-02-19 一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备 Active CN105552173B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610091453.9A CN105552173B (zh) 2016-02-19 2016-02-19 一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610091453.9A CN105552173B (zh) 2016-02-19 2016-02-19 一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105552173A true CN105552173A (zh) 2016-05-04
CN105552173B CN105552173B (zh) 2018-09-11

Family

ID=55831250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610091453.9A Active CN105552173B (zh) 2016-02-19 2016-02-19 一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105552173B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107256904A (zh) * 2017-07-07 2017-10-17 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途
CN107369616A (zh) * 2017-07-07 2017-11-21 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途
CN108091730A (zh) * 2017-12-28 2018-05-29 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种光伏器件的衰减方法及其衰减测试方法
CN108963034A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 浙江晶科能源有限公司 一种掺硼单晶电池光衰后恢复效率的方法
CN109524505A (zh) * 2018-11-12 2019-03-26 协鑫集成科技股份有限公司 Perc太阳能电池的后处理方法及perc太阳能电池
CN110993734A (zh) * 2019-12-05 2020-04-10 广东爱旭科技有限公司 一种降低perc太阳电池载流子衰减的方法、设备及perc电池
CN111129212A (zh) * 2019-12-11 2020-05-08 广东爱旭科技有限公司 一种降低管式perc太阳能电池光致衰减的方法及应用
CN111969084A (zh) * 2020-09-24 2020-11-20 成都中建材光电材料有限公司 一种提升碲化镉电池稳定性的方法
CN112017984A (zh) * 2020-08-19 2020-12-01 无锡尚德太阳能电力有限公司 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法
CN113241390A (zh) * 2021-04-28 2021-08-10 天津爱旭太阳能科技有限公司 晶体硅太阳能电池片光注入方法及其系统和电池片

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478017A (zh) * 2009-01-09 2009-07-08 中电电气（南京）光伏有限公司 晶体硅太阳能电池片光致衰减特性的改善方法及专用装置
US20140147956A1 (en) * 2010-11-02 2014-05-29 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for manufacturing solar cells, attenuating lid phenomena
CN104078403A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 常州天合光能有限公司 快速改善晶硅太阳电池光致衰减的量产装置
CN104505424A (zh) * 2014-08-18 2015-04-08 横店集团东磁股份有限公司 一种减少太阳能电池光致衰减的装置及其方法
CN104681663A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 韩华Qcells有限公司 太阳能电池的制造工艺和太阳能电池的处理工艺
EP2963692A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-06 Sino-American Silicon Products Inc. Method and apparatus for inhibiting light-induced degradation of photovoltaic device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478017A (zh) * 2009-01-09 2009-07-08 中电电气（南京）光伏有限公司 晶体硅太阳能电池片光致衰减特性的改善方法及专用装置
US20140147956A1 (en) * 2010-11-02 2014-05-29 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for manufacturing solar cells, attenuating lid phenomena
CN104681663A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 韩华Qcells有限公司 太阳能电池的制造工艺和太阳能电池的处理工艺
EP2963692A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-06 Sino-American Silicon Products Inc. Method and apparatus for inhibiting light-induced degradation of photovoltaic device
CN104078403A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 常州天合光能有限公司 快速改善晶硅太阳电池光致衰减的量产装置
CN104505424A (zh) * 2014-08-18 2015-04-08 横店集团东磁股份有限公司 一种减少太阳能电池光致衰减的装置及其方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈鹏: "晶体硅太阳电池中的光衰减研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107256904B (zh) * 2017-07-07 2020-12-25 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途
CN107369616A (zh) * 2017-07-07 2017-11-21 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途
CN107256904A (zh) * 2017-07-07 2017-10-17 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途
CN107369616B (zh) * 2017-07-07 2021-03-12 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 用于处理半导体基板的方法、得到的半导体基板及其用途
CN108091730A (zh) * 2017-12-28 2018-05-29 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种光伏器件的衰减方法及其衰减测试方法
CN108963034A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 浙江晶科能源有限公司 一种掺硼单晶电池光衰后恢复效率的方法
CN108963034B (zh) * 2018-07-26 2020-06-26 浙江晶科能源有限公司 一种掺硼单晶电池光衰后恢复效率的方法
CN109524505A (zh) * 2018-11-12 2019-03-26 协鑫集成科技股份有限公司 Perc太阳能电池的后处理方法及perc太阳能电池
CN110993734A (zh) * 2019-12-05 2020-04-10 广东爱旭科技有限公司 一种降低perc太阳电池载流子衰减的方法、设备及perc电池
CN110993734B (zh) * 2019-12-05 2022-06-24 广东爱旭科技有限公司 一种降低perc太阳电池载流子衰减的方法、设备及perc电池
CN111129212A (zh) * 2019-12-11 2020-05-08 广东爱旭科技有限公司 一种降低管式perc太阳能电池光致衰减的方法及应用
CN112017984A (zh) * 2020-08-19 2020-12-01 无锡尚德太阳能电力有限公司 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法
CN111969084A (zh) * 2020-09-24 2020-11-20 成都中建材光电材料有限公司 一种提升碲化镉电池稳定性的方法
CN111969084B (zh) * 2020-09-24 2022-07-19 成都中建材光电材料有限公司 一种提升碲化镉电池稳定性的方法
CN113241390A (zh) * 2021-04-28 2021-08-10 天津爱旭太阳能科技有限公司 晶体硅太阳能电池片光注入方法及其系统和电池片

Also Published As

Publication number Publication date
CN105552173B (zh) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105552173A (zh) 一种消除b掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法及其设备
Cui et al. Highly efficient electron‐selective layer free perovskite solar cells by constructing effective p–n heterojunction
Wang et al. Rare‐earth ion doped up‐conversion materials for photovoltaic applications
Yamaguchi et al. Analysis for efficiency potential of high‐efficiency and next‐generation solar cells
CN203367304U (zh) 一种太阳能电池组件
JP6302405B2 (ja) ヘテロ接合太陽電池を処理する方法および太陽電池の製造方法
Liu et al. Effects of interfacial characteristics on photovoltaic performance in CH3NH3PbBr3-based bulk perovskite solar cells with core/shell nanoarray as electron transporter
Zhang et al. Reduced open‐circuit voltage loss of perovskite solar cells via forming p/p+ homojunction and interface electric field on the surfaces of perovskite film
Yamamoto et al. Thin film silicon solar cell and module
CN104078403A (zh) 快速改善晶硅太阳电池光致衰减的量产装置
US20120132277A1 (en) Photovoltaic device and method for making
Duan et al. The Air Effect in the Burn‐In Thermal Degradation of Nonfullerene Organic Solar Cells
Moon et al. High‐efficiency photovoltaic modules on a chip for millimeter‐scale energy harvesting
Hu et al. Numerical simulations of multilevel impurity photovoltaic effect in the sulfur doped crystalline silicon
CN113675289B (zh) 光伏电池及其制备方法、光伏组件
Cao et al. Passivating Grain Boundaries via Graphene Additive for Efficient Kesterite Solar Cells
Zheng et al. Effect of contact spreading layer on photovoltaic response of InGaN‐based solar cells
Mykytyuk et al. Limitations on thickness of absorber layer in CdS/CdTe solar cells
CN104251465A (zh) 太阳光模拟器及光谱调整方法
CN105261677A (zh) 一种太阳电池片快速光致衰减的方法
Qin et al. CsPbI3 Based All‐Inorganic Perovskite Solar Cells: Further Performance Enhancement of the Electron Transport Layer‐Free Structure from Device Simulation
CN102332393A (zh) 太阳能电池制造过程中提高电池片少子寿命的扩散方法
CN203349166U (zh) 太阳光模拟器
Hong et al. Damp-heat induced performance degradation for InGaP/GaAs/Ge triple-junction solar cell
CN201904351U (zh) 具高光电转换效率的太阳能电池结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Applicant after: TRINA SOLAR Co.,Ltd.

Address before: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Applicant before: trina solar Ltd.

Address after: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Applicant after: trina solar Ltd.

Address before: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2

Applicant before: CHANGZHOU TRINA SOLAR ENERGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant