CN107887471B - 降低p型太阳电池光致衰减的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种降低P型太阳电池光致衰减的方法，用于太阳电池的烧结工艺，太阳电池烧结炉内覆盖一恒定强磁场，使该太阳电池表面形成一正向偏置霍尔电压，且根据该太阳电池烧结炉内的烧结条件，调节该恒定强磁场的磁感应强度大小，通过该恒定强磁场对运动的太阳电池片内载流子作用，打破太阳电池内原有载流子平衡，在太阳电池表面形成正向偏压，降低内建电场对H钝化的阻碍，提高H对硼氧复合体的钝化效果，从而提高了太阳电池H钝化效果，降低P型太阳电池光致衰减效应。
Description
技术领域
本发明涉及太阳电池领域，尤其涉及一种降低P型太阳电池光致衰减的方法。
背景技术
随着光伏市场对太阳电池产品要求的提高，太阳电池效率提升面临着巨大挑战，P型PERC（passivated emitter and rear contacts ，PERC）太阳电池的量产成为当前太阳电池效率提升的主要方向，但光致衰减大成为了目前限制其推广应用的瓶颈所在，其衰减远远大于p型全铝背场晶硅太阳电池，因此，开发出有效抑制P型高效电池光致衰减的方法成为了目前PERC电池全面推广的关键。
为了缓解P型PERC电池的光致衰减效应，目前较为有效的方法有：从原材料的角度，将硅片中的掺杂元素由硼改为镓，可完全消除光致衰减；从制造技术的角度，在太阳电池片制造完成或者中间过程中进行光照热退火处理，电注入退火等处理方法，可部分抑制光致衰减。但种种技术都因成本、技术难度等原因较难推广实施。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种提高太阳电池H钝化效果，降低P型太阳电池光致衰减效应的方法。
本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：于太阳电池烧结炉内覆盖一恒定强磁场，使该太阳电池表面在烧结过程中形成一正向偏置霍尔电压，且根据该太阳电池烧结炉内的烧结条件，调节该恒定强磁场的磁感应强度大小。
特别地，该恒定强磁场的磁感应强度范围为1~30T。
特别地，该太阳电池放置于一传送带上，在烧结过程中，该传送带的传送速度为1~20m/min。
特别地，该恒定强磁场的磁场方向垂直于该传送带的传送方向。
特别地，该恒定强磁场覆盖该太阳电池烧结炉的烘干区、预烧结区和烧结区。
特别地，该恒定强磁场的发生装置为可以调整磁场强度的电磁铁或永磁体。
相较于现有技术，本发明的降低P型太阳电池光致衰减的方法，在太阳电池烧结工艺制程基础上，利用运动电池片内载流子在磁场中受洛伦茨力作用原理，在太阳电池前后表面形成霍尔电压，通过匹配固定方向的恒定强磁场，使电池表面形成一定强度的正向偏置霍尔电压，此霍尔电压能有效降低太阳电池PN结内建电场强度，降低内建电场对烧结过程中钝化膜产生的H离子的阻碍作用，强化H离子对太阳电池内硼氧缺陷的钝化作用，有效提高太阳电池的钝化效果，从而降低太阳电池后续光致衰减效应。
附图说明
图1为使用本发明太阳电池光衰优化烧结炉结构。
图2为本发明太阳电池内载流子受磁场作用原理图。
具体实施方式
为了更清晰地说明本发明的目的、特征及优点，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行说明。
在下面描述的实施例中披露了很多具体细节及详细的工艺参数，但本发明还可以采用其他不同于下面公布的实施例的其它方式来实施，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。
另外，本发明结合示意图进行描述，为了便于说明，本发明所使用之附图如太阳电池光致衰减优化烧结炉，只做示意图使用，其尺寸并非按照实际器件尺寸进行等比例缩放所得，因此该附图不应限制本发明的保护范围。
请参阅图1，为使用本发明太阳电池光衰优化烧结炉结构，如图所示，该太阳电池烧结炉1内设有第一磁场发生装置11和第二磁场发生装置12，使得该太阳电池烧结炉1的烘干区、预烧结区和烧结区覆盖一恒定强磁场，若干太阳电池13放置于传送带14上，使若干该太阳电池13表面形成一正向偏置霍尔电压。
于本实施例中，该传送带14的传送方向如箭头15所示，的传送速度为1~20m/min，通过调节该传送带14的带速来调结烧结时间，通过设定烧结温度梯度曲线，达到最好的烘干和烧结效果；
于本实施例中，该恒定强磁场的磁感应强度范围为1~30T，为适应不同的烧结工艺，可以通过调节该第一磁场发生装置11和该第二磁场发生装置12的功率来控制该恒定强磁场的磁感应强度，使该太阳电池13的钝化效果达到最佳。
于本实施例中，该恒定强磁场的磁场方向为由该第一磁场发生装置11指向该第二磁场发生装置12，如箭头16所示，且该磁场方向垂直于该传送带的传送方向。
于本实施例中，该该第一磁场发生装置11和该第二磁场发生装置12为可以调整磁场强度的电磁铁或永磁体。
请参阅图2，为本发明太阳电池内载流子受磁场作用原理图，如图所示，太阳电池结构2，前表面覆盖减反钝化钝化膜29，正面电极30和背面电极31；在太阳电池光致衰减优化烧结炉内，该太阳电池的运动方向如箭头21所示，其磁场方向如箭头22所示，在该恒定强磁场的作用下，该太阳电池2内的空穴23和电子24在磁场中受洛伦茨力作用产生偏转，其偏转方向分别如箭头25和26所示，在电池前表面积累电子，形成负电荷层27，背表面积累空穴，形成正电荷层28，在电池前后表面形成正向偏置霍尔电压。
从而实现在太阳电池烧结工艺制程基础上，利用运动的该太阳电池内载流子在磁场中受洛伦茨力作用原理，在该太阳电池前后表面形成霍尔电压，通过匹配固定方向的恒定强磁场，使该太阳电池表面在烧结过程中形成一定强度的正向偏置霍尔电压，此霍尔电压能有效降低该太阳电池PN结内建电场强度，降低内建电场对烧结过程中钝化膜产生的H离子的阻碍作用，强化H离子对该太阳电池内硼氧缺陷的钝化作用，有效提高该太阳电池的钝化效果，从而降低该太阳电池后续光致衰减效应。
实施例1
在常规太阳电池烧结炉区域增加磁场发生装置，通过控制功率得到磁感应强度为10T，设定烧结炉的7个温区温度分别为270，350，540，670，760，930，80；设定传送带带速为255 inch / min ，待各功能区温度和带速稳定后开始生产P性PERC电池，通过IV测试仪测试光衰前电池片效率；经过10小时光照强度为100 W/m2的光衰处理，待电池片温度回归室温后再次用同一IV测试仪测试光衰后电池片效率，经过处理的同一批太阳电池效率衰减率降低至2%以内。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (4)
1.一种降低P型太阳电池光致衰减的方法，用于太阳电池的烧结工艺，其特征在于，该方法包括：太阳电池烧结炉内覆盖一恒定强磁场，使该太阳电池表面形成一正向偏置霍尔电压，且根据该太阳电池烧结炉内的烧结条件，调节该恒定强磁场的磁感应强度大小，该恒定强磁场的磁感应强度范围为1~30T，该太阳电池放置于一传送带上，该恒定强磁场的磁场方向垂直于该传送带的传送方向。
2.根据权利要求1所述的降低P型太阳电池光致衰减的方法，其特征在于，在烧结过程中，该传送带的传送速度为1~20m/min。
3.根据权利要求1所述的降低P型太阳电池光致衰减的方法，其特征在于，该恒定强磁场覆盖该太阳电池烧结炉的烘干区、预烧结区和烧结区。
4.根据权利要求1所述的降低P型太阳电池光致衰减的方法，其特征在于，该恒定强磁场的发生装置为可以调整磁场强度的电磁铁或永磁体。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105702804A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-22 | 原子能和代替能源委员会 | 硅基光伏太阳能电池的恢复方法 |
| CN105696085A (zh) * | 2014-11-24 | 2016-06-22 | 银川隆基硅材料有限公司 | 磁场装置及具有该磁场装置的单晶生长设备 |
| CN105336817A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-02-17 | 江苏东昇光伏科技有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池片串及其制备方法 |
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