CN108110085A - 一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，包括：在制绒后的硅片上均匀分布具有预设浓度的有机物溶液；烘干所述硅片；在惰性气体气氛中，对所述硅片进行退火，将所述有机物溶液中的碳原子分解出来并扩散进所述硅片内。上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法，能够抑制硼氧对的生成，降低太阳能电池片的光致衰减幅度。
Description
技术领域
本发明属于光伏设备技术领域，特别是涉及一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法。
背景技术
目前，掺硼P型晶体硅太阳电池是占据光伏市场70％以上的产品。然而，该种太阳能电池在使用的时候会出现效率下降的现象，该现象被称之为光致衰减(Light-induceddegradation：LID)，多晶电池衰减比例相对为2％至3％，而单晶衰减比例可达3％至5％。光致衰减是由硅中的B-O对(硼氧对)造成的，该B-O对极易俘获少子，使得少子寿命下降，导致电池转换效率下降，即光致衰减现象。
为了改善光致衰减问题，可以在硅片端降低硼或氧的浓度，从而降低B与O结合成复合体的概率，以达到减小光致衰减的幅度，比如铸造硅片的过程中采用区熔法来降低硅片中的氧含量，或者改用掺Ga替代掺B来减少硼含量，但会大幅增加生产成本，不利于规模化生产，另外在晶体硅中掺杂硅的同族元素也能够抑制其光致衰减，比如掺碳元素，而碳的分凝系数远小于1，导致碳原子在铸锭过程中分布不均匀，从而影响了各区域硅片的光衰减幅度不一，实用性大大降低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，能够抑制硼氧对的生成，降低太阳能电池片的光致衰减幅度。
本发明提供的一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，包括：
在制绒后的硅片上均匀分布具有预设浓度的有机物溶液；
烘干所述硅片；
在惰性气体气氛中，对所述硅片进行退火，将所述有机物溶液中的碳原子分解出来并扩散进所述硅片内。
优选的，在上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法中，所述有机物溶液为葡萄糖溶液。
优选的，在上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法中，所述预设浓度的范围为0.5mol/L至1.0mol/L。
优选的，在上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法中，所述烘干所述硅片为：
在100℃至150℃的温度下，烘干所述硅片，持续5分钟至10分钟。
优选的，在上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法中，所述惰性气体为氮气。
优选的，在上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法中，所述对所述硅片进行退火包括：
在300℃至400℃的温度下，对所述硅片进行第一次退火，持续5分钟至10分钟；
在400℃至500℃的温度下，对所述硅片进行第二次退火，持续20分钟至30分钟。
通过上述描述可知，本发明提供的上述抑制晶体硅电池光致衰减的方法，由于包括在制绒后的硅片上均匀分布具有预设浓度的有机物溶液；烘干所述硅片；在惰性气体气氛中，对所述硅片进行退火，将所述有机物溶液中的碳原子分解出来并扩散进所述硅片内，因此能够抑制硼氧对的生成，降低太阳能电池片的光致衰减幅度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法的示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想在于提供一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，能够抑制硼氧对的生成，降低太阳能电池片的光致衰减幅度。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供的第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法的示意图，该方法包括如下步骤：
S1：在制绒后的硅片上均匀分布具有预设浓度的有机物溶液；
这里所用的有机物必须是可以在高温下分解出碳原子的，可以但不限于采用滴加的方式均匀涂布在硅片的绒面上，保证后续碳原子均匀分布在硅片中。
S2：烘干所述硅片；
这里采用烘干步骤的作用在于蒸发掉有机物溶液中的水分，只留下有机物稳定分布于硅片的表面。
S3：在惰性气体气氛中，对所述硅片进行退火，将所述有机物溶液中的碳原子分解出来并扩散进所述硅片内。
需要说明的是，这种惰性气体气氛能够防止有机物分解过程中与空气中的氧气反应而产生一氧化碳，因为一氧化碳在高温中易爆炸，所以在退火前需要将炉中的空气清除。
通过上述描述可知，本申请实施例提供的第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，由于包括在制绒后的硅片上均匀分布具有预设浓度的有机物溶液；烘干所述硅片；在惰性气体气氛中，对所述硅片进行退火，将所述有机物溶液中的碳原子分解出来并扩散进所述硅片内，因此能够抑制硼氧对的生成，降低太阳能电池片的光致衰减幅度。
本申请实施例提供的第二种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，是在上述第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述有机物溶液为葡萄糖溶液。
这种葡萄糖溶液成本较低，含碳量高，且容易分解，因此这里作为优选方案，当然还可以采用其他类型的有机物溶液，此处并不限制。
本申请实施例提供的第三种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，是在上述第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述预设浓度的范围为0.5mol/L至1.0mol/L。
这种浓度范围既不会造成无谓的浪费，也具有较高的分解效率，综合效果比较好，当然这也仅是一种优选方案，还可以选择其他方案，此处并不限制。
本申请实施例提供的第四种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，是在上述第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述烘干所述硅片为：
在100℃至150℃的温度下，烘干所述硅片，持续5分钟至10分钟。
这种温度范围高于水的沸点，因此比较容易使水变成水蒸气散发出来，并可以结合抽气设备，将水蒸气抽走，只留下葡萄糖在硅片上。
本申请实施例提供的第五种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，是在上述第一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法的基础上，还包括如下技术特征：
所述惰性气体为氮气。
需要说明的是，氮气是一种较为常见的惰性气体，易于获取且成本较低，当然还可以选择氩气等其他惰性气体，此处并不限制。
本申请实施例提供的第六种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，是在上述第一种至第五种抑制晶体硅电池光致衰减的方法中任一种的基础上，还包括如下技术特征：
所述对所述硅片进行退火包括：
在300℃至400℃的温度下，对所述硅片进行第一次退火，持续5分钟至10分钟；
在400℃至500℃的温度下，对所述硅片进行第二次退火，持续20分钟至30分钟。
这里所说的两次退火流程中，第一次退火的目的是将葡萄糖分解为碳原子，第二次退火的目的是将碳原子扩散进硅片中去，该方案添加一道掺碳工艺之后，能够抑制电池片的硼氧对的复合，从而降低电池片光衰减幅度。
还需要说明的是，上述方法从理论上来说对P型电池和N型电池都有效，但是由于N型电池光衰幅度较小，该方法体现的效果较弱。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种抑制晶体硅电池光致衰减的方法，其特征在于，包括：
在制绒后的硅片上均匀分布具有预设浓度的有机物溶液；
烘干所述硅片；
在惰性气体气氛中，对所述硅片进行退火，将所述有机物溶液中的碳原子分解出来并扩散进所述硅片内。
2.根据权利要求1所述的抑制晶体硅电池光致衰减的方法，其特征在于，所述有机物溶液为葡萄糖溶液。
3.根据权利要求1所述的抑制晶体硅电池光致衰减的方法，其特征在于，所述预设浓度的范围为0.5mol/L至1.0mol/L。
4.根据权利要求1所述的抑制晶体硅电池光致衰减的方法，其特征在于，所述烘干所述硅片为：
在100℃至150℃的温度下，烘干所述硅片，持续5分钟至10分钟。
5.根据权利要求1所述的抑制晶体硅电池光致衰减的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。
6.根据权利要求1-5任一项所述的抑制晶体硅电池光致衰减的方法，其特征在于，所述对所述硅片进行退火包括：
在300℃至400℃的温度下，对所述硅片进行第一次退火，持续5分钟至10分钟；
在400℃至500℃的温度下，对所述硅片进行第二次退火，持续20分钟至30分钟。
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