CN108878289A - 高效电池退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池片生产技术领域，尤其涉及一种高效电池退火工艺，通过对背钝化后的硅片进行升温烘干，通过负压通气，在步骤4)至6)中一直保持负压状态，将水汽彻底去除干净；通过梯度降温的方式，能够将硅片体内的杂质更充分地析出，减少缺陷与复合；本发明和不使用退火工艺对比，硅片背面无水汽残留，开压平均提高了11mV,电流平均提高了42mA，转换效率提高了0.55％。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片生产技术领域，尤其涉及一种高效电池退火工艺。
背景技术
高效电池片的生产相对于普通电池片生产，主要对硅片背面进行了钝化处理，附着一层三氧化二铝薄膜，大幅度提高硅片对光线的长波响应，从而提高电池片的效率。
背面钝化工艺是利用三甲基铝与水反应生成三氧化二铝和甲烷，三氧化二铝沉积在片子背面沉积形成钝化层，由于反应过程中存在水的参与，在工艺结束后，很容易造成水汽残留，影响电池片的开压与背钝化效果。
其次，在电池片生产过程中，硅片内部存在许多杂质，形成大量复合、缺陷，影响电池片的开压与电流，从而电池片整体效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中背面钝化工艺后残留水汽多以及硅片内部杂质较多的技术问题，本发明提供一种高效电池退火工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效电池退火工艺，包括如下步骤：
1)进舟：管内温度控制在600℃±10℃，通有5±0.05L/min的氮气，压力值为100±0.2Kpa，时间800s，进舟速度为800±10mm/min；
2)抽真空：管内温度控制在600℃±10℃，无气体通入，真空泵工作，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间300s；
3)检漏：管内温度控制在600℃±10℃，无气体通入，真空泵停止工作，保证炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间60s；
4)一次升温：管内设定温度控制在850℃±10℃，升温速率为15±1℃/min，通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1000s；
5)恒温：管内设定温度控制在850℃±10℃，并通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间600s；
6)降温：水冷梯度降温，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1800s；
7)充气：管内温度控制在760℃±10℃，降温速率为20±5℃/min，通有3±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间200s；
8)出舟：管内温度控制在800℃±10℃，通有2±0.05L/min的氮气，炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间800s，出舟速度为800±10mm/min。
所述步骤6)中的水冷梯度降温具体为：先降温至750℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，再降温至650℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，再降温至550℃±3℃，降温速率为2℃/min，恒温5min，最后降温至450℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，并通有2±
0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1800s。
本发明的有益效果是，本发明的高效电池退火工艺，通过对背钝化后的硅片进行升温烘干，通过负压通气，在步骤4)至6)中一直保持负压状态，将水汽彻底去除干净；通过梯度降温的方式，能够将硅片体内的杂质更充分地析出，减少缺陷与复合(价位上的电子吸收了能量之后就可以自由移动，如果有杂质或缺陷在周围的话，就会吸收电子，自由移动的电子少了，电池片的性能就会有影响，这个过程就是复合了)；本发明和不使用退火工艺对比，硅片背面无水汽残留，开压平均提高了11mV,电流平均提高了42mA，转换效率提高了0.55％。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是不使用退火工艺在显微镜50倍率下看的硅片表面示意图。
图2是旧的退火工艺在显微镜50倍率下看的硅片表面示意图。
图3是本发明退火工艺在显微镜50倍率下看的硅片表面示意图。
图中：1、水汽。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种高效电池退火工艺，包括如下步骤：
1)进舟：管内温度控制在600℃±10℃，通有5±0.05L/min的氮气，压力值为100±0.2Kpa，时间800s，进舟速度为800±10mm/min；
2)抽真空：管内温度控制在600℃±10℃，无气体通入，真空泵工作，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间300s；
3)检漏：管内温度控制在600℃±10℃，无气体通入，真空泵停止工作，保证炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间60s；
4)一次升温：管内设定温度控制在850℃±10℃，升温速率为15±1℃/min，通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1000s；
5)恒温：管内设定温度控制在850℃±10℃，并通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间600s；
6)降温：水冷梯度降温，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1800s；
7)充气：管内温度控制在760℃±10℃，降温速率为20±5℃/min，通有3±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间200s；
8)出舟：管内温度控制在800℃±10℃，通有2±0.05L/min的氮气，炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间800s，出舟速度为800±10mm/min。
所述步骤6)中的水冷梯度降温为：先降温至750℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，再降温至650℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，再降温至550℃±3℃，降温速率为2℃/min，恒温5min，最后降温至450℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，并通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1800s。
通过上述表格可知，本发明和和不使用退火工艺对比，硅片背面无水汽1残留，开压平均提高了11mV,电流平均提高了42mA，转换效率提高了0.55％。
通过上述表格可知，本发明和旧退火工艺对比，硅片背面无水汽1残留，开压平均提高了1.6mV,电流平均提高了28mA，转换效率提高了0.08％。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (2)
1.一种高效电池退火工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)进舟：管内温度控制在600℃±10℃，通有5±0.05L/min的氮气，压力值为100±0.2Kpa，时间800s，进舟速度为800±10mm/min；
2)抽真空：管内温度控制在600℃±10℃，无气体通入，真空泵工作，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间300s；
3)检漏：管内温度控制在600℃±10℃，无气体通入，真空泵停止工作，保证炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间60s；
4)一次升温：管内设定温度控制在850℃±10℃，升温速率为15±1℃/min，通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1000s；
5)恒温：管内设定温度控制在850℃±10℃，并通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间600s；
6)降温：水冷梯度降温，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1800s；
7)充气：管内温度控制在760℃±10℃，降温速率为20±5℃/min，通有3±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间200s；
8)出舟：管内温度控制在800℃±10℃，通有2±0.05L/min的氮气，炉管内压力值为100±0.2Kpa，时间800s，出舟速度为800±10mm/min。
2.如权利要求1所述的高效电池退火工艺，其特征在于：所述步骤6)中的水冷梯度降温为：先降温至750℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，再降温至650℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，再降温至550℃±3℃，降温速率为2℃/min，恒温5min，最后降温至450℃±3℃，降温速率为2℃/min，降温后恒温5min，并通有2±0.05L/min的氮气，保证炉管内压力值为10±0.2Kpa，时间1800s。
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