CN109524505B - Perc太阳能电池的后处理方法及perc太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PERC太阳能电池的后处理方法及PERC太阳能电池。PERC太阳能电池的后处理方法包括如下步骤：提供PERC太阳能电池；将PERC太阳能电池置于暗室环境中，通入保护气体除氧；之后加热PERC太阳能电池至第一温度，进行第一次保温处理；之后升温至第二温度，进行第二次保温处理；之后升温至第三温度，进行第三次保温处理；以及之后降温至第四温度，进行第四次保温处理。上述PERC太阳能电池的后处理方法，经过连续三次升温和保温处理，以及经过一次降温和保温处理之后，能够使电池晶体内部的缺陷杂质聚集，并逐步消减，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布，从而有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应，有利于应用。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种PERC太阳能电池的后处理方法及PERC太阳能电池。
背景技术
太阳能电池，又称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。
局部接触背钝化(PERC)太阳能电池是新开发的一种高效太阳能电池，其转化效率伴随着技术的不断进步已经超过目前19％的稳定效率，得到了业界的广泛关注。其核心是在硅片的背光面用氧化铝或者氧化硅薄膜(5nm～100nm)覆盖，以起到钝化表面、提高长波响应的作用，从而提升电池的转换效率。然而，传统的PERC太阳能电池的光致衰减效应较高，不利于应用。
发明内容
基于此，有必要针对如何有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应的问题，提供一种能够有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应的PERC太阳能电池的后处理方法及PERC太阳能电池。
一种PERC太阳能电池的后处理方法，包括如下步骤：
提供PERC太阳能电池；
将所述PERC太阳能电池置于暗室环境中，通入保护气体除氧；
之后加热所述PERC太阳能电池至第一温度，进行第一次保温处理；
之后升温至第二温度，进行第二次保温处理；
之后升温至第三温度，进行第三次保温处理；以及
之后降温至第四温度，进行第四次保温处理。
上述PERC太阳能电池的后处理方法，经过连续三次升温和保温处理，以及经过一次降温和保温处理之后，能够使电池晶体内部的缺陷杂质聚集，并逐步消减，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布，从而有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应，有利于应用。
此外，上述PERC太阳能电池的后处理方法对PERC太阳能电池本身的品质不会造成损害，易于产业化。
在其中一个实施例中，所述第二温度高于所述第四温度，所述第三次保温处理的时间远小于所述第二次保温处理的时间。
在其中一个实施例中，所述第一温度为150℃～250℃，所述第一次保温处理的时间为2h～3h。
在其中一个实施例中，所述第二温度为250℃～450℃，所述第二次保温处理的时间为5h～6h。
在其中一个实施例中，所述第三温度为450℃～550℃，所述第三次保温处理的时间为5min～15min。
在其中一个实施例中，所述第四温度为150℃～200℃，所述第四次保温处理的时间为1h～2h。
在其中一个实施例中，加热所述PERC太阳能电池至第一温度的操作中，加热时间为2min～3min。
在其中一个实施例中，升温至第二温度的操作中，升温时间为2min～3min；升温至第三温度的操作中，升温时间为2min～3min。
在其中一个实施例中，降温至第四温度的操作中，降温时间为小于2min。
此外，还提供一种PERC太阳能电池，采用上述的PERC太阳能电池的后处理方法处理得到。
上述PERC太阳能电池，经过连续三次升温和保温处理，以及经过一次降温和保温处理之后，对电池晶体内部的硼氧及缺陷态进行了诱导，能够使电池晶体内部的缺陷杂质聚集，并逐步消减，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布，从而有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应，有利于应用。
附图说明
图1为本发明一实施方式的PERC太阳能电池的后处理方法的流程图；
图2为本发明一实施方式的PERC太阳能电池随时间变化的温度示意图。
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。但是本发明能够以很多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改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，一实施方式的PERC太阳能电池的后处理方法包括如下步骤：
S10、提供PERC太阳能电池。
其中，PERC太阳能电池指的是经过正常工艺加工后的太阳能电池。此时，PERC太阳能电池尚未经过本发明的后处理方法进行处理过。
S20、将步骤S10的PERC太阳能电池置于暗室环境中，通入保护气体除氧。
其中，暗室环境指的是无光的黑暗环境，可以为密闭环境。将PERC太阳能电池置于暗室环境中，目的是避免光照对PERC太阳能电池造成影响。
优选地，将步骤S10的PERC太阳能电池置于温度可以均匀分布的装置内。本发明主要通过在黑暗环境中温度和时间的综合作用来达到降低光致衰减效应的效果。
其中，保护气体除氧能够防止PERC太阳能电池的金属电极发生氧化。保护气体优选为氮气(N2)。当然，保护气体亦可以为氦气等惰性气体。
S30、之后加热PERC太阳能电池至第一温度，进行第一次保温处理。
优选地，加热PERC太阳能电池至第一温度的操作中，加热时间为2min～3min。对PERC太阳能电池进行加热之前，PERC太阳能电池的温度一般为室温。也就是说，本步骤是对PERC太阳能电池进行快速加热。
可以通过外部加热装置对放有PERC太阳能电池的装置进行加热，之后将热量传导至PERC太阳能电池上。
优选地，第一温度为150℃～250℃，第一次保温处理的时间为2h～3h。此时对PERC太阳能电池进行了低温处理，能够为激活电池晶体内部的缺陷杂质做准备。
需要说明的是，加热PERC太阳能电池至第一温度之后，进行第一次保温处理的过程中，PERC太阳能电池的温度始终维持在一个定值，当然，不排除其在第一温度附近发生正常范围内的少许浮动。
S40、之后升温至第二温度，进行第二次保温处理。
优选地，升温至第二温度的操作中，升温时间为2min～3min。即对PERC太阳能电池进行快速加热处理。
优选地，第二温度为250℃～450℃，第二次保温处理的时间为5h～6h。此时，第二温度高于第一温度，第二次保温处理的过程中，PERC太阳能电池晶体内部的缺陷杂质开始聚集，进行重新分布。
需要说明的是，PERC太阳能电池在第二温度始终维持在一个定值，当然，不排除其在第二温度附近发生正常范围内的少许浮动。
S50、之后升温至第三温度，进行第三次保温处理。
优选地，升温至第三温度的操作中，升温时间为2min～3min。即对PERC太阳能电池进行快速加热处理。
优选地，第三次保温处理的时间远小于第二次保温处理的时间。这是由于第三温度高于第二温度，当PERC太阳能电池在第三温度条件下进行第三次保温处理时，PERC太阳能电池晶体内部的缺陷杂质能够快速聚集，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布。
优选地，第三温度为450℃～550℃，第三次保温处理的时间为5min～15min。第三温度较高，且第三次保温处理的时间较短，二者结合能够快速有效地实现PERC太阳能电池晶体内部的缺陷杂质的聚集，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布。
需要说明的是，PERC太阳能电池在第三温度始终维持在一个定值，当然，不排除其在第三温度附近发生正常范围内的少许浮动。
S60、之后降温至第四温度，进行第四次保温处理。
优选地，降温至第四温度的操作中，降温时间为小于2min。即对PERC太阳能电池进行快速降温处理。
优选地，第二温度高于第四温度。也就是说，对PERC太阳能电池进行处理的降温幅度大于前一次的升温幅度。
优选地，第四温度为150℃～200℃，第四次保温处理的时间为1h～2h。
需要说明的是，PERC太阳能电池在第四温度始终维持在一个定值，当然，不排除其在第四温度附近发生正常范围内的少许浮动。
本发明的PERC太阳能电池的后处理方法既可以对单片的PERC太阳能电池片进行处理，亦可以对堆叠在一起的若干片PERC太阳能电池片同时进行处理。
上述PERC太阳能电池的后处理方法，经过连续三次升温和保温处理，以及经过一次降温和保温处理之后，对电池晶体内部的硼氧及缺陷态进行了诱导，能够使电池晶体内部的缺陷杂质聚集，并逐步消减，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布，从而有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应，有利于应用。
此外，上述PERC太阳能电池的后处理方法对PERC太阳能电池本身的品质不会造成损害，易于产业化。
一实施方式的PERC太阳能电池采用上述的PERC太阳能电池的后处理方法处理得到。
上述PERC太阳能电池，经过连续三次升温和保温处理，以及经过一次降温和保温处理之后，对电池晶体内部的硼氧及缺陷态进行了诱导，能够使电池晶体内部的缺陷杂质聚集，并逐步消减，使得电池晶体内部的缺陷杂质的状态重新分布，从而有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应，有利于应用。
下面为具体实施例。
实施例1
提供PERC太阳能电池。
将PERC太阳能电池置于暗室环境中，通入保护气体除氧。
之后加热PERC太阳能电池至160℃，保温2.5h，如图2所示。
之后升温至300℃，保温5h，如图2所示。
之后升温至550℃，保温15min，如图2所示。
之后降温至150℃，保温1.5h，如图2所示。
对比例1
未经后处理的PERC太阳能电池。
平均光衰率测试
对经过实施例1处理之后的PERC太阳能电池进行三次测试，并对对比例1的PERC太阳能电池进行一次测试，测试条件都相同。测试结果如表1：
表1、平均光衰率测试结果对比表
从表1可以看出，未经后处理的PERC太阳能电池的光衰率为3.55％，经过后处理的PERC太阳能电池的光衰率为1.59％、1.52％和1.61％。测试结果表明，经过后处理的PERC太阳能电池的光衰率远小于未经后处理的PERC太阳能电池的光衰率，本发明的PERC太阳能电池的后处理方法能够有效降低PERC太阳能电池的光致衰减效应。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供PERC太阳能电池；
将所述PERC太阳能电池置于暗室环境中，通入保护气体除氧；
之后加热所述PERC太阳能电池至第一温度，进行第一次保温处理；
之后升温至第二温度，进行第二次保温处理；
之后升温至第三温度，进行第三次保温处理；以及
之后降温至第四温度，进行第四次保温处理；
所述第一温度为150℃～250℃，所述第一次保温处理的时间为2h～3h；
所述第二温度为250℃～450℃，所述第二次保温处理的时间为5h～6h；
所述第三次保温处理的时间远小于所述第二次保温处理的时间。
2.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，所述第二温度高于所述第四温度。
3.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，所述第三温度为450℃～550℃，所述第三次保温处理的时间为5min～15min。
4.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，所述第四温度为150℃～200℃，所述第四次保温处理的时间为1h～2h。
5.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，加热所述PERC太阳能电池至第一温度的操作中，加热时间为2min～3min。
6.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，升温至第二温度的操作中，升温时间为2min～3min。
7.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，升温至第三温度的操作中，升温时间为2min～3min。
8.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，降温至第四温度的操作中，降温时间为小于2min。
9.根据权利要求1所述的PERC太阳能电池的后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供PERC太阳能电池；
将PERC太阳能电池置于暗室环境中，通入保护气体除氧；
之后加热PERC太阳能电池至160℃，保温2.5h；
之后升温至300℃，保温5h；
之后升温至550℃，保温15min；
之后降温至150℃，保温1.5h。
10.一种PERC太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1～9中任一项所述的PERC太阳能电池的后处理方法处理得到。
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