CN109616555A - 一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法和应用，属于太阳能电池技术领域。一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法，包括：向晶硅太阳能电池片通入递减式电流，递减式电流的通入方式包括依次进行的n个阶段。该方法通过采用递减式电流的注入方式匹配不同阶段温度变化来降低光衰幅度、提高具有优良抗光衰能力电池比例。减少电注入退火过程中晶硅太阳能电池片间的温度差异，使片间温度均匀性更好，晶硅太阳电池在70℃、800W/m2光衰处理30h后的效率衰减幅度更小。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，且特别涉及一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法和应用。
背景技术
随着国家政策及市场需求的指向，对晶硅太阳能电池的效率提出了越来越高的要求，高效电池的关注度也进一步提升，同时光致衰减效应(简称光衰)对太阳电池的影响也越来越大，终端市场对多晶硅太阳能电池的光衰率有严格的要求。因此，在多晶硅太阳能电池的生产过程中，需要对成品晶硅太阳能电池片进行抗光衰处理来达到工艺要求。目前，常规的抗衰减方法一般都是注入恒定值直流电，这样会引起温度分布不均，不利于光衰的均匀性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的包括提供一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法，该方法简单，易于操作，能耗小，适用于规模化生产。
本发明的目的还包括提供上述提高太阳能电池抗光衰能力的方法在制备P型太阳能电池中的应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法，包括：向晶硅太阳能电池片通入递减式电流，递减式电流的通入方式包括依次进行的n个阶段：
第一阶段：在T1温度下，通入的电流为I1，运行时间为t1；
第二阶段：在T2温度下，通入的电流为I2，运行时间为t2；
第n阶段：在Tn温度下，通入的电流为In，运行时间为tn；
其中I1＞I2＞In，T1≥T2＞Tn，T1-Tn＝50～100℃，n为大于等于3的自然数。
本发明提出了上述提高太阳能电池抗光衰能力的方法在制备P型太阳能电池中的应用。
本发明的有益效果包括：
本发明采用一种提高晶体硅太阳能电池抗光衰能力的方法，将晶硅太阳能电池通过采用递减式电流的注入方式匹配不同阶段温度变化来降低光衰幅度、提高具有优良抗光衰能力电池比例。该方法减少电注入退火过程中晶硅太阳能电池片间的温度差异，使片间温度均匀性更好，光衰幅度更小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1电流曲线与常规电流曲线对比图；
图2为本发明实施例1电流曲线与常规电流曲线电池片效率分布对比图；
图3为本发明实施例1电流曲线与常规电流曲线电池片光衰对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法和应用进行具体说明。
本发明提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法，包括：
选取待处理的一叠晶硅太阳能电池片进行预热，预热温度为160～220℃。可选的，预热温度可以为180℃、200℃、210℃。
在一定温度条件下，向晶硅太阳能电池片通入一定时间的递减式电流。在本发明实施例中，通入的递减式电流为脉冲电流，波形可以是方形波或锯齿波，频率为0.02Hz～1000Hz。
具体的，递减式电流的通入方式包括依次进行的n个阶段：
第一阶段：在T1温度下，通入的电流为I1，运行时间为t1；
第二阶段：在T2温度下，通入的电流为I2，运行时间为t2；
第n阶段：在Tn温度下，通入的电流为In，运行时间为tn；其中n为大于等于3的自然数。
本发明实施例通入电流至少包括三个阶段。当n为3时，递减式电流包括三个阶段，当n为3和4时，递减式电流包括四个阶段。当n为3、4、5、6时，递减式电流包括六个阶段。以此类推。
其中I1＞I2＞In，T1≥T2＞Tn，T1-Tn＝50～100℃。
在本发明的部分实施例中，递减式电流可以依据如下公式设置：I1＝I+R，I2＝I，In＝I-(n-2)R。其中I/R＞1，t1、t2、tn＝200～800s，T1-Tn＝50～100℃，n为大于等于3的自然数。
电流的通入时间根据晶硅太阳能电池的种类略有差异，对于单晶硅太阳能电池，时间可控制在1800-2400s，对于多晶硅太阳能电池，由于其内部杂质、晶界以及位错等缺陷较多，时间可延长至2500-5100s。在1800～5100s之间，也可以为1900s、2000s、2500s、3000s、3500s、4200s、4500s、4800s、5000s。
通入晶硅太阳能电池片的递减式电流I1、I2……In为2A～25A。
由T1≥T2＞Tn可知，在通入递减式电流的过程中，温度为递减式。在本发明实施例中，T1为170～280℃，如果温度过低，则无法有效激活电注入过程中的有效氢原子，起不到钝化的作用，影响电池片的光衰效果；如果温度过高，则会导致已经被钝化的缺陷再次被激活，从而降低氢的钝化效果，同样影响电池片的光衰效果。Tn则按式T1-Tn＝50～100℃降低。在本发明的其他实施例中，T1也可以为180～250℃，可选的，T1为200℃、220℃、240℃。
通入电流后，对晶硅太阳能电池片进行吹风冷却，时间为600～1200s。可选的，冷却时间可以为800s、900s、1000s、1100s、700s。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法：
将待处理的一叠晶硅太阳能电池片预热至180℃。
向晶硅太阳能电池片通入递减式电流。I＝3，R＝0.5，t＝1800s。工艺如下表：
表1实施例1工艺
通入电流后，对晶硅太阳能电池片进行吹风冷却900s。
选取本实施例通入电流后的电池片，对一叠电池片的上、中、下均匀取五片进行光衰测试，并与常规工艺进行了对比，具体结果如下表：
表2测试结果
结合图1、图2和图3，实施例1提供的方法相比常规工艺方法降低了电池片的平均效率衰减值，由1.30％降低至0.90％，且效率衰减的均匀性更好，均匀度由52％降低至22％。由图2可以看出，实施例1提供的方法电注入后的电池片效率分布为5个档位，而常规工艺方法得到的效率分布为7个档，实施例1提供的方法得到的电池片效率分布更加集中，且整体效率水平高于常规工艺。图3可知，本发明实施例提供的电池片的光衰低于常规电流曲线电池片光衰。
实施例2
本实施例提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法：
将待处理的一叠晶硅太阳能电池片预热至160℃。
向晶硅太阳能电池片通入递减式电流。I＝16，R＝2，t＝4200s。工艺如下表：
表3实施例2工艺
通入电流后，对晶硅太阳能电池片进行吹风冷却600s。
选取本实施例通入电流后的电池片，对一叠电池片的上、中、下均匀取五片进行光衰测试，并与常规工艺进行了对比，具体结果如下表：
表4测试结果
由表4可知，实施例2提供的方法相比常规工艺方法降低了电池片的衰减值。
实施例3
本实施例提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法：
将待处理的一叠晶硅太阳能电池片预热至220℃。
向晶硅太阳能电池片通入递减式电流。I＝22，R＝5，t＝3200s。工艺如下表：
表5实施例3工艺
通入电流后，对晶硅太阳能电池片进行吹风冷却1000s。
选取本实施例通入电流后的电池片，对一叠电池片的上、中、下均匀取五片进行光衰测试，并与常规工艺进行了对比，具体结果如下表：
表6测试结果
由表6可知，实施例3提供的方法相比常规工艺方法降低了电池片的衰减值。
实施例4
本实施例提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法：
将待处理的一叠晶硅太阳能电池片预热至200℃。
向晶硅太阳能电池片通入递减式电流。I＝6，R＝1，t＝2100s。工艺如下表：
表7实施例4工艺
通入电流后，对晶硅太阳能电池片进行吹风冷却1200s。
选取本实施例通入电流后的电池片，对一叠电池片的上、中、下均匀取五片进行光衰测试，并与常规工艺进行了对比，具体结果如下表：
表8测试结果
由表8可知，实施例4提供的方法相比常规工艺方法降低了电池片的衰减值。
实施例5
本实施例提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法：
将待处理的一叠晶硅太阳能电池片预热至190℃。
向晶硅太阳能电池片通入递减式电流。I＝18，R＝2.5，t＝5100s。
工艺如下表：
表9实施例5工艺
通入电流后，对晶硅太阳能电池片进行吹风冷却800s。
选取本实施例通入电流后的电池片，对一叠电池片的上、中、下均匀取五片进行光衰测试，并与常规工艺进行了对比，具体结果如下表：
表10测试结果
由表10可知，实施例5提供的方法相比常规工艺方法降低了电池片的衰减值。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
Claims (10)
1.一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，包括：向晶硅太阳能电池片通入递减式电流，所述递减式电流的通入方式包括依次进行的n个阶段：
第一阶段：在T1温度下，通入的电流为I1，运行时间为t1；
第二阶段：在T2温度下，通入的电流为I2，运行时间为t2；
第n阶段：在Tn温度下，通入的电流为In，运行时间为tn；
其中I1＞I2＞In，T1≥T2＞Tn，T1-Tn＝50～100℃，n为大于等于3的自然数。
2.根据权利要求1所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，通入所述晶硅太阳能电池片的递减式电流I1、I2以及In为2A～25A。
3.根据权利要求1所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，所述递减式电流为脉冲电流，频率为0.02Hz～1000Hz。
4.根据权利要求3所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，所述脉冲电流的波形可以是方形波或锯齿波。
5.根据权利要求1所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，通入所述递减式电流的时间为1800～5100s。
6.根据权利要求1所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，所述T1为170～280℃。
7.根据权利要求6所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，所述T1为180～250℃。
8.根据权利要求1所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，所述晶硅太阳能电池片在通入所述递减式电流之前，还包括对所述晶硅太阳能电池片进行预热，预热温度为160～220℃。
9.根据权利要求1所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其特征在于，所述晶硅太阳能电池片在通入所述递减式电流之后，还包括对所述晶硅太阳能电池片进行吹风冷却，冷却时间为600～1200s。
10.如权利要求1-9任一项所述的提高太阳能电池抗光衰能力的方法在制备P型太阳能电池中的应用。
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