一种硅异质结太阳能电池、其退火方法及其制备方法

文档序号:9647847阅读:578来源:国知局
一种硅异质结太阳能电池、其退火方法及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及太阳能电池领域,尤其设及一种娃异质结太阳能电池、其退火方法及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着能源在国民经济中战略地位的不断提高和对太阳能利用技术的不断发展,光 伏发电系统得到了广泛关注,低成本、高效率是其未来发展的方向。光伏发电系统包括光伏 发电组件和光伏系统平衡部件度alanceOfSystem, 60S)。目前,光伏发电组件中的太阳 能电池W晶娃电池为主,实现晶娃电池高转换效率的技术主要有:选择性发射极技术、背接 触高效技术、金属穿孔卷绕技术、晶娃异质结技术等。其中,娃异质结太阳能电池技术与其 它技术相比,具备制程溫度低、结构简单、转换效率高等优势。
[0003] 现有的一种娃异质结太阳能电池的制作方法包括:娃片去损伤层,制绒,清洗,非 晶娃薄膜沉积,透明导电氧化物薄膜(Transparent Con化Ctive化ide,TC0)沉积,丝网银 (Ag)电极印刷,退火。其中,丝网银电极印刷用于形成银栅线。退火的作用,一方面,消除在 薄膜沉积过程中因受到轰击等导致的离子体损伤和应力缺陷,从而降低了缺陷密度(包括 晶体娃/非晶娃薄膜的界面的缺陷态密度、非晶娃薄膜内的缺陷态密度),并降低了娃异质 结太阳能电池中的TCO/非晶娃薄膜,TCO/Ag电极的界面电阻,有利于娃异质结太阳能电池 的开路电压(Open-circuit voltage, Voc)和填充因子(Fill factor, FF)的提升;另一方 面,对银浆进行烘干与烧结,使得其中的有机溶剂挥发,从而提高银浆与TCO的粘结强度, 有利于娃异质结太阳能电池的组件焊接拉力,有机溶剂的挥发也提高了银栅线的电导率, 即降低娃异质结太阳能电池的电阻损耗,有利于娃异质结太阳能电池的FF的提升。
[0004] 当在娃片上完成上述丝网电极印刷后,现有的一种对该娃片进行退火的方式是: 首先对该娃片在溫度为120摄氏度(°C )至150°C且时长为1分钟(minute,min)至IOmin 的条件下进行低溫固化,W挥发银浆中的有机溶剂;然后对该娃片在溫度约200°C且时长 为5min至30min的条件下进行高溫固化,进一步挥发银浆中的有机溶剂,同时消除薄膜沉 积过程中因受到轰击等导致的离子体损伤和应力缺陷。
[0005] 在上述退火的过程中,因在200°C运样的较高溫度下的时间较长,会导致非晶娃薄 膜内的Si-H键断裂,形成深能级缺陷,增加非晶娃薄膜内的缺陷态密度,另外,也会导致P 型非晶娃中棚原子的扩散,降低P型薄膜的有效渗杂,导致娃异质结太阳能电池PN结内建 电场降低,不利于载流子传输,降低了非晶娃薄膜的质量;缩短时间则会出现银浆中的有机 溶剂不能充分挥发的问题。上述的一种对娃片进行退火的方式,实际上难W使得娃异质结 太阳能电池的界面性能、非晶娃薄膜的质量、银栅线的电阻值均达到最优,不能最大限度提 高娃异质结太阳能电池的转换效率巧fficiency,EFF)。

【发明内容】

[0006] 本发明实施例的目的是提供一种娃异质结太阳能电池、其退火方法及其制备方 法,用于解决现有的退火方法难W使得娃异质结太阳能电池的界面性能、非晶娃薄膜的质 量、银栅线的电阻值均达到最优,不能最大限度提高娃异质结太阳能电池的转换效率。
[0007] 本发明实施例的目的是通过W下技术方案实现的:
[0008] 一种娃异质结太阳能电池的退火方法,包括:
[0009] 采用第一溫度对娃片进行第一时长的加热处理;其中,第一溫度为120°C至150°C; 第一时长为5min至30min ;
[0010] 采用第二溫度对娃片进行第二时长的加热处理;其中,第二溫度为260°C至350°C; 第二时长为5s至30s。
[0011] 较佳地,第二溫度为300°C至320°C ;第二时长为10s。
[0012] 较佳地,采用第二溫度对娃片进行第二时长的加热处理之后,该方法还包括:
[0013] 采用第=溫度对娃片进行第=时长的加热处理;其中,第=溫度为130°C至160°C; 第S时长为IOmin至60min。
[0014] 较佳地,第S时长为30min。
[0015] 较佳地,采用第一溫度对娃片进行第一时长的加热处理之后,采用第二溫度对娃 片进行第二时长的加热处理之前,该方法还包括:
[0016] 采用第四溫度对娃片进行第四时长的加热处理;其中,第四溫度为190°C至200°C; 第四时长为Imin至lOmin。
[0017] 较佳地,第四时长为2min至5min。
[0018] 较佳地,采用第二溫度对娃片进行第二时长的加热处理时,所采用的加热方式为 热板加热或者红外加热。
[0019] 一种娃异质结太阳能电池的制备方法,包括W上任一项所述的娃异质结太阳能电 池的退火方法。
[0020] 一种娃异质结太阳能电池,采用W上所述的娃异质结太阳能电池的制备方法制备 而成。
[0021] 本发明实施例的有益效果如下:
[0022] 本发明实施例提供的一种娃异质结太阳能电池、其退火方法及其制备方法中,采 用第一溫度为120°C至150°C、第一时长为5min至30min的加热条件,对娃片进行加热处 理,实现了低溫固化处理,与上述现有的退火方式相比,可W延长低溫固化的时间,W充分 挥发银浆中的有机溶剂,固化浆料,降低了银栅线的电阻;然后,采用第二溫度为260°C至 350°C、第二时长为5s至30s的加热条件,对该娃片进行加热处理,实现了高溫快速热处理, 与上述现有的退火的实现方式相比,加热的溫度提高到260°C至350°C,运样,较高加热溫 度可W有效降低晶体娃/非晶娃薄膜的界面的缺陷态密度,和TCO/非晶娃薄膜、TCO/Ag电 极的界面电阻,且较高加热溫度的时长仅5s至30s,加热时长非常短,不会导致非晶娃薄膜 内的缺陷态密度的增加,因此,最终得到的娃异质结太阳能电池的界面性能、非晶娃薄膜质 量、银栅线的电阻值均可W达到最优,从而使得娃异质结太阳能电池的开路电压和填充因 子较高,最大限度提高了娃异质结太阳能电池的转换效率。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明实施例提供的一种娃异质结太阳能电池的退火方法的流程图;
[0024] 图2为本发明实施例提供的另一种娃异质结太阳能电池的退火方法的流程图;
[0025] 图3为本发明实施例提供的又一种娃异质结太阳能电池的退火方法的流程图;
[0026] 图4为本发明实施例提供的再一种娃异质结太阳能电池的退火方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例对本发明提供的一种娃异质结太阳能电池、其退火方法及 其制备方法进行更详细地说明。
[0028] 本发明实施例提供一种娃异质结太阳能电池的退火方法,如图1所示,该方法至 少包括如下步骤:
[0029] 步骤110 :采用第一溫度对娃片进行第一时长的加热处理;其中,第一溫度为 120°C至 150°C;第一时长为 5min 至 30min。
[0030] 其中,娃片是指已完成丝网电极印刷的娃片。
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