一种次强光非晶硅太阳能电池板的制备方法技术

本发明专利技术属于光伏能源技术领域，具体涉及一种次强光非晶硅太阳能电池板的制备方法，包括以下步骤：（1）电池正极集成：激光划刻ITO导电玻璃；（2）涂覆集热层：涂覆集热材料，制成环形集热层；（3）硅基材料层沉积：依次沉积p型非晶硅层、i型非晶硅层和n型微晶硅层；（4）电池负极集成：激光划刻硅基材料层、镀铝膜、激光划刻铝膜；（5）保护背漆：在铝膜上丝印油墨；（6）丝印铜浆、引出电极；（7）绝缘处理等步骤。本发明专利技术制备方法可以提高电池稳定性，减弱光致衰退效应，提高太阳能转换效率，有效提高非晶硅电池的薄弱环节，并显著提升其应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏能源
，具体设及一种次强光非晶娃太阳能电池板的制备 方法。
技术介绍
太阳能电池又称为"太阳能忍片"或"光电池"，是一种利用太阳光直接发电的光电 半导体薄片，它只要被光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学 上称为太阳能光伏（Photovoltaic,缩写为PV)，简称光伏。 目前的太阳能电池主要W娃系为主，超过89%的光伏市场被娃系列太阳能电池占 据，而娃系列太阳能电池又分为单晶娃太阳能电池、多晶娃太阳能电池和非晶娃太阳能电 池。其中，单晶娃、多晶娃太阳能电池转换效率较高，技术也较成熟，但生产成本居高不下， 生产工艺复杂，限制了其应用范围。而非晶娃太阳能电池的成本低、重量轻，具有强大的光 吸收能力，便于大规模生产，具有极大的潜力；但却由于其材料长程无须而引发的光致衰退 (S-W)效应、稳定性不高等，直接影响了它的实际应用。另外，次强光为太阳福射强度介于 300W/m2与1000W/m2之间的光照环境，与我国绝大多数地区的光照条件吻合。因此，如何能 提高次强光条件下非晶娃太阳能电池的稳定性及转换效率成为了目前亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种次强光非晶娃太阳能电池板的制备方法，可W提 高电池稳定性，减弱光致衰退效应，提高太阳能转换效率。 阳〇化]为解决上述问题，本专利技术通过W下技术方案实现： 一种次强光非晶娃太阳能电池板的制备方法，包括W下步骤： (1) 电池正极集成：选取ITO导电玻璃进行630nm激光划刻，然后脱模进行超声清洗； (2) 涂覆集热层：在所得ITO导电玻璃四周涂覆集热材料，制成环形集热层，厚度优选 为120~220nm;所述集热材料优选黑铭、黑儀、儀氧化侣或氮氧化铁； (3) 娃基材料层沉积：对涂覆集热层后的ITO导电玻璃进行预热，然后进入PECVD程序 进行沉积，沉积顺序依次为P型非晶娃层、i型非晶娃层和n型微晶娃层，P型非晶娃层厚度 5~10皿，i型非晶娃层厚度100~200皿，n型微晶娃层厚度20~30皿； P型非晶娃层工艺条件：使用B(CHa)3、SiH4、邸4、Ar、&气体，沉积溫度180~210。 功率密度0. 2~0. 35W/cm2,氨稀释比R(R=Hz/SIHa)由38匀速递减为30,硅烷与甲烧流 量比为10 : (1~1. 35)，为沉积压力为150~22化a; i型非晶娃层工艺条件：使用SiH4、Ar、&气体，其中R由30匀速递减为21，沉积溫度 190~220°C，功率密度0. 2~0. 45胖/畑12,沉积压力为55~95pa; n型微晶娃层工艺条件：使用P&、SiH4、Ar、&气体，其中R由21匀速递减为15,沉积 溫度180~210°C，功率密度0. 2~0. 35W/cm2,沉积压力为90~15化a; (4) 电池负极集成：用532nm激光划刻所得娃基材料层，然后进行超声清洗，再在所述 娃基材料层上进行锻侣，然后532nm激光划刻所得侣膜，进行超声清洗； (5) 保护背漆：在所得侣膜上进行丝印油墨，烘烤固化后进行电压抽测； (6) 引出电极：进行丝印铜浆，引出前电极和背电极，然后烘烤固化，即得太阳能电池 板； (7) 绝缘处理：在15wt%的化Clz水溶液中，加入稀盐酸调节抑值为4~5,超声震荡 2~3min后得绝缘溶液；将所得太阳能电池板固定，取所配溶液涂抹于丝印的油墨层上， 2~3min之后，清洗去除，并快速干燥。 光致衰退（S-W)效应：非晶娃电池在强光下照射数小时后，其光电导性能逐渐下 降并最终保持相对稳定，光照后样品若在160°c下退火，其光电导性能即可恢复原值。 本专利技术具有W下积极有益效果： (1)本专利技术采用n型微晶娃层，由于微晶娃薄膜具有高的光吸收系数和无明显光致衰 退现象，又便于实现大面积制备和集成化，可助于提高电池板的稳定性和减小光致衰退效 应。 (2)本专利技术在非晶娃层周围涂覆集热层，在每次强光持续照射之后，该集热层即可 产生高溫，对非晶娃层形成退火效应，使其电导性能恢复初始值，弱化光致衰退效应，提高 电池稳定性。 (3)本专利技术所用绝缘处理剂能够在油墨层之外再次确保非晶娃太阳能电池板的边 绝缘效果，且富含H+降低水解，简单易行，方便操作，成本低廉。 (4)非晶娃太阳电池的i型非晶娃层在非晶娃到微晶娃过渡的初晶态时效率最 高，此状态制备窗口窄(特定的较高氨稀释度)，在较高的氨稀释度下，制备薄膜达到一定厚 度即微晶化，纵向均匀性很难保证；使用梯度氨稀释方法，开始采用高氨稀释度，使薄膜很 快进入初晶态，随着薄膜的生长，降低氨稀释度，避免了在薄膜生长过程中，固定高氨稀释 度使薄膜微晶化的问题，从而使薄膜一直处在初晶态的状态，极大的改善了薄膜的纵向均 匀性；此种均匀性良好的光吸收层用于电池可有效提升电池的光电转换效率。 W11] (5)非晶娃太阳电池P型非晶娃层与i型非晶娃层界面状态对电池性能影响很 大；整个p-i层都采用梯度递减氨稀释，薄膜开始生长时，氨稀释度较高，薄膜的生长速率 较低，而低速生长的薄膜性能稳定，使二者界面接触良好。【具体实施方式】 W下结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。W下各实施例中所用原 料，如无特别说明，则均为市售，所用方法，如无特别说明，则均为常规操作。 阳〇1引 实施例1 一种次强光非晶娃太阳能电池板的制备方法，包括W下步骤： (1) 电池正极集成：选取ITO导电玻璃进行630nm激光划刻，然后脱模进行超声清洗； (2) 涂覆集热层：在所得ITO导电玻璃四周涂覆集热材料，制成环形集热层，厚度为 ISOnm;所述集热材料为氮氧化铁； (3) 娃基材料层沉积：对涂覆集热层后的ITO导电玻璃进行预热，然后进入PECVD程序 进行沉积，沉积顺序依次为P型非晶娃层、i型非晶娃层和n型微晶娃层，P型非晶娃层厚度 8皿，i型非晶娃层厚度150皿，n型微晶娃层厚度25皿； P型非晶娃层工艺条件：使用B(CH4)3、SiH4、邸4、Ar、&气体，沉积溫度200°C，功率密 度0. 3W/cm2,氨稀释比R (R=Hz/SIHa)由38匀速递减为30,硅烷与甲烧流量比为10 :1. 2， 为沉积压力为18化a ; i型非晶娃层工艺条件：使用SiH4、Ar、&气体，其中R由30匀速递减为21，沉积溫度 200°C，功率密度0. 3W/cm2,沉积压力为70pa; n型微晶娃层工艺条件：使用P&、SiH4、Ar、&气体，其中R由21匀速递减为15,沉积 溫度200°C，功率密度0.3W/cm2,沉积压力为120pa ; (4) 电池负极集成：用532nm激光划刻所得娃基材料层，然后进行超声清洗，再在所述 娃基材料层上进行锻侣，然后532nm激光划刻所得侣膜，进行超声清洗； (5) 保护背漆：在所得侣膜上进行丝印油墨，烘烤固化后进行电压抽测； (6) 引出电极：进行丝印铜浆，引出前电极和背电极，然后烘烤固化，即得太阳能电池 板； (7) 绝缘处理：在15wt%的化Clz水溶液中，加入稀盐酸调节抑值为4,超声震荡2min 后得绝缘溶液；将所得太阳能电池板固定，取所配溶液涂抹于丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种次强光非晶硅太阳能电池板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）电池正极集成：选取ITO导电玻璃进行630nm激光划刻，然后脱模进行超声清洗；（2）涂覆集热层：在所得ITO导电玻璃四周涂覆集热材料，制成环形集热层；（3）硅基材料层沉积：对涂覆集热层后的ITO导电玻璃进行预热，然后进入PECVD程序进行沉积，沉积顺序依次为p型非晶硅层、i型非晶硅层和n型微晶硅层；（4）电池负极集成：用532nm激光划刻所得硅基材料层，然后进行超声清洗，再在所述硅基材料层上进行镀铝，然后532nm激光划刻所得铝膜，进行超声清洗；（5）保护背漆：在所得铝膜上进行丝印油墨，进行烘烤固化；（6）引出电极：进行丝印铜浆，引出前电极和背电极，然后再进行烘烤固化，即得太阳能电池板；（7）绝缘处理：在15wt%的ZnCl2水溶液中，加入稀盐酸调节pH值为4～5，超声震荡2～3min后得绝缘溶液；将所得太阳能电池板固定，取所配溶液涂抹于丝印的油墨层上，2～3min 之后，清洗去除，并快速干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵明，佘金荣，戴国清，
申请(专利权)人：莆田市威特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35