本发明专利技术公开了一种在组件层压的同时改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法及装置。它通过对电池片制备过程中的关键工艺和组件封装过程中的关键工艺进行改善和优化，具体操作步骤如下：A.电池片制备：其关键在于，对PECVD镀膜工艺的改善与优化，通过控制SiNx和SiOxNy沉积反应，提高SiNx薄膜的氢含量；B.组件封装：其关键在于，在组件层压的同时，对电池片进行一定温度下的正向偏置预处理。本发明专利技术的有益效果是：降低和抑制晶体硅太阳能组件光致衰减，克服了由于光致衰减导致的实际功率与标称功率不符的问题，以简捷的方法实现产业化推广，也克服了光源系统导致的成本投入，更为经济可行。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种在组件层压的同时改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法及装置。它通过对电池片制备过程中的关键工艺和组件封装过程中的关键工艺进行改善和优化，具体操作步骤如下：A.电池片制备：其关键在于，对PECVD镀膜工艺的改善与优化，通过控制SiNx和SiOxNy沉积反应，提高SiNx薄膜的氢含量；B.组件封装：其关键在于，在组件层压的同时，对电池片进行一定温度下的正向偏置预处理。本专利技术的有益效果是：降低和抑制晶体硅太阳能组件光致衰减，克服了由于光致衰减导致的实际功率与标称功率不符的问题，以简捷的方法实现产业化推广，也克服了光源系统导致的成本投入，更为经济可行。【专利说明】-种改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法及装置
本专利技术涉及太阳能电池组件相关
，尤其是指一种改善晶体硅太阳能电池 组件光致衰减的方法及装置。
技术介绍
晶体娃太阳能电池组件大部分由60片或72片晶体娃太阳能电池串联而成，晶体 硅太阳能电池经由制绒-扩散-边缘刻蚀-清洗-PECVD减反层镀膜-丝网印刷及烧结等 常规工艺制备完成后，进行电池片分选、单焊及串焊，然后将电池片、玻璃和EVA及背板按 照一定的层次敷设层压，固化后完成组件的制备。晶体硅太阳能电池目前大规模使用掺硼 的P型硅片制备，由于硼氧键及其他复合中心的存在，导致电池片或组件在光照后，有一个 初始的功率衰减过程，严重时，功率衰减超过3%。 目前，可以解决光致衰减问题的方法主要有：控制氧含量或采用其他元素，如镓或 磷替代硼掺杂，但是受限于硅片制造成本和电池工艺等因素，均未实现大规模的产业化推 广。近来，一种新方法被提出：在电池片制备完成后，进行一定温度下的载流子注入预处理， 使硼氧键失活，达到抑制光致衰减的效果。但是，此方法还未见其在产业化中实现，而且，电 池片预处理后进行组件封装的过程中需要进行焊接和层压等封装工艺，工艺温度分别达到 了 200°C和120°C以上，存在再次激活硼氧键，导致光致衰减的风险。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种在组件层压的同时降 低和抑制晶体硅太阳能组件光致衰减的改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法及装 置。 为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： 一种改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法，通过对电池片制备过程中的关 键工艺和组件封装过程中的关键工艺进行改善和优化，具体操作步骤如下： A.电池片制备：其关键在于，对PECVD镀膜工艺的改善与优化，通过控制SiNx和 SiOxNy沉积反应，提高SiNx薄膜的氢含量； B.组件封装：其关键在于，在组件层压的同时，对电池片进行一定温度下的正向 偏置预处理。 利用加热加压方法克服组件光致衰减问题的原理在于：研究表明，温度和过量载 流子注入的共轭作用，可以使硼氧键永久失活。升高温度，以光照或者偏压方式引起载流子 注入实现复合活性物向非活性物的转变，即完成从退火态、衰减态到再生态的转变。目前， 对该转变机理一个的解析认为，原子态氢的参与是关键，原子态氢起着钝化B0键的重要作 用，如果能够进一步控制原子态氢的电荷态，将可以达到最佳的效果。因此，温度、载流子注 入和原子态氢是解决光致衰减问题的三个关键工艺参数。 作为优选，在步骤A中，电池片制备的具体操作步骤如下： (1)硅片分选后，在碱性溶液中进行粗抛去除杂质和损伤层； (2)在碱性溶液或者酸性溶液中制绒后，清洗，甩干； (3)扩散炉中进行高温磷扩散，形成pn结后，等离子体刻蚀去边结和二次清洗去 除 PSG ; (4)进行正面钝化层/减反层的沉积：采用PECVD镀膜工艺，首先在n型发射区上 沉积SiNx薄膜，然后在SiNx薄膜上沉积SiOxNy薄膜，形成SiNx/SiOxNy叠层； (5)背银、背铝和正银丝网印刷及烧结后，进行测试分选。 B0键的结合是掺B硅片存在光衰的根本原因，原子态氢则可实现B0键的断裂和失 活。原子态氢的引入可通过外部氢源或者内部氢扩散实现，如SiNx :H介电薄膜。该方法通 过优化电池片生产过程中的PECVD镀膜工艺，控制晶体硅和SiNx :H薄膜的含氢量，同时增 加SiOxNy叠层，进一步提高氢含量，以内部氢扩散方式满足钝化B0键的需要，无需额外的 投资。丝网印刷后的烧结工艺使介电层的氢向晶体硅扩散。该方法通过控制沉积反应，达 到控制介电层的氢含量的目的，为组件封装工艺过程中的抑制光致衰减预处理提供更多的 原子氢。 作为优选，在步骤（1)和⑵中，碱性溶液为NaOH或者K0H溶液。 作为优选，在步骤（2)中，酸性溶液为HF+HN03溶液，绒面尺寸在5um以内。 作为优选，在步骤（3)中，扩散方阻为80-120ohm/squ。 作为优选，在步骤（4)中，首先在n型发射区上沉积厚度在65-75nm，折射率在 1. 9-2. 1之间的SiNx薄膜，然后在SiNx薄膜上沉积10-20nm，折射率在1. 5-1. 9之间的的 SiOxNy薄膜，其中：薄膜的氢源来自于反应气体SiH4和NH3。控制SiNx和SiOxNy沉积反应， 达到控制介电层的氢含量的目的；SiOxNy薄膜除了提供氢源外，同时作为高温烧结过程中 的扩散阻挡层，抑制氢从SiNx层向外环境扩散，因此，SiNx/SiOxNy叠层比SiNx单层具有 更好的体钝化效果，为组件工艺过程中的抑制光衰预处理提供更多的原子氢。 作为优选，在步骤B中，组件封装的具体操作步骤如下： (a)电池片分选、单焊、串焊后，将电池串、玻璃和EVA、背板按照一定的层次敷设， 准备层压； (b)层压机的层压室加热到一定温度，把层叠好的组件玻璃面向下，由传送带送入 层压机的层压系统，层压腔室开始抽真空，上室开始充气，经过三个阶段的加压后，进入层 压阶段； (c)恒流加压室加热至一定温度，待层压过程结束及层压室完成放气后，组件通过 传送系统进入改善光致衰减预处理工艺腔室，腔室具有固定的卡槽，用于固定组件的位置， 恒流源输出探针与组件电极接触，开始向组件施加正向偏压，控制恒流源输入电流密度，同 时，实时监测组件电压输出，当输出电压逐渐增大至饱和后，及时向控制系统反馈，冷却系 统开始工作，腔室冷却至一定温度以下，停止施加偏压。 ⑷开盖，送出组件。 有关光致衰减的三个状态：退火态、衰减态和再生态是一个热活化过程，服从 Arrhenius方程，温度是控制缺陷转换速率的关键。组件封装过程中，需要加热以使EVA实 现交联，该过程可以很好的与抑制光衰的预处理过程兼容。 载流子注入不仅是发生光致衰减的原因，更是改善光衰的再生过程重要的因素。 施加光照和偏压是产生载流子注入的两个途径，相对光照来说，本专利技术采取施加偏压的方 式，适于量产化推广，也克服了光源系统导致的成本投入，更为经济可行。 作为优选，在步骤（a)中，所述的电池片为单晶硅或者多晶硅太阳能电池；在步骤 (b)中，层压室加热温度为100-150°C，层压时间为8-15min。 作为优选，在步骤（c)中，恒流加压室加热温度为70°C _200°C，恒流源输入电流密 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法，其特征是，通过对电池片制备过程中的关键工艺和组件封装过程中的关键工艺进行改善和优化，具体操作步骤如下：A.电池片制备：其关键在于，对PECVD镀膜工艺的改善与优化，通过控制SiNx和SiOxNy沉积反应，提高SiNx薄膜的氢含量；B.组件封装：其关键在于，在组件层压的同时，对电池片进行一定温度下的正向偏置预处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健生，董方，包大新，赵峰，徐君，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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