一种Ⅲ‑Ⅴ族太阳电池的钝化方法技术

本发明专利技术提供一种Ⅲ‑Ⅴ族太阳电池的钝化方法，该方法包括涂胶、边缘钝化和去胶步骤，即对外延片进行预烘，在一定的转速下涂胶，二次烘烤，在外延片的另一面重复上述步骤，最后划成电池片；然后在醇溶液中加入适量的硫源，在一定温度下与涂有保护胶的电池进行硫化反应后将电池取出，最后清洗电池表面残留的醇溶液；浸泡在去胶有机溶液中至表面胶完全去除。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术由于采用多元醇作为溶剂，具有较高的沸点，可以较快速的溶解硫盐。同时，提高反应温度增加了硫化反应的化学驱动力，加快了反应速度，增加钝化层的致密度；相较于气相反应，湿法钝化仪器设备简单，易于操作，成本低廉。

Method for passivating III V solar cell

The invention provides a method for passivating III V solar cell, the method including coating, edge passivation and stripping steps, namely epitaxial wafers for pre drying, glue at a certain speed, two baking, repeat the above steps on the other side of the wafer, finally into cell; then adding sulfur the amount of source in alcohol solution at a certain temperature and coated with a protective colloid battery for curing reaction after remove the battery, the last remaining on the cell surface cleaning alcohol solution; soaking in glue to completely remove the organic solution to the surface of glue. The invention has the advantages that because the polyol is used as a solvent, the invention has higher boiling point and can dissolve the sulfur salt more quickly. At the same time, increasing the reaction temperature increased the chemical vulcanization reaction driving force to accelerate the reaction rate and increase the density of the passivation layer; compared to the gas phase reaction, wet passivation of simple equipment, easy operation, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的钝化方法
本专利技术涉及物理电源
，尤其涉及一种Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的钝化方法。
技术介绍
以三结砷化镓为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物电池具有转换效率高、耐辐射性能好、高温工作效率高等优点，是目前国内航天工程中使用效率最高的太阳电池。电池串联电阻越小、并联电阻越大，电池的性能越好，并联电阻的降低会使电池工作时的输出电流变小，从而使电池的填充因子降低，输出功率下降。引起并联电阻变小的很重要因素是电池的边缘漏电，而减小边缘漏电是小尺寸和聚光太阳电池生产中的重要工艺。一般的边缘钝化工艺，是采用硫化物进行电池边缘钝化。现有的方法是在常温或低温情况下，在含硫的水溶液或乙醇溶液中，进行硫化反应。通过硫化，在电池的砷化镓层生成硫化砷或硫化镓，减少悬挂键引起的复合中心，减少边缘复合，从而提高电池的光电转换效率。但是，由于反应在低温下进行，化学驱动力较小，因此反应所需时间较长，得到的钝化层较疏松，严重影响该技术在实际生产中的应用。疏松的钝化层在空气氛围下久置容易与空气中的氧气反应形成氧化物，使钝化层“变质”。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的钝化方法，尤其适合于快速反应得到较致密的硫化物钝化膜层的湿法反应制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的钝化方法，该方法包括以下步骤，涂胶步骤，对电池上、下表面涂有保护胶的电池片的制备方法，包括以下步骤，1)对外延片进行预烘；2)在一定的转速下涂胶；3)二次烘烤；4)在外延片的另一面重复1-3步骤，得到双面有效区域涂保护胶的圆形外延片；5)划成电池片；边缘钝化步骤，在醇溶液中加入适量的硫源，在一定温度下与涂有保护胶的电池进行硫化反应，一定时间后将电池取出；去胶步骤，清洗电池表面残留的醇溶液；浸泡在去胶有机溶液中至表面胶完全去除。进一步的，所述涂胶步骤中对外延片的预烘温度为130℃-150℃，烘烤时间为25-35min，所述转速为500r/min-1500r/min，所述二次烘烤温度为85℃-95℃，时间为7-15min。进一步的，所述醇溶液的溶剂为正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇，所述溶剂为一种或多种。进一步的，所述硫源为无机硫盐、有机硫化物或单质硫，所述无机硫盐为硫化钠、硫铵、或二氯化硫，所述有机硫化物为硫脲或硫代乙酰胺。进一步的，所述去胶步骤还包括超声处理，超声处理时间为1-5min。进一步的，所述去胶有机溶剂为丙酮或苯酚。本专利技术具有的优点和积极效果是：1、本专利技术由于采用多元醇作为溶剂，具有较高的沸点，可以较快速的溶解硫盐。同时，提高反应温度增加了硫化反应的化学驱动力，加快了反应速度，增加了钝化层的致密度；相较于气相反应，湿法钝化仪器设备简单，易于操作，成本低廉。2、本专利技术由于在高温下快速反应，因此反应时间较短，降低了对保护胶的耐有机溶剂的要求。3、本专利技术有效地实现了硫化钝化以较少电池边缘复合对电池性能的影响。附图说明图1是本专利技术涂胶保护后电池截面效果图图中：1、保护胶2、电池具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细说明。如图1所示，一种Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的钝化方法，该方法包括以下步骤，涂胶步骤，对电池上、下表面涂有保护胶的电池片的制备方法，包括以下步骤，1)对外延片进行预烘；2)在一定的转速下涂胶；3)二次烘烤；4)在外延片的另一面重复1-3步骤，得到双面有效区域涂保护胶的圆形外延片；5)划成电池片；边缘钝化步骤，在醇溶液中加入适量的硫源，在一定温度下与涂有保护胶的电池进行硫化反应，一定时间后将电池取出；去胶步骤，清洗电池表面残留的醇溶液；浸泡在去胶有机溶液中至表面胶完全去除。具体操作如下，1)将制备好上下电极的圆形电池片放在烘箱中130℃-150℃烘烤25-35min；2)在500r/min-1500r/min的转速下涂胶匀胶；3)在85℃-95℃下烘烤7-15分钟；4)在外延片的另一面重复如上1-3步骤，即得到双面有效区域涂保护胶的圆形电池片；5)按照上电极图形划成相应的电池片。边缘钝化步骤，在醇溶液中加入适量的硫源，在加热的同时搅拌至硫源完全溶解；继续加热至醇溶液的沸点；将涂有保护胶1的电池2浸入带有硫源的醇溶液中进行快速反应，待截面处有变黄后将电池取出，醇溶液可以为单一种溶剂也可以为两种或多种醇溶剂的混合，不同的种类和比例的溶剂可以对溶液的沸点产生调控作用，对于任意比例混溶的溶剂，每种组分的比例可以为1％～100％。作为硫源的硫化物可以是无机硫盐，如硫化钠、硫铵、二氯化硫等，可以是易于分解的有机硫化物如硫脲、硫代乙酰胺等，也可以是单质硫。去胶步骤，将硫化后的电池置于乙醇溶液中反复清洗表面残留的醇溶液；待清洗干净后置于丙酮溶液中超声清洗3分钟，继续浸泡在丙酮溶液中至表面胶完全除去为加快去胶过程，在去胶过程中进行短时间超声处理，时间约为1-5分钟，也可以直接采用浸泡的方法进行表面去胶的过程。去胶所采用的有机溶剂有多种，可以为丙酮或者苯酚等其他有机溶剂本专利技术具有的优点和积极效果是：1、本专利技术由于采用多元醇作为溶剂，具有较高的沸点，可以较快速的溶解硫盐。同时，提高反应温度增加了硫化反应的化学驱动力，加快了反应速度，增加了钝化层的致密度；相较于气相反应，湿法钝化仪器设备简单，易于操作，成本低廉；2、本专利技术由于在高温下快速反应，因此反应时间较短，降低了对保护胶的耐有机溶剂的要求。3、本专利技术有效地实现了硫化钝化以较少电池边缘复合对电池性能的影响。以上对本专利技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种III‑Ⅴ族太阳电池的钝化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，涂胶步骤，对电池上、下表面涂有保护胶的电池片的制备方法，包括以下步骤，1)对外延片进行预烘；2)在一定的转速下涂胶；3)二次烘烤；4)在外延片的另一面重复1‑3步骤，得到双面有效区域涂保护胶的圆形外延片；5)划成电池片；边缘钝化步骤，在醇溶液中加入适量的硫源，在一定温度下与涂有保护胶的电池进行硫化反应，一定时间后将电池取出；去胶步骤，清洗电池表面残留的醇溶液；浸泡在去胶有机溶液中至表面胶完全去除。

【技术特征摘要】
1.一种III-Ⅴ族太阳电池的钝化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，涂胶步骤，对电池上、下表面涂有保护胶的电池片的制备方法，包括以下步骤，1)对外延片进行预烘；2)在一定的转速下涂胶；3)二次烘烤；4)在外延片的另一面重复1-3步骤，得到双面有效区域涂保护胶的圆形外延片；5)划成电池片；边缘钝化步骤，在醇溶液中加入适量的硫源，在一定温度下与涂有保护胶的电池进行硫化反应，一定时间后将电池取出；去胶步骤，清洗电池表面残留的醇溶液；浸泡在去胶有机溶液中至表面胶完全去除。2.根据权利要求1所述的一种III-Ⅴ族太阳电池的钝化方法，其特征在于：所述涂胶步骤中对外延片的预烘温度为130℃-150℃，烘烤时间为25-35min，所述转速为500r/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，杜永超，许军，铁剑锐，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，天津恒电空间电源有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12