一种烧结设备、电池的烧结退火方法及电池技术

本发明专利技术公开了一种烧结设备，烧结设备用于制备电池，电池为N型TOPCon电池；烧结设备内设有烘干区、烧结区和退火区；其中，烘干区用于对丝网印刷后的电池进行烘干，使得电池表面印刷的浆料中的有机物挥发；烧结区，用于对烘干后的电池进行烧结，使得电池表面形成良好的欧姆接触；退火区，用于对烧结后的电池进行退火，从而提升电池的钝化性能。通过本发明专利技术可保证不增加额外退火设备的基础上，实现电池的钝化性能提升。本发明专利技术还提供了一种电池的烧结退火方法及电池。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结设备、电池的烧结退火方法及电池
本专利技术涉及电池制备工艺，尤其涉及一种烧结设备、电池的烧结退火方法及电池。
技术介绍
N型TOPCon电池(TunnelOxidePassivatedContact，隧穿氧化物钝化接触电池)是近两年来行业研究的热点。一般来说，N型TOPCon电池的正面结构与N型PERT电池(PassivatedEmitterandReartotally-diffusedCell，钝化发射极及背面全扩散电池)相同，但是N型TOPCon电池的背面结构与N型PERT电池的背面结构并不相同，而是采用由隧穿氧化层、掺杂多晶硅层以及钝化膜组成。同时，采用由隧穿氧化层、掺杂多晶硅层以及钝化膜组成的结构作为N型TOPCon电池的背面结构，可以显著降低电池背面的复合损失，同时大幅提升电池的接触性能，从而提升电池的转换效率。目前，工业化生产的N型TOPCon电池相对于N型PERT电池来说，转换效率可提高约1％。在传统的电池制备工艺中，在电池进行烧结时，一般采用低温烘干、低温烧结和高温银浆烧结三个过程。也即是，首先通过对电池进行低温烘干，使得电池表面印刷的金属浆料中的有机物挥发；然后通过低温对金属浆料中的铝浆进行烧结同时对金属浆料的银浆进行预烧结；最后再采用高温对金属浆料银浆进行烧结，实现电池的烧结工艺。其中，对于N型PERT电池也延用了这样的烧结工艺。但是，由于N型TOPCon电池的背面结构与N型PERT电池的背面结构不同。经过研究测试发现，采用传统的电池制备工艺对N型TOPCon电池进行烧结后，该电池表面的钝化性能会大幅衰减。例如，以双面对称结构的N型TOPCon电池采用现有的电池制备工艺进行烧结后，其少子寿命、iVoc(impliedVoc)的数据变化如表1所示：表1其中，测试少子寿命及iVoc是本领域内检验电池钝化性能的常用手段，能够直观且准确地反应电池的钝化性能。从表1可知，双面对称结构的N型TOPCon电池经过现有的电池制备工艺进行烧结后，其少子寿命以及iVoc均有所降低，电池的钝化性能的下降，影响电池的使用。现有技术中，为了解决电池钝化性能降低的问题，一般是在烧结工艺完成后，通过增加退火设备对烧结后的电池进行退火，实现电池的钝化性能提升。例如专利号为201810675376.0，专利技术名称为一种光伏双面电池的退火方法的方案中就是采用这种方式。但是，这种方式由于需要增加退火设备来实现退火工艺，大大增加了电池制备的设备成本；同时，由于不同尺寸的电池可能需要不同的退火设备，进一步增加企业成本。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种烧结设备，其能够解决现有技术中电池制备工艺在提升N型TOPCon电池的钝化性能时存在设备成本高的问题。本专利技术的目的之二在于提供一种电池的烧结退火方法，其能够解决现有技术中电池制备工艺在提升N型TOPCon电池的钝化性能时存在设备成本高的问题。本专利技术的目的之三在于提供一种电池，其能够解决现有技术中电池制备工艺在提升N型TOPCon电池的钝化性能时存在设备成本高的问题。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种烧结设备，所述烧结设备用于制备电池；所述电池为N型TOPCon电池；所述烧结设备内设有烘干区、烧结区和退火区；其中，烘干区，用于对丝网印刷后的所述电池进行烘干，使得所述电池表面印刷的金属浆料中的有机物挥发；烧结区，用于对烘干后的所述电池进行烧结，使得所述电池表面形成良好的欧姆接触；退火区，用于对烧结后的所述电池进行退火，从而提升所述电池的钝化性能。进一步地，所述烧结设备包括烧结炉带；所述烧结炉带，用于在电机的带动下将所述电池依次输送到烧结炉内的烘干区、烧结区和退火区。进一步地，所述烘干区的烘干温度为200°～500°。进一步地，所述烧结区的烧结温度为700°～900°。进一步地，所述退火区的退火温度为300°～650°；所述退火时间为10s～180s。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种电池的烧结退火方法，所述烧结退火方法应用于如本专利技术目的之一采用的一种烧结设备，所述烧结退火方法包括：烘干步骤：将丝网印刷后的电池输送到烧结设备内的烘干区，通过设定烘干温度对电池进行烘干；烧结步骤：将烘干后的电池输送到烧结设备内的烧结区，通过设定烧结温度对电池进行烧结；退火步骤：将烧结后的电池输送到烧结设备内的退火区，通过设定退火温度对电池进行退火。进一步地，所述烧结退火方法包括：在电机的作用下，通过烧结炉带将电池依次输送到烘干区、烧结区和退火区。进一步地，所述烘干温度为200°～500°。进一步地，所述烧结温度为700°～900°。进一步地，所述退火温度为300°～650°；所述退火时间为10s～180s。本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：一种电池，所述电池为通过如本专利技术目的之二采用的一种电池的烧结退火方法制备的。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术在传统的电池制备方法中的烧结工艺所用到的烧结设备的基础上，将现有的烧结炉中各个区域的温区的温度进行重新划分，使其划分为烘干区、烧结区和退火区，从而在烧结炉内实现对对N型TOPCon电池进行高温烧结以及低温退火，从而在不增加任何额外的设备即可实现N型TOPCon电池的退火工艺，提升了电池的钝化性能，提高了电池的转换效率；由于本专利技术不需要额外增加任何的退火设备，因此解决了现有技术中为提高电池的钝化性能需要增加额外的退火设备导致企业生产成本增加的问题。附图说明图1为本专利技术提供的一种烧结设备内的温区分布示意图；图2为本专利技术提供的一种电池的烧结退火方法流程图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。实施例一基于N型TOPCon电池，在不改变现有的电池制备方法中的烧结工艺所用的烧结设备，来实现N型TOPCon电池的退火工艺，实现电池的钝化性能提升；同时由于不需要增加任何额外设备，因此在保证提高电池的钝化性能的同时降低了现有技术中需要增加额外的退火设备来实现退火时导致设备成本增加的问题。如图1所示，本专利技术提供了一种烧结设备，该烧结设备内设有烘干区、烧结区和退火区。其中，烘干区，用于实现电池的烘干工艺。烧结区，用于实现电池的烧结工艺。退火区，用于实现电池的退火工艺。具体地，烘干区，用于对丝网印刷后的电池进行低温烘干，使得电池表面印刷的金属浆料中的有机物挥发。烧结区，用于对电池表面的金属浆料进行高温烧结。退火区，用于对对烧结后的电池进行低温退火，提升电池的钝化性能。一般来说，烧结设备内设有烧结炉，通过在烧结炉内设置多个温区，然后将电池输送到相应的烧结炉的对应温区，实现对电池的烧结工艺。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结设备，所述烧结设备用于制备电池；其特征在于，所述电池为N型TOPCon电池；所述烧结设备内设有烘干区、烧结区和退火区；其中，烘干区，用于对丝网印刷后的所述电池进行烘干，使得所述电池表面印刷的金属浆料中的有机物挥发；烧结区，用于对烘干后的所述电池进行烧结，使得所述电池表面形成良好的欧姆接触；退火区，用于对烧结后的所述电池进行退火，从而提升所述电池的钝化性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种烧结设备，所述烧结设备用于制备电池；其特征在于，所述电池为N型TOPCon电池；所述烧结设备内设有烘干区、烧结区和退火区；其中，烘干区，用于对丝网印刷后的所述电池进行烘干，使得所述电池表面印刷的金属浆料中的有机物挥发；烧结区，用于对烘干后的所述电池进行烧结，使得所述电池表面形成良好的欧姆接触；退火区，用于对烧结后的所述电池进行退火，从而提升所述电池的钝化性能。


2.根据权利要求1所述一种烧结设备，其特征在于，所述烧结设备包括烧结炉带；所述烧结炉带，用于在电机的带动下将所述电池依次输送到烧结炉内的烘干区、烧结区和退火区。


3.根据权利要求1所述一种烧结设备，其特征在于，所述烘干区的烘干温度为200°～500°。


4.根据权利要求1所述一种烧结设备，其特征在于，所述烧结区的烧结温度为700°～900°。


5.根据权利要求1所述一种烧结设备，其特征在于，所述退火区的退火温度为300°～650°；所述退火时间为10s～180...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄宇峰，崔艳峰，袁声召，万义茂，林海峰，
申请(专利权)人：东方日升常州新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32