一种硅基异质结电池的退火设备及退火方法技术

本发明专利技术公开了一种硅基异质结电池的退火设备及退火方法，所述硅基异质结电池包括非晶硅层、透明导电膜层和电极栅线，所述退火设备包括加热腔室；加热光源，在所述加热腔室外的一相对侧设置有若干个；其中，所述加热光源包括长波激光源和短波激光源，所述长波激光源发射第一激光，所述第一激光的频率低于所述透明导电膜层的禁带宽度且高于所述非晶硅层的禁带宽度，所述短波激光源发射第二激光，所述第二激光的频率高于所述透明导电膜层的禁带宽度。本发明专利技术采用不同波段的激光对电池的非晶硅层和透明导电膜层进行分段加热和分段退火，避免透明导电膜层受到影响而降低其材料的光电性能，使电极栅线也可以有多种选择，有利于提高异质结电池的效率。高异质结电池的效率。高异质结电池的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种硅基异质结电池的退火设备及退火方法


[0001]本专利技术属于硅基异质结电池生产
，具体涉及一种硅基异质结电池的退火设备及退火方法。

技术介绍

[0002]硅基异质结硅基异质结电池(HJT)在完成硅片制绒、非晶硅膜层、透明导电膜层(TCO)以及丝网印刷栅线后，等待5min银浆固化后，需要在烘烤中对电池的不同膜层进行同一温度同一气氛下完成烘箱退火。硅异质结硅基异质结电池由于非晶硅层极好的钝化效果，能明显地改善电池的开压；但也因为非晶硅层的存在，在栅线丝印制程完成后，只能进行低温烘烤退火。低温退火工艺不仅限制了TCO材料的光电性能，同时也限制了栅线银浆的选择。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出一种硅基异质结电池的退火设备及退火方法，采用不同波段的激光对电池的非晶硅层和透明导电膜层进行分段加热和分段退火，摒弃了整体加热和退火所导致的透明导电膜层受到影响进而降低其材料的光电性能，使作为电极的栅线也可以有多种选择，有利于提高异质结电池的效率。
[0004]为了达到上述技术目的，本专利技术所采用的具体技术方案为：
[0005]第一方面，提供了一种硅基异质结电池的退火设备，所述硅基异质结电池包括非晶硅层、透明导电膜层和电极栅线，所述退火设备包括加热腔室，所述退火设备还包括：
[0006]加热光源，在所述加热腔室外的一相对侧设置有若干个，用于辐射所述硅基异质结电池；
[0007]其中，所述加热光源包括长波激光源和短波激光源，所述长波激光源发射第一激光，所述第一激光的频率低于所述透明导电膜层的禁带宽度且高于所述非晶硅层的禁带宽度，所述短波激光源发射第二激光，所述第二激光的频率高于所述透明导电膜层的禁带宽度。
[0008]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述长波激光源发射的第一激光波长范围为650nm
‑
900nm。
[0009]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述短波激光源发射的第二激光波长范围为300nm
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330nm。
[0010]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述加热光源上还设有位置探测装置，所述位置探测装置位于所述长波激光源和所述短波激光源之间，用于探测所述硅基异质结电池在所述加热腔室内的位置信息。
[0011]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述硅基异质结电池承载于载板上，所述载板的底部设置有传送装置，所述传送装置用于将所述载板在所述加热腔室的内部与外部之间进行转运。
[0012]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述载板为玻璃载板或金属载板。
[0013]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述加热光源在所述加热腔室外的一相对侧设置有N个，且每一侧的N个所述加热光源均匀布置，其中N大于等于3。
[0014]第二方面，提供了一种硅基异质结电池的退火方法，所述退火方法包括：
[0015]采用长波激光源对所述硅基异质结电池的非晶硅层进行加热，进行所述硅基异质结电池的一次退火；
[0016]采用短波激光源对所述硅基异质结电池的透明导电膜层和电极栅线进行加热，进行所述硅基异质结电池的二次退火，
[0017]其中所述长波激光源发射第一激光，所述第一激光的频率低于所述透明导电膜层的禁带宽度且高于所述非晶硅层的禁带宽度，所述短波激光源发射第二激光，所述第二激光的频率高于所述透明导电膜层的禁带宽度。
[0018]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述一次退火为通过所述长波激光源发射的第一激光以50
‑
200mJ/cm3的能量辐射所述硅基异质结电池的外表面，单次辐射时间为50
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100ns，辐射频率为1
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20Hz，辐射次数为10
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50次；
[0019]所述二次退火为通过所述短波激光源发射的第二激光以100
‑
175mJ/cm3的能量辐射所述硅基异质结电池的外表面，单次辐射时间为20
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50ns，辐射频率为5
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20Hz，辐射次数为5
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30次。
[0020]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述一次退火为控温退火，温度控制范围为100
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400℃；所述二次退火为控温退火，温度控制范围为100
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500℃。
[0021]采用上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：
[0022]本专利技术利用了长波段激光的穿过性，采用长波段激光直接照射加热透明导电膜层下方的非晶硅层，利用满足非晶硅层的退火工艺完成非晶硅层的退火；之后再利用短波段激光对透明导电膜层和电极栅线进行加热，利用满足透明导电膜层和电极栅线的退火工艺完成透明导电膜层以及电极栅线的退火工艺；两个退火过程不会相互影响，进而不会影响TCO材料的光电性能，使TCO的材料和电极栅线的材料具有更多的选择性，有利于提高异质结电池的效率。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本专利技术具体实施方式中退火设备的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术具体实施方式中加热光源的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术具体实施方式中退火方法的流程图；
[0027]其中：1、加热腔室；2、硅基异质结电池；3、载板；4、加热光源；41、长波激光源；42、短波激光源；43、位置探测装置。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本专利技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基异质结电池的退火设备，所述硅基异质结电池包括非晶硅层、透明导电膜层和电极栅线，所述退火设备包括加热腔室，其特征在于，所述退火设备还包括：加热光源，在所述加热腔室外的一相对侧设置有若干个，用于辐射所述硅基异质结电池；其中，所述加热光源包括长波激光源和短波激光源，所述长波激光源发射第一激光，所述第一激光的频率低于所述透明导电膜层的禁带宽度且高于所述非晶硅层的禁带宽度，所述短波激光源发射第二激光，所述第二激光的频率高于所述透明导电膜层的禁带宽度。2.根据权利要求1所述的退火设备，其特征在于，所述长波激光源发射的第一激光波长范围为650nm
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900nm。3.根据权利要求1所述的退火设备，其特征在于，所述短波激光源发射的第二激光波长范围为300nm
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330nm。4.根据权利要求1所述的退火设备，其特征在于，所述加热光源上还设有位置探测装置，所述位置探测装置位于所述长波激光源和所述短波激光源之间，用于探测所述硅基异质结电池在所述加热腔室内的位置信息。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的退火设备，其特征在于，所述硅基异质结电池承载于载板上，所述载板的底部设置有传送装置，所述传送装置用于将所述载板在所述加热腔室的内部与外部之间进行转运。6.根据权利要求5所述的退火设备，其特征在于，所述载板为玻璃载板或金属载板。7.根据权利要求1
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4中任一项所述的退火设备，其特征在于，所述加热光源在所述加热腔室外的一相对侧设置有N个，且每一侧的N个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：