一种太阳能电池电注入氢钝化方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能电池片电注入氢钝化方法，包括如下步骤：S1:若干太阳能电池片同向堆叠,形成一个电注入的电池单元；S2:M个电池单元置于一个电注入腔体的电注入空间内,M≥1；S3:对电池单元加载1A

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池电注入氢钝化方法及其装置


[0001]本专利技术属于晶体硅太阳能电池氢钝化
,具体涉及一种太阳能电池电注入氢钝化方法及其装置。

技术介绍

[0002]TOPCon(隧穿氧化层钝化接触Tunnel Oxide Passivating Contacts)电池是业界公认的高效太阳能电池之一,其通过在硅片背面制备出一层极薄氧化硅层，并在磷掺杂后形成微晶非晶混合Si薄膜，经高温退火激活后，形成优异的钝化接触结构。
[0003]氢钝化作为晶硅电池制造中的重要工序，通过钝化晶硅电池内部缺陷，减少复合中心，有效的提升了光伏电池的转换效率，并有效降低晶硅电池的光致衰减及热辅助衰减，提升了光伏系统生命周期内的发电量。现有技术在太阳能电池氢钝化工艺中，其温度一般控制在150
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180
°
左右。随着丝网印刷工序产能的大幅提升及大尺寸电池的应用，对氢钝化设备的产能及工艺稳定性提出了更高的要求。现有氢钝化设备需增加更多的腔体以满足量产需求，然而过多的流水线式腔体布局导致不同腔体的环境波动直接影响氢钝化效果；并且在单个腔体出现问题时会直接影响整个设备的正常运行。
[0004]为此，有必要对太阳能电池钝化工艺及其设备进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述问题，提供一种太阳能电池电注入氢钝化方法，通过对电注入工艺条件的控制，使太阳能电池的钝化效果更优。本专利技术的另一方面，还提供一种太阳能电池电注入氢钝化装置。
[0006]为此，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种太阳能电池片电注入氢钝化方法，其特征在于:在电注入腔体中对太阳能电池进行电注入氢钝化，所述电注入腔体包括与外部直流电源(7)连接的一对导电载板(1)，在该对导电载板(1)之间形成可容纳若干太阳能电池片(100)的电注入空间(2)；电注入空间(2)的外周设置有数个加热模块(5),所述电注入氢钝化方法包括如下步骤：
[0008]S1:若干太阳能电池片同向堆叠,形成一个电注入的电池单元(101)；
[0009]S2:M个电池单元置于一个电注入腔体的电注入空间(2)内,M≥1；
[0010]S3:对电池单元加载1A
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30A的电流，加热模块工作使腔体中的温度上升至200
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400℃，持续时间为30
‑
180min；
[0011]S4:停止加热，使腔体中的温度冷却。
[0012]进一步地，在步骤S3中，所述温度控制在250
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400℃，持续时间为60
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150min。
[0013]进一步地，在步骤S3中，加热模块为红外灯管，加热的方式为红外加热。
[0014]进一步地，所述电注入腔体还包括冷却模块(6)，在步骤S4中，停止加热后，冷却模块(6)工作，使腔体中的温度快速冷却至低于50℃。
[0015]进一步地，在步骤S3中，所述温度控制采用PID控制，在所述电池单元的电池片间
等间隔地设置N个导热板(8)，N≥1，所述导热板的至少有一部分位于电池片的中心附近，导热板的至少一个末端延伸至电池片的边缘并在该末端设置有热电偶(9)，所述热电偶成对地设置，热电偶采集导热板的温度作为电池单元内部温度，输入控制系统，进行实时的温度PID控制。
[0016]进一步地，所述导热板(8)的至少一个末端延伸至电池片的外部形成自由端，所述电注入腔体还包括红外传感器，所述红外传感器采集导热板自由端的温度，输入控制系统，进行实时的温度PID控制。
[0017]本专利技术还提供一种太阳能电池片电注入氢钝化装置，具有至少一个电注入腔体，所述每一电注入腔体包括与外部直流电源(7)连接的一对导电载板(1)，在该对导电载板(1)之间形成可容纳若干太阳能电池片(100)的电注入空间(2)；电注入空间(2)的外周设置有数个加热模块(5)，其特征在于：所述加热模块为红外加热管。
[0018]进一步地，所述红外灯管对称地设置在电注入腔体的周边。
[0019]进一步地，所述红外灯管设置在电注入腔体两侧的底部。
[0020]进一步地，所述电注入腔体还包括冷却模块(6)，以及数个温度探测器(4)。
[0021]进一步地，若干太阳能电池片同向堆叠，形成一个电注入的电池单元(101)，电池单元之间设置有导热模块(3)，电池单元的电池片间等间隔地设置N个导热板(8)，N≥1，所述导热板的至少有一部分位于电池片的中心附近，导热板的至少一个末端延伸至电池片的边缘并在该末端设置有热电偶(9)，所述热电偶成对地设置。
[0022]进一步地，所述导热板(8)的至少一个末端延伸至电池片的外部形成自由端，所述温度探测器包括红外传感器，红外传感器采集导热板自由端的温度。
[0023]进一步地，所述冷却模块为风冷装置，采用叶片或风扇鼓风进行上下吹扫，冷却气体为压缩空气、氮气或氩气。
[0024]本专利技术通过电注入氢钝化的工艺条件进行控制，尤其是控制电注入过程的温度，使其在一个相对高温的环境下进行电注入，可以使太阳能电池片获得更好的钝化效果。现有的电注入过程，加热温度一般不超过200℃，一般在100
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180℃之间。申请人经研究发现，TOPCon结构的太阳能电池在200℃以上尤其是250℃以上的高温过程进行电注入，具有更好的钝化效果。而传统的加热方式，如通过位于电注入腔体上方和下方的金属加热板的加热方式，不能实现上述相对高温的加热需求，容易出现在堆叠的电池单元内部的温度不达标，严重影响电池片的钝化效果和钝化效率。
[0025]同时，本专利技术还通过在一个电池单元内部的电池片之间设置导热板，导热板采用导热性能良好的金属板，例如铜板；导热板的至少一部分位于电池片的中心附近，导热板的至少一个末端延伸至电池片的边缘，可以伸出或不伸出电池片的边缘，再通过温度检索装置检测该末端的温度作为电池片中心的温度，由于导热板具有良好的导热性能，测得的该末端的温度与电池片中心的温度基本一致，可以代表电池片中心的温度，从而可以更好地对电注入过程中的温度进行精准的控制，实现更好的电注入氢钝化效果。
[0026]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0027]1)具有更好的电注入效果，尤其适用于TOPCon结构的太阳能电池。
[0028]2)温度控制过程更加精准。
[0029]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本
专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的太阳能电池片电注入氢钝化装置的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术的导热板的结构示意图；
[0032]图3、图4为本专利技术中导热板与电池单元的结构示意图；
[0033]图中，导电载板1，电注入空间2，导热模块3，温度探测器4，加热模块5，冷却模块6，直流电源7，导热板8，热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片电注入氢钝化方法，其特征在于:在电注入腔体中对太阳能电池进行电注入氢钝化，所述电注入腔体包括与外部直流电源(7)连接的一对导电载板(1)，在该对导电载板(1)之间形成可容纳若干太阳能电池片(100)的电注入空间(2)；电注入空间(2)的外周设置有数个加热模块(5),所述电注入氢钝化方法包括如下步骤：S1:若干太阳能电池片同向堆叠,形成一个电注入的电池单元(101)；S2:M个电池单元置于一个电注入腔体的电注入空间(2)内,M≥1；S3:对电池单元加载1A
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30A的电流，加热模块工作使腔体中的温度上升至200
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400℃，持续时间为30
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180min；S4:停止加热，使腔体中的温度冷却。2.根据权利要求1所述的太阳能电池片电注入氢钝化方法，其特征在于：在步骤S3中，所述温度控制在250
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400℃，持续时间为60
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150min。3.根据权利要求1所述的太阳能电池片电注入氢钝化方法，其特征在于：在步骤S3中，加热模块为红外灯管，加热的方式为红外加热。4.根据权利要求1所述的太阳能电池片电注入氢钝化方法，其特征在于：所述电注入腔体还包括冷却模块(6)，在步骤S4中，停止加热后，冷却模块(6)工作，使腔体中的温度快速冷却至低于50℃。5.根据权利要求1所述的太阳能电池片电注入氢钝化方法，其特征在于：在步骤S3中，所述温度控制采用PID控制，在所述电池单元的电池片间等间隔地设置N个导热板(8)，N≥1，所述导热板的至少有一部分位于电池片的中心附近，导热板的至少一个末端延伸至电池片的边缘并在该末端设置有热电偶(9)，所述热电偶成对地设置，热电偶采集导热板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧，丁志强，陈达明，许陈，刘列，陈奕峰，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：