一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，包括以下步骤：对预处理后的异质结太阳电池进行研磨；对研磨后的电池粉末颗粒进行元素成分和含量初步表征分析；通过对电池元素成分和含量的初步表征分析，确定电池的表面电极元素；通过对除表面电极元素的其他元素成分和含量的初步表征分析，初步确定电池TCO层的种类；对比现有的异质结电池结构，确定电池的结构。本发明专利技术能够方便异质结太阳电池结构的确定，且该方法操作简单，准确率高。准确率高。准确率高。

【技术实现步骤摘要】
一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法
[0001]

[0002]本专利技术属于太阳能电池资源回收
，涉及一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法。

技术介绍

[0003]自本世纪初以来，太阳能光伏的部署以前所未有的速度增长。截至到2020年底，全球光伏装机容量达到672 GW，预计到2050年将超过4500 GW。预计到2025年，每年产生的光伏废物将占据该年安装电池板总量的4%；到2050年，每年产生的光伏废物垃圾数量(550万吨)将与新安装的太阳能电池板所含的垃圾数量(670万吨)相当。不断增长的光伏垃圾带来了新的环境挑战，但也带来了前所未有的经济价值和寻求新的经济途径的机遇。
[0004]全球布局晶硅异质结太阳电池的企业逐年递增，相较于2019年，2020年，全球的晶硅异质结装机容量为5.1 GW，2021年将达到10.6 GW，到2025年目标装机容量达到28.2 GW。根据ITRPV机构统计，2017年HJT电池的市场占有量约为2%，2020年占有量约为5%。预计到2025年左右，HJT太阳电池的占有量将达到10%, 2028年达到15%。
[0005]随着异质结电池技术的迭代更新，市场上出现了多种结构的晶体硅异质结太阳能电池。常见的N型晶体硅异质结电池包括三洋公司经典三明治结构电池（HIT）、Al背场异质结(Al
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BSF)太阳电池及叉指背接触异质结（IBC
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HIT）太阳电池，三种异质结电池均包含TCO膜层并与银电极连结。对于异质结太阳能电池，无法确定其结构和元素含量，从而影响回收工艺的制定。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，能够方便异质结太阳电池结构的确定，且该方法操作简单，准确率高。
[0007]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，包括以下步骤：对预处理后的异质结太阳电池进行研磨；对研磨后的电池粉末颗粒进行元素成分和含量初步表征分析；通过对电池元素成分和含量的初步表征分析，确定电池的表面电极元素；通过对除表面电极元素的其他元素成分和含量的初步表征分析，初步确定电池TCO层的种类；对比现有的异质结电池结构，确定电池的结构。
[0008]可选的，还包括：对研磨后的电池粉末颗粒进行X射线衍射，分析其金属元素化合物形式。
[0009]可选的，预处理异质结太阳电池包括：将异质结太阳电池通过去离子水清洗。
[0010]可选的，预处理异质结太阳电池还包括：将清洗后的异质结太阳电池进行真空干燥。
[0011]可选的，通过X射线荧光光谱分析仪对电池的元素成分和含量进行表征分析。
[0012]可选的，进行X射线荧光光谱分析时，将研磨后的电池粉末颗粒平铺在样品室，通过测角器以1：2的速度转动分析晶体和探测器，在不同的布拉格角位置上测得不同波长的X射线，从而作元素的定性定量分析。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：本专利技术提供的一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，能够方便异质结太阳电池结构的确定，且该方法操作简单，准确率高，利于异质结太阳电池的回收。
附图说明
[0014]图1所示为本专利技术的工艺流程图；图2所示为HIT电池结构图；图3所示为Al
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BSF异质结电池结构图；图4所示为IBC
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HIT电池结构图；图5所示为本专利技术实施例的XRD表征分析谱图；图6所示为本专利技术实施例确定的电池结构图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0016]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应该理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0017]出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有陈述，否则所有表达量、百分数或比例的数字及本说明书和所附权利要求书中所用的其他数值被理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。此外，本文公开的所有范围都包括端点在内且可独立组合。
[0018]实施例一：如图1至图6所示，一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，包括以下步骤：S1，将一种异质结太阳电池通过去离子水清洗；S2，将清洗后的异质结太阳电池进行真空干燥；S3，对干燥后的异质结太阳电池置于研磨仪中，研磨成颗粒状；S4，通过X射线荧光光谱分析仪对研磨后的电池粉末颗粒的元素成分和含量进行表征分析；进行X射线荧光光谱分析时，将研磨后的电池粉末颗粒平铺在样品室，通过测角器以1：2的速度转动分析晶体和探测器，在不同的布拉格角位置上测得不同波长的X射线，从而作元素的定性定量分析；S5，XRF表征结果如下表，XRF对实验太阳电池测试的元素分析结果
元素AgAlInSnSiCOp质量(%)2.150.0120.1090.01386.82.588.310.006Ag为占比最高的金属元素，其次为In，而Al的占比和Sn相近，根据Al在电池中的占比，其含量极低，分析Al可能为电池制造过程清洗不彻底而残留的杂质金属，因此排除Al作为金属导电极，可确定实验所用电池金属导电极为Ag，也可以排除Al
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BSF电池；非金属元素中，硅元素占比最高，其次为氧、碳、磷，且没有氮元素。非金属元素O与金属元素构成金属氧化物，C元素则可能为表面电极的树脂等有机材料构成元素，而非金属磷（P）则可能是作为N型掺杂层的掺杂源气体磷烷，与电池形成p
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n结。由于表征测试结果中不包含氮元素，可以判定电池结构中不包含氮化硅膜层，可以排除IBC
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HIT电池；S6，TCO膜层具有高透过率和低电阻，能够减少光反射，是光生载流子收集和传输的关键材料，锡掺杂氧化铟（ITO）、Al掺杂氧化锌（AZO）、氧化铟钨（IWO）为TCO层中常用的三种材料；上表中金属元素质量比分析计算，得到In/Sn=8.6:1，接近ITO理论值中In2O3:Sn2O=9:1的比值，因此可以初步判断透明导电氧化膜（TCO）主要由铟和锡构成，为锡掺杂氧化铟（ITO）。
[0019]S7，利用XRD方法分析异质结太阳电池中金属元素的组成，如附图4所示；XRD分析结果显示氧化铟和氧化锡的组合构成了所用电池主要的金属氧化物，证实TCO膜层为ITO的推断；S8，结合图2中三种异质结太阳电池结构特点，可确定本实验中所用电池结构依次为银正电极、TCO层、掺杂本征非晶硅层、单晶硅层、掺杂层、TCO层、银背电极结构，如附图5所示。
[0020]实施例二：XRF表征实验结果中铝元素的含量与金属银的含量持平，甚至超过银的元素含量，由此可以判断为Al
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：对预处理后的异质结太阳电池进行研磨；对研磨后的电池粉末颗粒进行元素成分和含量初步表征分析；通过对电池元素成分和含量的初步表征分析，确定电池的表面电极元素；通过对除表面电极元素的其他元素成分和含量的初步表征分析，初步确定电池TCO层的种类；对比现有的异质结电池结构，确定电池的结构。2.根据权利要求1所述的一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，其特征在于，还包括：对研磨后的电池粉末颗粒进行X射线衍射，分析其金属元素化合物形式。3.根据权利要求1所述的一种待回收异质结太阳电池结构的确定方法，其特征在于，预处理异质结太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，王磊，张臻，鲁宇轩，曹心悦，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：