[发明专利]一种Ⅲ‑Ⅴ族太阳电池的钝化方法

说明书

技术领域

本发明涉及物理电源技术领域，尤其涉及一种Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的钝化方法。

背景技术

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”。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是: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。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明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、本发明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、本发明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是本发明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

下面结合附图对本发明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；