[发明专利]一种降低PERC太阳电池载流子衰减的方法、设备及PERC电池

说明书

本发明公开了一种降低PERC太阳电池载流子衰减的方法，其包括：(1)降低太阳电池的光致衰减；(2)将降低光致衰减的太阳电池预热至150‑450℃；(3)将太阳电池在第一温度范围内进行第一光照处理，持续第一时间；(4)将太阳电池在第二温度范围内进行第二光照处理，持续第二时间；(5)将所述太阳电池降温冷却；其中，所述第一温度范围的最高温度≥所述第二温度范围的最高温度；所述第一时间≤所述第二时间。本发明通过预热、高温光热处理、低温光热处理、降温的工序，有效排H并促进H和B‑O复合体由不稳定态再生恢复为钝化稳定态，从而有效降低太阳电池的CID衰减率。

技术领域

本发明涉及PERC太阳电池领域，尤其涉及一种降低PERC太阳电池载流子衰减的方法、设备及PERC电池。

背景技术

随着光伏行业的快速发展，太阳电池主流产品已从传统铝背场电池全面切换到高效PERC电池，转换效率大幅提升。然而，随着电池效率的不断刷新，高效太阳电池组件质量和可靠性要求也日趋严格，而载流子诱导衰减(CID：Carrier Induced Degradation)已逐渐成为制约光伏产业发展的关键问题之一。

CID是指太阳能电池及组件在载流子注入的过程中引起的功率衰减现象。目前对有关这种载流子引起的衰减机理尚未达成共识，且相关的监控标准尚未制定和实行。光伏业内目前对CID机理推测含以下几种原因：1)光致衰减(LID:light InducedDegradation)：电池在光照过程中引起的功率衰减，业内普遍认为LID主要受硼氧复合体和铁硼对引起，硼氧缺陷态理论相对比较成熟。其衰减可达到3-7％，有些甚至可高达10％；2)光热衰减(LeTID：Light and elevated Temperature Induced Degradation)：是指电池在高温以及光照条件下引起的功率衰减；其衰减可达到10％左右；3)氢致衰减(HID:HydrogenInduced Degradation)，钝化杂质和缺陷部位的氢键很容易由于高温和光照受到破坏，氢进入硅片体内，过多的氢诱发形成复合中心引起衰减；4)金属溶解分散理论，金属沉淀在高温快烧的过程中分散形成间隙金属离子，金属原子可激活杂质，引起衰减。

在现有技术中，多集中于对LID衰减的研究，如专利CN105552173B提供了一种降低B掺杂晶硅太阳电池光致衰减的方法，其在不同温度下采用不同光强对硅片进行不同时间的光照处理，有效降低了LID；又如专利CN109616555A提供了一种提高太阳能电池抗光衰能力的方法，其在不同温度下向电池片注入递减式电流，将LID降低至0.9％。

然而，LeTID、氢致衰减以及金属杂质造成的衰减与LID并不相同；LID的测试温度比较低，无法充分暴露PERC电池高温衰减的风险。发明人通过测试，发现常规的硅片在经过LID处理以后，LID虽然降低到了1％左右，但CID仍然在2-4％左右，可见现有的LID处理措施无法有效降低CID衰减，因此如何充分降低PERC的CID衰减是业界亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供降低PERC太阳电池载流子衰减的方法，其能有效降低太阳电池CID衰减，提升电池效率和可靠性。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种降低PERC太阳电池载流子衰减的设备。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种PERC太阳电池，其转化效率高，可靠性高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种降低PERC太阳电池载流子衰减的方法，其包括：

(1)降低太阳电池的光致衰减；

(2)将降低光致衰减的太阳电池预热至150-450℃；

(3)将太阳电池在第一温度范围内进行第一光照处理，持续第一时间；

(4)将太阳电池在第二温度范围内进行第二光照处理，持续第二时间；