[发明专利]太阳能电池的制造工艺和太阳能电池的处理工艺

说明书

本发明涉及一种太阳能电池制造工艺和一个太阳能电池处理工艺。太阳能电池制造工艺过程包括一个退火处理过程，在退火处理过程中，基体(1)会经历一个退火温度曲线(51，52)，在退火温度曲线(51，52)中，在至少3秒的退火时间内将温度保持在一个温度区间内，该温度区间的下限为大约400℃，上限为大约700℃。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制造工艺和一种太阳能电池的处理工艺。

背景技术

当前的太阳能电池，由于其结构的原因，在使用一段时间之后会出现电池性能衰减的问题，也就是说，电池在使用过程中突然出现性能急剧下降的现象，更确切地说，电池的工作效率突然下降了。一般情况下，太阳能电池都是在运行的过程中出现性能衰减现象的，电池的运行参数的变化，比如由太阳能电池供电工作的光强度和太阳能电池的运行温度等，对于判断太阳能电池是否已经发生了性能衰减起着重要的作用。太阳能电池性能的衰减也是在太阳能电池的运行中被触发的。

最近人们发现复合性出现缺陷有可能是太阳能电池性能出现衰减的原因，而复合性出现缺陷是由于太阳光照射到硅元件内部造成的。这种由于光线照射导致的太阳能电池性能衰减的现象被也被称为光致衰减(LID-light induced degradation)，出现这种现象出现的原因为在硅元件的晶格中生成了硼氧复合体。可以根据已知方法通过在太阳能电池生产中使用硼和氧含量很低的硅晶片防止出现上述效应。

然而，即便在制造硅晶片的过程中，减少了硼和氧的添加量，以这种硅晶片为原料制造出的太阳能电池仍然存在电池性能衰减的现象，更准确地说，在太阳能电池设计中曾经出现并且继续出现衰减效应，并且其程度无法根据上述硼氧效应进行解释。除了现在已经逐渐被行业内了解的硼-氧衰减效应(硼氧衰减或者LID)之外，还有另外一种衰减效应，比如通过2012年第二十七届欧洲光伏太阳能会议暨展览会(EUPVSEC)期间K.Ramspeck等人发表的文章“Light Induced Degradation of Rear Passicated mc-Si Solar Cells”(“背面钝化多晶硅太阳能电池的光致衰减”)，就可以得出这一结论。该文章解释说，采用表面钝化PERC(PERC–钝化发射极和背面电池)设计的多晶硅太阳能电池(mc-Si太阳能电池)，会产生一种无法通过以往硼-氧模型解释的光致衰减。通过降低氧含量，多晶硅太阳能电池中的硼氧衰减效应相对较小。但是这里出现了在程度上可能显著超出已知硼氧衰减的衰减效应。上述文章指出：当光线照射强度为每平方米400瓦(W/m²)且电池温度为75℃时，效率衰减值为5-6％(相对)。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池制造工艺，通过这种方法能够以可靠方式生产后期衰减度较小或者根本不会出现后期衰减的太阳能电池。此外，本发明还提供一种太阳能电池的处理方法，太阳能电池在经过上述处理之后可以降低该电池在之后的运行过程中对衰减的敏感性或可消除在太阳能电池制造过程中的一个工艺步骤中增加的太阳能电池对电池衰减现象的敏感性。

根据本发明，上述目的通过满足权利要求所述的太阳能电池制造工艺和满足权利要求所述的太阳能电池处理工艺实现。本发明的其他改进将在从属权利要求中描述。

在本文中，为了将与本发明有关性能衰减与LID光致衰减涉及的性能衰减机理相区别，在文章的以下部分中，使用eLID表示本文要讲述的性能衰减。这个名称的意思是增强的光致衰减效应(eLID—增强的光致衰减(enhanced light induced degradation))。标准太阳能电池也会出现增强的光致衰减现象，但多晶半导体制成的太阳能电池出现增强的光致衰减现象的概率尤其高，上述多晶半导体制成的太阳能电池中氧含量比较低，所以LID光致衰减的敏感性也比较低。在近一段时间研发出来的较新型的太阳能电池表现出更高的eLID敏感性，比如PERC结构的太阳能电池或者其他表面经过钝化处理的太阳能电池，尤其是那些使用太阳能电池烧结激光设备(LFC—激光烧结接触(laser fired contacts))实现的欧姆接触的太阳能电池都非常容易出现eLID。