[发明专利]一种抑制多晶硅PERC电池热辅助光诱导衰减的方法

说明书

本发明公开了一种抑制多晶硅PERC电池热辅助光诱导衰减的方法，所采用的电池片结构包括前电极、氮化硅抗反射层和钝化层、磷扩散层、p型多晶硅、氧化铝钝化层、氮化硅保护层、背电极，将电池片放入无光照、空气氛围的普通退火炉中，退火炉温度设置为180‑200℃，退火时间为3小时。本发明提出的无光照低温退火技术具有成本低、工艺简单、对电池性能不产生负面影响等特点，因此在多晶硅PERC太阳能电池产业中具有广泛的推广应用价值。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，特别是涉及一种抑制多晶硅PERC电池热辅助光诱导衰减的方法。

背景技术

PERC电池(Passivated Emitterand Rear Cell)最早起源于上世纪八十年代，1989年由澳洲新南威尔士大学的MartinGreen研究组在AppliedPhysicsLetter首次正式报道了PERC电池结构，当时达到22.8％的实验室电池效率。到了1999年其实验室研究的PERL电池创造了转换效率25％的世界纪录。PERC电池的实验室制备，采用了光刻、蒸镀、热氧钝化、电镀等技术。PERC电池与常规电池最大的区别在背表面介质膜钝化，采用局域金属接触，大大降低被表面复合速度，同时提升了背表面的光反射。随着沉积氧化铝的产业化设备及其工艺技术的日益成熟，以及激光开槽技术的引入，PERC技术已经开始逐步走向产业化。PERC技术的成功工业化应用，大大增强了p型晶体硅电池的竞争力，推迟了n型晶体硅电池的市场化进程。相对于常规电池，PERC技术主要增加了背钝化和激光开孔两个工艺环节，与常规电池生产线具有很高的兼容性。相比其他高效电池技术，PERC电池具有明显的成本优势，是下一代高效太阳能电池最强有力的竞争者。

多晶硅PERC电池在户外起初运行的几个月时间里，功率衰减高达15％，远大于常规铝背场电池1～3％的衰减。这种衰减需要在光照和温度(通常大于50℃)的同时作用下才会发生，因此，Hanwha Q CELLS公司建议把这种衰减命名为热辅助光诱导衰减(Light-andelevated temperature-induced degradation,LeTID)。多晶硅PERC光伏组件在户外运行过程中，从衰减到恢复的周期长达数年甚至十几年，这意味着光伏发电系统的效益将受到严重损失。

近年来，随着多晶硅PERC电池产能的快速扩张，伴随而来的一种新的电池衰减现象已经引起了光伏产业界的普遍关注。这种衰减比常规铝背场晶体硅电池更严重，如果这种衰减不能得到有效地抑制或消除，那么多晶硅PERC电池将失去其成本优势。但是，到目前为止，人们对其衰减机理还不是很清楚。

目前，尽管人们对LeTID的产生机理还没有达成共识，很难找到明确的治理工艺。为了减少或抑制多晶硅PERC电池的LeTID现象，人们提出了一些方法：(1)降低电池工艺过程中的电极合金化烧结温度；(2)提高烧结温度的升温和降温速率；(3)高温结合高强度的光照；(4)吸杂并低温退火；(5)提高多晶硅材料的质量。但是，这些方法都存在一些缺点，比如成本高、增加了电池制备工艺、影响电池的性能等。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单有效的，抑制多晶硅PERC电池热辅助光诱导衰减的方法。

本发明技术方案是这样的：一种抑制多晶硅PERC电池热辅助光诱导衰减的方法，所采用的电池片结构包括前电极、氮化硅抗反射层和钝化层、磷扩散层、p型多晶硅、氧化铝钝化层、氮化硅保护层、背电极，其特征在于：将电池片放入无光照、空气氛围的普通退火炉中，退火炉温度设置为180-200℃，退火时间为3小时。