[发明专利]处理异质结光伏电池前体的方法

说明书

本发明的一个方面涉及一种用于处理叠层(10’)的方法，所述叠层包括：‑晶体硅衬底(11)；‑氢化非晶硅的第一钝化层(14)，设置在所述衬底(11)的第一面(11a)上；和‑n掺杂非晶硅的第一层(12)，设置在所述第一钝化层(14)上；所述方法包括将所述叠层(10’)暴露于由电磁辐射源(40)发射的电磁辐射(20)的步骤，所述衬底(11)的第一面(11a)指向所述电磁辐射源(40)，所述电磁辐射(20)具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。

技术领域

本发明涉及一种用于处理在制造异质结光伏电池时获得的叠层的方法，以提高和稳定光伏电池的效率。

背景技术

异质结光伏电池是一种能够吸收太阳辐射并将其转换为电能的装置。这种装置包括p-n结，由两种具有不同带隙的半导体材料叠加形成，如晶体硅和非晶体硅。

图1表示硅异质结(SHJ)光伏电池10的一个示例。光伏电池10包括掺杂晶体硅衬底11和设置在衬底11两侧的两层掺杂非晶硅12、13。掺杂非晶硅层12、13之一掺杂有与衬底11相同的导电类型，例如n型，而另一层掺杂有相反的导电类型，即p型。

异质结由n掺杂晶体硅衬底11和p掺杂非晶硅层形成，该层形成光伏电池的发射极。发射极可以位于光伏电池的正面AV或背面AR上。

光伏电池SHJ对位于晶体硅衬底11和掺杂非晶硅层12、13之间的界面处的缺陷特别敏感。这些缺陷可以是悬空键或金属离子等杂质。它们将能级引入硅带隙并增加界面处电子-空穴复合的数量，从而恶化光伏电池的输出参数，例如开路电压V_OC。

为了实现高性能光伏电池，因此有必要最小化衬底11的表面重组的数量，这通常通过在掺杂非晶硅层12、13之前在衬底11的每个表面上沉积本征氢化非晶硅的钝化层14来实现。钝化层14中包含的氢原子扩散到衬底11的表面并抵消缺陷。

掺杂非晶硅层12、13中的每一个还被透明导电氧化物层15(或TCO)覆盖。

众所周知，光伏电池SHJ在光照和温度的组合作用下将其能量转换效率提高了约0.3％绝对值。这种电池“增强”现象是由于氢化非晶硅钝化层14之一和p掺杂非晶硅层之一的改进，以及p掺杂非晶硅层和TCO层15之一之间的界面的改进。

文献WO2013/001440描述了用于处理包括n掺杂晶体硅衬底的光伏电池SHJ的方法的一个示例。在该处理方法中，光伏电池在被加热至20℃至200℃之间的温度时，受到辐照度大于或等于500W/m²的光通量照射约10小时。这样的处理持续时间与当前光伏电池生产线的输出吞吐量不兼容。

论文[通过光浸泡提高硅异质结太阳能电池和模块的效率，E.Kobayashi等人，太阳能材料和太阳能电池，第173卷，第43-49页，2017]还公开了一种用于提高包括n掺杂晶体硅衬底的光伏电池SHJ的转换效率的处理方法。该方法包括将包括p掺杂非晶硅层(称为发射极层)的面暴露于标准电磁辐射AM1.5G(海平面太阳辐射)。然而，允许对转换效率产生影响的暴露时间约为14小时。

发明内容

因此，需要提供一种用于处理在制造异质结光伏电池时获得的叠层的方法，以提高光伏电池的转换效率增强动力学。

本发明的一个方面涉及一种用于处理叠层的方法，所述叠层包括：

-晶体硅衬底；

-氢化非晶硅的第一钝化层，设置在所述衬底的第一面上；和

-n掺杂非晶硅的第一层，设置在所述第一钝化层上。