一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減效應(yīng)的晶硅表面氧化裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減效應(yīng)的晶硅表面氧化裝置及其方法，屬于電化學(xué)領(lǐng)域，具體來(lái)講是晶硅太陽(yáng)能電池制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]晶體硅太陽(yáng)能電池片的光伏發(fā)電是當(dāng)前光伏領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。近年來(lái)，光伏組件的發(fā)電出現(xiàn)了一個(gè)新的影響組件功率衰減的效應(yīng)，即功率輸出的電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID)效應(yīng)。這個(gè)衰減效應(yīng)是跟光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中常用的高電壓(600V-1000V)密切相關(guān)，這些高電壓通常施加在電池片和鋁邊框兩端。當(dāng)晶硅電池組件在經(jīng)歷各種大氣環(huán)境尤其是在濕熱的惡劣環(huán)境條件下，不可避免的發(fā)生組件漏電，漏電流就會(huì)在電池片、封裝材料、背板和鋁邊框流過(guò)。通常情況下，浮法封裝玻璃中的鈉離子在電池組件的強(qiáng)電勢(shì)作用下，會(huì)沿著EVA封裝材料中的一些微通道進(jìn)入到晶硅表面，這些鈉離子又通常聚集在晶硅表面的缺陷位，從而惡化了電池表面的鈍化效果，造成了電池組件中載流子的大量復(fù)合，也造成了電池組件填充因子、短路電流的下降，因而直接導(dǎo)致了電池組件的功率輸出降低。
[0003]為克服鈉離子進(jìn)入到晶硅表面，一方面，研究者們從EVA膠的改進(jìn)方面著手，提高EVA膠的阻抗特性，延緩鈉離子的進(jìn)入，但成本相對(duì)較高，離實(shí)際應(yīng)用還有較長(zhǎng)一段距離;另一方面，研究者們?cè)诰Ч璞砻嫱扛惨粚又旅躍1x的阻擋層，阻止鈉離子的進(jìn)入，例如，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法利用笑氣(N20)和硅烷(SiH4)作為前驅(qū)體在晶硅表面生長(zhǎng)S1x的阻擋層，但所生長(zhǎng)S1x薄膜不夠致密，實(shí)際的阻擋效果并不理想;也有直接采用高溫濕法或干法熱氧化方法，但其工藝時(shí)間較長(zhǎng)，且厚度難以準(zhǔn)確控制。目前產(chǎn)線上常用臭氧氧化方法，即將高電壓放電產(chǎn)生的較高濃度的臭氧氣體直接輸運(yùn)到晶硅表面，利用其氧化能力在晶硅表面生長(zhǎng)一薄層氧化層，值得一提的是，目前臭氧的晶硅表面氧化是在一個(gè)非封閉的開放環(huán)境中進(jìn)行的，一方面表面氧化層厚度較薄，僅l_2nm厚，另一方面，臭氧氣體不可避免的會(huì)散逸到周圍環(huán)境中，對(duì)人體和環(huán)境均會(huì)造成一定的毒害作用。
[0004]因此，如何實(shí)現(xiàn)高效環(huán)保的晶硅表面氧化，并使其能夠滿足抗PID晶硅太陽(yáng)能電池的要求，一直是人們所關(guān)心的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高晶硅表面氧化效果的晶硅表面氧化裝置和方法。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減效應(yīng)的晶硅表面氧化裝置，用于對(duì)晶硅表面進(jìn)行氧化處理，其特征在于，包括:
[0007]-羥基發(fā)生室，內(nèi)設(shè)有電解液以及浸入所述電解液中、分別與電源的正、負(fù)極連接的陽(yáng)極體和陰極體，所述陽(yáng)極體能夠?qū)⒘u基發(fā)生室中部分電解液中的水分子分解成羥基和氫的自由基并混入該電解液中形成混合液；
[0008]-施加裝置，與所述羥基發(fā)生室通過(guò)第一管道連通，所述第一管道上設(shè)有能夠?qū)⑺隽u基發(fā)生室中的混合液輸送到所述施加裝置上的第一動(dòng)力裝置，所述施加裝置能夠?qū)⑺龌旌弦菏┘拥剿鼍Ч璧谋砻妗?br>[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述羥基發(fā)生室上還設(shè)有前端處理裝置，所述前端處理裝置包括與所述羥基發(fā)生室通過(guò)第二管道連接的儲(chǔ)液室，所述儲(chǔ)液室內(nèi)設(shè)有電解質(zhì)，所述第二管道內(nèi)設(shè)有能夠?qū)⑺鰞?chǔ)液室中的電解液輸送至所述羥基發(fā)生室中的第二動(dòng)力裝置。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前端處理裝置還包括設(shè)置在所述儲(chǔ)液室上的進(jìn)液管，所述進(jìn)液管內(nèi)的液態(tài)水以及電解質(zhì)通過(guò)第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)輸送至所述儲(chǔ)液室內(nèi)，并在所述儲(chǔ)液室內(nèi)混合。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)液管上連接有用于向其中添加液態(tài)水的加水裝置以及添加電解質(zhì)的加藥栗，所述加水裝置與所述進(jìn)液管之間連接有用于控制液態(tài)水流量的流量計(jì)。
[0012 ]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流量計(jì)的流量以及所述加藥栗的添加量均通過(guò)伺服控制。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陰極體由不銹鋼件、鈦件、鍍有金屬鉑的鈦件組中的一種或者多種組成，所述陽(yáng)極體由涂覆有功能納米復(fù)合涂層的鈦電極組成，所述功能納米復(fù)合涂層由鉑涂層、氧化釕/氧化銥混合涂層、氧化鈷/氧化銥混合涂層、氧化鉭/氧化銥混合涂層、氧化鈷/類金剛石碳/氧化銥混合涂層中的一種或者多種組成。
[0014]與上述發(fā)明屬于同一個(gè)構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造，一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減效應(yīng)的晶硅表面氧化裝置，其特征在于，所述施加裝置包括噴淋頭，所述噴淋頭能夠?qū)⒁后w直接噴淋到晶硅上下表面。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，包括以下步驟:
[0016]S1、通過(guò)羥基發(fā)生器，采用電解的方法，電解位于羥基發(fā)生室內(nèi)的電解液，獲得含有羥基的混合液；
[0017]S2、將上述混合液輸入到施加機(jī)構(gòu)中；
[0018]S3、通過(guò)上述施加機(jī)構(gòu)將該混合液施加在晶硅表面；
[0019]S4、通過(guò)PECVD裝置在氧化硅工件上生長(zhǎng)一層氮化硅減反層，然后對(duì)該工件正反面進(jìn)行印刷和燒結(jié)。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S1之前還設(shè)有
[0021]步驟S0、向羥基發(fā)生室內(nèi)或者輸入至該羥基發(fā)生室中的電解液中添加電解質(zhì)，使該液態(tài)水保持設(shè)定的PH值。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3中，所述施加方式為噴淋，將含有羥基自由基的混合液噴淋到晶硅的上下表面。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S0中，設(shè)定的PH值在1.0-6.0之間。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S4中，電解的陰極體由不銹鋼件、鈦件、鍍有金屬鉑的鈦件組中的一種或者多種組成，電解的陽(yáng)極體由涂覆有功能納米復(fù)合涂層的鈦電極組成，所述功能納米復(fù)合涂層由鉑涂層、氧化釕/氧化銥混合涂層、氧化鈷/氧化銥混合涂層、氧化鉭/氧化銥混合涂層、氧化鈷/類金剛石碳/氧化銥混合涂層中的一種或者多種組成。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過(guò)電解水，將羥基溶于電解液中形成乳化液，通過(guò)施加裝置，將含有羥基的乳化液直接噴淋到晶硅的上下表面，使得晶硅表面生成一定后的的氧化硅膜，從而起到抗PID效果，解決現(xiàn)有技術(shù)中遇到的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]其中:2-羥基發(fā)生室;4-施加裝置;6-前端處理裝置;8-儲(chǔ)液室；10-加藥栗；12-流量計(jì);14-噴淋頭。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明包括:
[0030]-羥基發(fā)生室2，內(nèi)設(shè)有電解液以及浸入所述電解液中、分別與電源的正、負(fù)極連接的陽(yáng)極體和陰極體，所述陽(yáng)極體能夠?qū)⒘u基發(fā)生室2中部分電解液中的水分子分解成羥基和氫的自由基并混入該電解液中形成混合液；
[0031 ]-施加裝置4，與所述羥基發(fā)生室2通過(guò)第一管道連通，所述第一管道上設(shè)有能夠?qū)⑺隽u基發(fā)生室2中的混合液輸送到所述施加裝置4上的第一動(dòng)力裝置，所述施加裝置4能夠?qū)⑺龌旌弦菏┘拥剿鼍Ч璧纳舷卤砻妗?br>[0032]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述羥基發(fā)生室2上還設(shè)有前端處理裝置6，所述前端處理裝置6包括與所述羥基發(fā)生室2通過(guò)第二管道連接的儲(chǔ)液室8，所述儲(chǔ)液室8內(nèi)設(shè)有電解質(zhì)，所述第二管道內(nèi)設(shè)有能夠?qū)⑺鰞?chǔ)液室8中的電解液輸送至所述羥基發(fā)生室2中的第二動(dòng)力裝置。
[0033]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前端處理裝置6還包括設(shè)置在所述儲(chǔ)液室8上的進(jìn)液管，所述進(jìn)液管內(nèi)的液態(tài)水以及電解質(zhì)通過(guò)第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)輸送至所述儲(chǔ)液室8內(nèi)，并在所述儲(chǔ)液室8內(nèi)混合。
[0034]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)液管上連接有用于向其中添加液態(tài)水的加水裝置以及添加電解質(zhì)的加藥栗10，所述加水裝置與所述進(jìn)液管之間連接有用于控制液態(tài)水流量的流量計(jì)12。
[0035 ]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流量計(jì)12的流量以及所述加藥栗10的添加量均通過(guò)伺服控制。
[0036]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陰極由不銹鋼件、鈦件、鍍有金屬鉑的鈦件組中的一種或者多種組成，所述陽(yáng)極體由涂覆有功能納米復(fù)合涂層的鈦電極組成，所述功能納米復(fù)合涂層由鉑涂層、氧化釕/氧化銥混合涂層、氧化鈷/氧化銥混合涂層、氧化鉭/氧化銥混合涂層、氧化鈷/類金剛石碳/氧化銥混合涂層中的一種或者多種組成。
[0037]與上述發(fā)明屬于同一個(gè)構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造，一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減效應(yīng)的晶硅表面氧化裝置，其特征在于，所述施加裝置4包括噴淋頭14，所述噴淋頭14能夠?qū)⒒旌弦褐苯訃娏艿骄Ч璧纳舷卤砻妗?br>[0038]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，包括以下步驟:
[0039]S1、通過(guò)羥基發(fā)生器，采用電解的方法，電解位于羥基發(fā)生室2內(nèi)的電解液，獲得含有羥基的混合液；
[0040]S2、將上述混合液輸入到施加裝置中；
[0041 ] S3、通過(guò)上述施加裝置將該混合液施加在晶硅表面；
[0042]S4、通過(guò)PECVD裝置在氧化硅工件上生長(zhǎng)一層氮化硅減反層，然后對(duì)該工件正反面進(jìn)行印刷和燒結(jié)。
[0043]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S1之前還設(shè)有
[0044]步驟S0、向羥基發(fā)生室2內(nèi)或者輸入至該羥基發(fā)生室2中的電解液中添加電解質(zhì)，使該液態(tài)水保持設(shè)定的PH值。
[0045]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3中，所述施加方式為噴淋，將該混合液噴淋到晶硅的上下表面。
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