專利名稱：一種新型非/微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型非/微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法；
用于提升非/微晶硅薄膜太陽能電池組件使用壽命的選材及其封裝技術(shù)，是采用具備自流平特點(diǎn)的防酸堿、防水汽、絕緣性好、美觀耐用材料的PVB或EVA為非晶硅薄膜太陽能電池的封裝材料，該材料的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)非晶硅薄膜太陽能電池的全面保護(hù)，使保護(hù)層與非晶硅薄膜太陽能，電池完全緊密融合，有效隔離防止水汽、酸堿液體進(jìn)入所導(dǎo)致的侵蝕以提高非/微晶硅薄膜太陽能電池使用壽命。
背景技術(shù)：
非/微晶硅薄膜太陽能電池較其它種類，如單晶硅、多晶硅等薄膜太陽能電池具有弱光性能好，制造成本低，產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)安全性高，對(duì)環(huán)境無污染，應(yīng)用廣泛，不限于發(fā)電站，亦可應(yīng)用在建筑一體化(BIPV)、汽車、地面光伏建筑物等曲線造型及民生移動(dòng)式的電子裝置，諸如手機(jī)，個(gè)人數(shù)位助理(PDA)及筆電等。業(yè)界目前所廣泛采用的非/微晶硅薄膜太陽能電池的封裝方法，有玻璃層壓封裝法、TPT層壓封裝法；具體地說在國(guó)內(nèi)外封裝非/微晶硅薄膜太陽能電池的組件結(jié)構(gòu)中，通常包括基片/PVB (或EVA) /鋼化背板玻璃(或TPT背板膜)/鋁邊框；其中基片作為吸光層。這些方法各自存在著不足和缺點(diǎn)，簡(jiǎn)述如下玻璃層壓封裝法被層壓后PVB預(yù)熔控制困難，光電轉(zhuǎn)化效率不高；TPT層壓封裝法生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型非/微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，可以精確控制非/微晶硅薄膜太陽能電池封裝和滿足光電轉(zhuǎn)換能力所需的結(jié)構(gòu)要求，簡(jiǎn)化各各種封裝工藝，降低成本，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種新型非/微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，它由主材料玻璃采用磨邊、打孔、清洗、出極合片、預(yù)壓、高壓、除邊、打膠、固化爐烘烤、IV檢測(cè)十個(gè)工藝流程完成；
磨邊是為了美觀及不傷人，提高玻璃安全及消除玻璃邊緣應(yīng)力；玻璃作為背面保護(hù)封裝材料，提高組件的效率；
打孔是在玻璃的一定位置上打孔，主要是將引出電池正負(fù)極所用；
清洗清洗的是背板玻璃表面污垢；
出極合片出極是為將匯流條焊接到電池形成回流，引出電池的正負(fù)極；合片是將電池原片與背板玻璃另加EVA、PVB夾膠合成為一體；其工藝步驟為采用夾膠膜裁剪、裁剪涂錫銅帶、出極、鋪蓋PVB、EVA膠膜、封裝背板、定位、除邊完成；所述的PVB :又名聚乙烯醇縮丁醛，密度I. 07g / cm3、分子量自30-45L折射率I. 488 (20°C )、吸水率不大于4%、軟化溫度60_65 C、玻璃化溫度66_84度(以聚合度不問而不問)、溶解性可以溶解于大多數(shù)醇/酮/醚/酯類有機(jī)溶劑，不溶于碳羥類溶劑，如汽油等石油溶劑。分子式C7H140，組·成成分R1]-M]-R2]R3 ;所述的EVA :乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物，化學(xué)式(CH2 — CH2)——(CH—CH2)；預(yù)壓低壓釜是對(duì)合片后的電池半成品組件進(jìn)行加熱預(yù)熔，使EVA、PVB夾膠一定的融化；其操作步驟是裝片——臺(tái)車入釜——檢查工作——低壓釜工作——臺(tái)車出釜卸片；高壓高壓釜是對(duì)低壓釜出來后的電池半成品組件進(jìn)行高溫高壓，使組件中的PVB達(dá)到一定的熔點(diǎn)，玻璃與電池板粘附在一起；操作步驟開釜門——臺(tái)車出釜——臺(tái)車入釜——關(guān)釜門——高壓釜工作——卸組件——裝新組件；
除邊對(duì)電池板邊緣的EVA、PVB余量進(jìn)行清除；
打膠涂膠是使清除后EVA、PVB余量后的電池組件邊緣密封效果；
固化爐加快使密封膠加快晾干時(shí)間；
IV測(cè)試檢驗(yàn)測(cè)試組件功率及轉(zhuǎn)換效率。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明較好的實(shí)現(xiàn)了其發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是以上封裝工藝的步驟包括將制備完成太陽能電池層的襯底基板、絕緣膠片和封裝基板進(jìn)行 復(fù)合處理形成太陽能電池組件、再將太陽能電池組件進(jìn)行定型處理、加裝接線盒，上述的定型處理工序是借助高壓釜實(shí)現(xiàn)太陽能電池組件外部環(huán)境氣氛、借助配套的抽真空系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽能電池組件內(nèi)部環(huán)境氣氛，進(jìn)一步借助溫度和壓強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)置工藝條件，太陽能電池組件在釜內(nèi)同步完成加熱、加壓定型工序；解決了電池組件易受硬性擠壓造成較高破片率的問題，同時(shí)也將電池組件規(guī)模化封裝，提高了封裝效率。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說明。實(shí)施例I:
在超白浮法玻璃襯底上，采用TCO靶材通過LPCVD方法，射頻功率源頻率為9. 01MHz，按照本發(fā)明薄膜太陽電池用導(dǎo)電層的制備方法中所包括的步驟，選擇沉積參數(shù)，其中反應(yīng)參數(shù)如下所述襯底溫度130°C，功率密度260mW/cm2，壓強(qiáng)I. O X 10_4pa，膜厚500nm。實(shí)施例2
在成膜有TCO導(dǎo)電層襯底上，采用硅烷、氫氣、硼烷、甲烷作為反應(yīng)氣體，通過PECVD方法，射頻功率源頻率為12. 15MHz，按照本發(fā)明薄膜太陽電池用P型窗口層的制備方法中所包括的步驟，選擇沉積參數(shù)，其中反應(yīng)參數(shù)如下所述
襯底溫度150°C，功率密度350mW/cm2，反應(yīng)壓強(qiáng)200Pa，硅烷濃度0. 5%，硼烷摻雜濃度0. 46%,甲烷摻雜濃度7.5%0制備的P型微晶硅碳材料，在厚度為Ium的前提條件下，其電導(dǎo)率O. 45S/cm，帶隙大于2. OeV,晶化率為48. 2% ο襯底溫度固定為150°C，功率密度為350mW/cm2.硅烷濃度為O. 5%，硼烷摻雜濃度
O.46%，在保持氣體總流量不變的條件下，碳硅比(CH4/SiH4)在8. 5% 12%的范圍之間變化，通過調(diào)整甲烷的摻雜量，得到暗態(tài)電導(dǎo)率。，為0.45S/cm和光學(xué)帶隙Eg在2.0eV以上的P型微晶硅碳材料，將其結(jié)合優(yōu)化的摻碳P/i緩沖層用于PI透明浮法玻璃襯底薄膜電池得到開路電壓147. 68V，短路電流密度10. 32mA/cm2，填充因子60%，光電轉(zhuǎn)換效率11. 4%。退火處理的目的是細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，從而達(dá)到提升太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的目的。在150攝氏度退火3個(gè)小時(shí)可以修補(bǔ)這種晶體中的懸掛鍵，對(duì)電池光電轉(zhuǎn)換效率的提升有的效果。綜上得到，P型微晶硅綜合了 P型非晶硅的寬帶隙與P型微晶硅的高電導(dǎo)、低光吸收等優(yōu)點(diǎn)；用于電池對(duì)電池光電轉(zhuǎn)換效率的 提升有顯著的效果。
權(quán)利要求
1.一種新型非/微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，其特征是它由主材料玻璃采用磨邊、打孔、清洗、出極合片、預(yù)壓、高壓、除邊、打膠、固化爐烘烤、IV檢測(cè)十個(gè)工藝流程完成；磨邊是為了美觀及不傷人，提高玻璃安全及消除玻璃邊緣應(yīng)力；玻璃作為背面保護(hù)封裝材料，提高組件的效率； 打孔是在玻璃的一定位置上打孔，主要是將引出電池正負(fù)極所用； 清洗清洗的是背板玻璃表面污垢； 出極合片出極是為將匯流條焊接到電池形成回流，引出電池的正負(fù)極；合片是將電池原片與背板玻璃另加EVA、PVB夾膠合成為一體；其工藝步驟為采用夾膠膜裁剪、裁剪涂錫銅帶、出極、鋪蓋PVB、EVA膠膜、封裝背板、定位、除邊完成；所述的PVB :又名聚乙烯醇縮丁醛，密度I. 07g / cm3、分子量自30-45L折射率I. 488 (20°C )、吸水率不大于4%、軟化溫度60_65 C、玻璃化溫度66_84度(以聚合度不問而不問)、溶解性可以溶解于大多數(shù)醇/酮/醚/酯類有機(jī)溶劑，不溶于碳羥類溶劑，如汽油等石油溶劑；分子式C7H140，組 成成分R1]-M]-R2]R3 ;所述的EVA :乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物，化學(xué)式(CH2 — CH2)——(CH—CH2)； 預(yù)壓低壓釜是對(duì)合片后的電池半成品組件進(jìn)行加熱預(yù)熔，使EVA、PVB夾膠一定的融化；其操作步驟是裝片——臺(tái)車入釜——檢查工作——低壓釜工作——臺(tái)車出釜卸片；高壓高壓釜是對(duì)低壓釜出來后的電池半成品組件進(jìn)行高溫高壓，使組件中的PVB達(dá)到一定的熔點(diǎn)，玻璃與電池板粘附在一起；操作步驟開釜門——臺(tái)車出爸——臺(tái)車入爸——關(guān)釜門——高壓釜工作——卸組件——裝新組件； 除邊對(duì)電池板邊緣的EVA、PVB余量進(jìn)行清除； 打膠涂膠是使清除后EVA、PVB余量后的電池組件邊緣密封效果； 固化爐加快使密封膠加快晾干時(shí)間； IV測(cè)試檢驗(yàn)測(cè)試組件功率及轉(zhuǎn)換效率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型非/微晶硅薄膜太陽能電池的制備方法，它由主材料玻璃采用磨邊、打孔、清洗、出極合片、預(yù)壓、高壓、除邊、打膠、固化爐烘烤、IV檢測(cè)十個(gè)工藝流程完成；該方案解決了電池組件易受硬性擠壓造成較高破片率的問題，同時(shí)也將電池組件規(guī)?；庋b，提高了封裝效率。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102931288SQ20121048199
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月25日
發(fā)明者謝柯 申請(qǐng)人:湖南岱朗光電能源有限公司