本發(fā)明涉及一種抑制太陽電池光衰減的制備方法,屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
太陽能作為一種“取之不盡、用之不竭”的可再生清凈能源近年來引起了國際學(xué)術(shù)界的廣泛研究和世界各國的極大重視。在所有的光伏產(chǎn)品中,基于p型摻硼晶體硅的太陽電池是最主要的商用產(chǎn)品,目前其市場占有份額達到了80%以上。為了降低光伏發(fā)電的成本,降低生產(chǎn)成本和提高電池轉(zhuǎn)換效率是晶體硅太陽電池最主流的途徑。
對于p型摻硼晶體硅的太陽電池而言,電池在光照使用過程中生成的硼氧復(fù)合體會導(dǎo)致光致衰減現(xiàn)象,進而使得太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率嚴(yán)重下降。而目前解決這種問題通常使用摻雜鎵、鍺等較為貴重的金屬元素,并且極易導(dǎo)致?lián)诫s元素在硅晶體中的濃度不均勻。因此,尋找一種抑制晶體硅太陽電池中硼氧復(fù)合體產(chǎn)生以及提高其光電轉(zhuǎn)換效率的方法成為當(dāng)下亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出了一種抑制太陽電池光衰減的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種抑制太陽電池光衰減的制備方法,包括以下步驟:
(1)將多晶硅原料摻入硼后混合均勻,并放入單晶爐中升溫至1380~1460℃,熔融后生長得到摻硼的直拉單晶硅,切片并清洗得到硅片A;
(2)將步驟(1)中得到的硅片A放入還原性氣氛中進行退火處理;
(3)將步驟(2)中退火后得到的硅片A進行太陽電池的制備,包括:對硅片A進行清洗和制絨;制絨后進行磷擴散;進行刻蝕及減反射膜的沉積;最后制備電極并燒結(jié),即得。
進一步的,所述步驟(1)中單晶爐升溫至1420℃。
進一步的,所述步驟(1)中生長過程采用暗光處理。
進一步的,所述步驟(2)中退火溫度為720℃,保溫時間為4小時。
進一步的,所述步驟(2)中還原性氣氛由一氧化碳、氮氣和甲烷組成。
進一步的,所述步驟(2)中還原性氣氛中一氧化碳、氮氣和甲烷的體積比為2:1:2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明在單晶硅生長過程中采用暗光處理,初步抑制了硼氧復(fù)合體的形成。本發(fā)明在退火過程中通入的還原性氣氛中含有一氧化碳,利用一氧化碳的還原特性可以有效降低摻硼晶體硅中的含氧量,從而有效降低硼氧復(fù)合體形成的可能。此外,氣氛中含有的甲烷可以有效增加摻硼晶體硅中的含碳量,由于摻硼晶體硅中的含氧量減少,碳原子的增加并不會促進氧沉淀的形成,減少了少子的復(fù)合強度和結(jié)區(qū)的漏電通道,并且由于含碳量增加可以有效抑制硼氧復(fù)合體的形成。本發(fā)明所述抑制太陽電池光衰減的制備方法易于實現(xiàn),有效抑制了摻硼晶體硅的光衰減特性,大大提升了光電轉(zhuǎn)換效率,具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施方式
實施例1
一種抑制太陽電池光衰減的制備方法,包括以下步驟:
(1)將多晶硅原料摻入硼后混合均勻,并放入單晶爐中升溫至1420℃,熔融后在暗光處理下生長得到摻硼的直拉單晶硅,切片并清洗得到硅片A;
(2)將步驟(1)中得到的硅片A放入還原性氣氛中進行退火處理,其中,退火溫度為720℃,保溫時間為4小時,且還原性氣氛由一氧化碳、氮氣和甲烷按體積比為2:1:2組成;
(3)將步驟(2)中退火后得到的硅片A進行太陽電池的制備,包括:對硅片A進行清洗和制絨,待制絨后進行磷擴散、刻蝕及減反射膜的沉積,最后制備電極并燒結(jié),即得。
實施例2
一種抑制太陽電池光衰減的制備方法,包括以下步驟:
(1)將多晶硅原料摻入硼后混合均勻,并放入單晶爐中升溫至1380℃,熔融后在暗光處理下生長得到摻硼的直拉單晶硅,切片并清洗得到硅片A;
(2)將步驟(1)中得到的硅片A放入還原性氣氛中進行退火處理,其中,退火溫度為600℃,保溫時間為8小時,且還原性氣氛由一氧化碳、氮氣和甲烷按體積比為2:1:2組成;
(3)將步驟(2)中退火后得到的硅片A進行太陽電池的制備,包括:對硅片A進行清洗和制絨,待制絨后進行磷擴散、刻蝕及減反射膜的沉積,最后制備電極并燒結(jié),即得。
實施例3
一種抑制太陽電池光衰減的制備方法,包括以下步驟:
(1)將多晶硅原料摻入硼后混合均勻,并放入單晶爐中升溫至1460℃,熔融后在暗光處理下生長得到摻硼的直拉單晶硅,切片并清洗得到硅片A;
(2)將步驟(1)中得到的硅片A放入還原性氣氛中進行退火處理,其中,退火溫度為800℃,保溫時間為1小時,且還原性氣氛由一氧化碳、氮氣和甲烷按體積比為2:1:2組成;
(3)將步驟(2)中退火后得到的硅片A進行太陽電池的制備,包括:對硅片A進行清洗和制絨,待制絨后進行磷擴散、刻蝕及減反射膜的沉積,最后制備電極并燒結(jié),即得。
實施例4
一種抑制太陽電池光衰減的制備方法,包括以下步驟:
(1)將多晶硅原料摻入硼后混合均勻,并放入單晶爐中升溫至1450℃,熔融后在暗光處理下生長得到摻硼的直拉單晶硅,切片并清洗得到硅片A;
(2)將步驟(1)中得到的硅片A放入還原性氣氛中進行退火處理,其中,退火溫度為640℃,保溫時間為6小時,且還原性氣氛由一氧化碳、氮氣和甲烷按體積比為2:1:2組成;
(3)將步驟(2)中退火后得到的硅片A進行太陽電池的制備,包括:對硅片A進行清洗和制絨,待制絨后進行磷擴散、刻蝕及減反射膜的沉積,最后制備電極并燒結(jié),即得。
當(dāng)然,上面只是本發(fā)明優(yōu)選的具體實施方式作了詳細(xì)描述,并非以此限制本發(fā)明的實施范圍,凡依本發(fā)明的原理、構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)所作的等效變化,均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。