本公開(kāi)涉及太陽(yáng)能電池片，特別是涉及電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法及設(shè)備、電池片生產(chǎn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)過(guò)程涉及諸多工藝，例如在電池硅片上印刷完金屬漿料后，需要使用高溫?zé)Y(jié)工藝去除漿料里的有機(jī)溶劑、熔化玻璃粉、凝結(jié)金屬粉末形成金屬化的柵線及使柵線與硅片表面形成良好的接觸。針對(duì)不同的金屬漿料和不同的接觸效果需求，需要使用不同的燒結(jié)工藝以達(dá)到最佳的歐姆接觸效果。

2、光注入工藝是一種利用光照射電池片的工藝，其原理是光子撞擊電池片表面的膜層和電池表層，進(jìn)而激發(fā)氮化硅中的氫離子進(jìn)入電池片表面，氫離子替換硅片表面的雜質(zhì)原子和斷裂鍵，起到鈍化電池缺陷的作用，從而提升電池片的開(kāi)路電壓繼而提升轉(zhuǎn)換效率。

3、通常在光注入工藝后進(jìn)行激光輔助燒結(jié)工藝，用于增強(qiáng)電池片的填充因子。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一方面，本公開(kāi)實(shí)施方式提供電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法，包括：對(duì)電池片前體施加電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向沿電池片前體的內(nèi)建電場(chǎng)方向，其中，電池片前體包括依次層疊的n型摻雜層、p型摻雜層及電極漿料；同時(shí)，對(duì)電池片前體的電極漿料進(jìn)行光照。

2、如此設(shè)置，通過(guò)施加沿內(nèi)建電場(chǎng)方向的電場(chǎng)，在將光注入到電池片前體內(nèi)部時(shí)，受電場(chǎng)的增強(qiáng)作用，可以產(chǎn)生瞬間的光生電流，這種光生電流在電極漿料中傳輸產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輔助燒結(jié)，而且，高溫只產(chǎn)生在電極漿料與電池片材料的歐姆接觸區(qū)域，能夠避免熱量流失，加強(qiáng)了燒結(jié)效果。

3、電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法能夠增強(qiáng)填充因子，降低光致衰減。電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法燒結(jié)過(guò)程平穩(wěn)，相比于激光燒結(jié)等方式不需要擔(dān)心激光對(duì)位的偏差和探針對(duì)位的偏差。電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法能加強(qiáng)輔助燒結(jié)效果；燒結(jié)效果均勻；避免電極或半導(dǎo)體材料受到損傷；提升電池效率和質(zhì)量。

4、在一些實(shí)施方式中，電場(chǎng)的強(qiáng)度范圍為50kv/m至200kv/m；光照的強(qiáng)度范圍為10kw/m2至100kw/m2；工藝溫度的范圍為300℃至600℃。

5、如此設(shè)置，能夠產(chǎn)生足夠密度的光生載流子，控制所能產(chǎn)生的額外熱量的大小，電場(chǎng)的強(qiáng)度輔助控制瞬時(shí)電流的大小及電流的持續(xù)時(shí)間；工藝溫度可以影響電極漿料的燒結(jié)效果，能保證實(shí)現(xiàn)良好的燒結(jié)。

6、在一些實(shí)施方式中，電場(chǎng)的波形為方形波；電場(chǎng)的周期時(shí)間范圍為10ms至100ms，電場(chǎng)的正向打開(kāi)時(shí)間為電場(chǎng)周期的30%至60%。

7、如此設(shè)置，有利于電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)較快的變化，繼而可以得到更好的瞬時(shí)電流燒結(jié)硅片的效果。

8、在一些實(shí)施方式中，施加電場(chǎng)的步驟包括第一步施加電場(chǎng)和第二步施加電場(chǎng)，第二步施加電場(chǎng)的強(qiáng)度為第一步施加電場(chǎng)的強(qiáng)度的50%至100%；光照的步驟包括第一步光照和第二步光照，第二步光照的強(qiáng)度為第一步光照的強(qiáng)度的50%至90%。

9、如此設(shè)置，分步進(jìn)行電場(chǎng)增強(qiáng)光注入，且光和電場(chǎng)各自的強(qiáng)度均逐漸降低，用于補(bǔ)充輔助接觸。

10、又一方面，本公開(kāi)實(shí)施方式提供電池片生產(chǎn)方法，該電池片生產(chǎn)方法包括：對(duì)電池片前體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后的電池片前體包括依次層疊的電極漿料、p型摻雜層、n型摻雜層及背面電極，電極漿料為欠燒狀態(tài)的電極漿料；及前述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法的步驟。

11、通過(guò)電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法的步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)電極漿料燒結(jié)，不用再進(jìn)行激光燒結(jié)，該電池片生產(chǎn)方法的工藝流程較少。

12、另一方面，本公開(kāi)實(shí)施方式提供電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備，該電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備包括：電場(chǎng)發(fā)生裝置，被配置為：對(duì)電池片前體施加電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向沿電池片前體的內(nèi)建電場(chǎng)方向；及發(fā)光裝置，被配置為：在施加電場(chǎng)步驟的同時(shí)對(duì)電池片前體的電極漿料進(jìn)行光照。

13、本公開(kāi)實(shí)施方式的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備能夠用于執(zhí)行電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法的步驟。

14、在一些實(shí)施方式中，電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備還包括加熱裝置，加熱裝置用于對(duì)電池片前體加熱；電場(chǎng)發(fā)生裝置還被配置為：電場(chǎng)的波形為方形波。

15、如此設(shè)置，能夠進(jìn)行加熱，能夠?qū)崿F(xiàn)方形波的電場(chǎng)。

16、在一些實(shí)施方式中，電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備還包括傳送裝置，傳送裝置用于傳送電池片前體；電場(chǎng)發(fā)生裝置包括沿傳送裝置的傳送路線依次設(shè)置的第一電場(chǎng)發(fā)生器和第二電場(chǎng)發(fā)生器；發(fā)光裝置包括沿傳送裝置的傳送路線依次設(shè)置的第一發(fā)光器和第二發(fā)光器，其中，第一發(fā)光器對(duì)應(yīng)第一電場(chǎng)發(fā)生器，第二發(fā)光器對(duì)應(yīng)第二電場(chǎng)發(fā)生器。

17、如此設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)流水線生產(chǎn)方式，連續(xù)進(jìn)行各個(gè)步驟，并利于與外部設(shè)備連接。

18、又一方面，本公開(kāi)實(shí)施方式提供電池片生產(chǎn)系統(tǒng)，該電池片生產(chǎn)系統(tǒng)包括：燒結(jié)爐；以及前述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備。

19、本公開(kāi)實(shí)施方式的電池片生產(chǎn)系統(tǒng)能夠用于制造電池片。該電池片生產(chǎn)系統(tǒng)使用的設(shè)備少，避免設(shè)置激光燒結(jié)設(shè)備，減少了占用的空間，降低了成本。

20、另一方面，本公開(kāi)實(shí)施方式提供電池片，該電池片根據(jù)前述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法的步驟得到。電池片可根據(jù)前述的電池片生產(chǎn)方法的步驟得到。電池片可以是利用前述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備制造。電池片可以是利用前述的電池片生產(chǎn)系統(tǒng)制造。

21、該電池片燒結(jié)均勻。該電池片制造成本低。

技術(shù)特征：

1.電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法，其中，所述電場(chǎng)的強(qiáng)度范圍為50kv/m至200kv/m；所述光照的強(qiáng)度范圍為10kw/m2至100kw/m2；工藝溫度的范圍為300℃至600℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法，其中，所述電場(chǎng)的波形為方形波；所述電場(chǎng)的周期時(shí)間范圍為10ms至100ms，所述電場(chǎng)的正向打開(kāi)時(shí)間為所述電場(chǎng)周期的30%至60%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法，其中，所述施加電場(chǎng)的步驟包括第一步施加電場(chǎng)和第二步施加電場(chǎng)，所述第二步施加電場(chǎng)的強(qiáng)度為所述第一步施加電場(chǎng)的強(qiáng)度的50%至100%；

5.電池片生產(chǎn)方法，其特征在于，包括：

6.電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備，其中，還包括加熱裝置，所述加熱裝置用于對(duì)所述電池片前體加熱；所述電場(chǎng)發(fā)生裝置還被配置為：所述電場(chǎng)的波形為方形波。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備，其中，還包括傳送裝置，所述傳送裝置用于傳送所述電池片前體；

9.電池片生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.電池片，其特征在于，根據(jù)如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法的步驟得到、根據(jù)如權(quán)利要求5所述的電池片生產(chǎn)方法的步驟得到、利用權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的電場(chǎng)增強(qiáng)光注入設(shè)備制造、或者利用如權(quán)利要求9所述的電池片生產(chǎn)系統(tǒng)制造。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁╇妶?chǎng)增強(qiáng)光注入方法及設(shè)備、電池片生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，該電場(chǎng)增強(qiáng)光注入方法包括：對(duì)電池片前體施加電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向沿電池片前體的內(nèi)建電場(chǎng)方向，其中，電池片前體包括依次層疊的N型摻雜層、P型摻雜層及電極漿料；同時(shí)，對(duì)電池片前體的電極漿料進(jìn)行光照，以使得通過(guò)施加沿內(nèi)建電場(chǎng)方向的電場(chǎng)，在將光注入到電池片前體內(nèi)部時(shí)，受電場(chǎng)的增強(qiáng)作用，可以產(chǎn)生瞬間的光生電流，這種光生電流在電極漿料中傳輸產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輔助燒結(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：王英杰,李增彪,任勇,張逸凡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19