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CN102790125A - 一种提升太阳能电池效率的方法 - Google Patents

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CN102790125A
CN102790125A CN2011101290559A CN201110129055A CN102790125A CN 102790125 A CN102790125 A CN 102790125A CN 2011101290559 A CN2011101290559 A CN 2011101290559A CN 201110129055 A CN201110129055 A CN 201110129055A CN 102790125 A CN102790125 A CN 102790125A
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CN
China
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solar cell
antireflective coating
solar battery
battery efficiency
antireflective
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Pending
Application number
CN2011101290559A
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English (en)
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陈永虹
黄惠东
张保平
张伟娜
郑智雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANAN SANJING SUNSHINE AND POWER Co Ltd
Original Assignee
NANAN SANJING SUNSHINE AND POWER Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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Abstract

本发明涉及一种提升太阳能电池效率的方法，属于太阳能电池领域。本发明在太阳能电池成品原有的减反射膜上，再制备单层或多层减反射膜，然后采用机械、激光、化学等方法，去除覆盖在电池正表面主栅线表面的减反射膜。本发明对现有的太阳能电池生产工艺不影响，且可直接与现有工艺衔接，对太阳能电池成品的性能进行再提升。

Description

一种提升太阳能电池效率的方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的制作方法。具体而言，本发明涉及一种提高栅线电极及减反射膜都在受光面的太阳能电池成品转化效率的方法。
背景技术
现有的晶体硅太阳能电池(单晶、多晶)制造技术，主要通过表面制绒和制备减反射膜提高电池的光电转化效率。已知的制绒技术，主要通过化学刻蚀，在电池的电池受光面形成粗糙结构，减少光子的反射。其中，单晶主要采用金子塔型的绒面结构，多晶则为不规则的凹凸结构。目前最佳的绒面结构为倒金字塔结构，但是这种结构多为激光刻蚀，目前还处于实验室运用，无法形成产业化且成本较高。减反射膜通过薄膜材料增加入射光的光程差，降低光反射。目前采用较多的减反射膜，多为单层减反射膜，这种工艺的缺点在于：采用该结构的电池的光谱响应较为单一，而太阳光谱是一个连续光波，故只有适当增加减反射膜的数量，才能提高不同波长光的光谱响应。之前国外有报道采用SiO2与Si3N4组合、MgF2与ZnS组合、SiO2与TiO2组合等制作双层减反射膜。但目前所报道的多层膜太阳能电池，均通过连续镀膜实现(常规太阳能电池的制作工艺如图1所示，一般包括制绒、扩散、刻蚀、去PSG、减反射膜、丝网印刷、烧结等工序)。如果采用该技术路线，则必须在常规镀膜工艺中再增加一道镀膜工艺，然后再烧结，经常会烧结工艺难以匹配，必须对烧结工艺重新进行优化，才能使电池性能最优，增加了技术复杂性；并需要配置整条太阳能电池生产线，才能完成多层减反射膜电池能电池成品的制作，设备成本及生产运行成本高。
发明内容
本发明解决的技术问题在于：提供一种提高太阳能电池光电转换效率的制作方法。其优点在于，不需改变现有的生产工艺，可直接提升太阳能电池成品性能。本发明适用于单层或多层晶体硅太阳能电池产品，并且可对产品性能进一步提升
本发明的技术方案为：
一种提升太阳能电池效率的方法，包括以下步骤：
步骤一、对太阳能电池成品表面进行清洁；
步骤二、将电池片进行减反射膜制备，使整个电池受光面覆盖一层或多层和原有减反膜材质不同的减反射膜；
步骤三、将步骤二制备好减反射膜的太阳能电池片去除受光面主栅线表面的减反射膜；
步骤四、对步骤三后的太阳能电池表面进行清洁。
在本发明的较佳实施例中，步骤一所述的太阳能电池成品表面覆盖有一层或多层减反射膜。
在本发明的较佳实施例中，所述去除减反射膜的方法包括：物理，化学，激光。其选用原则为能承受步骤三的工艺条件而不产生损坏即可。
在本发明的较佳实施例中，所述的物理方法包括：磨削，抛光，切削等。
在本发明的较佳实施例中，所述的化学方法包括：采用化学药剂去除主栅线的减反射膜等。
在本发明的较佳实施例中，所述的激光方法包括：不同光波的激光烧结等。
在本发明的较佳实施例中，步骤三所述的减反设膜的材料为MgF2、SiO2、Al2O3、SiO、Si3N4、TiO2、Ta2O5或ZnS，厚度为1-300nm。
本发明的方法，直接对已覆盖减反膜的太阳能电池成品，再制备减反膜。通过本发明所实现的电池片，可较原有效率得到再一步提升，适用于单层或多层减反射膜的太阳能电池产品；和现有多层减反膜制备工艺相比，本发明独立于现有太阳能电池生产工艺，不影响现有太阳能电池片的生产，又可直接衔接太阳能电池的现有工艺，对已有太阳能电池成品实现再加工，适用性强，用于实现该工艺所需配置设备少、成本低。
附图说明
图1为常规工艺示意图；
图2为本发明工艺示意图；
图3为太阳能电池受光面的示意图；
图4为本发明的实施例1工艺流程示意图
图5为本发明的实施例2工艺流程示意图
图6为本发明的实施例3工艺流程示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施步骤对本发明进行进一步说明：
本方案主要按按去除主栅线减反射膜的方法分为技术方案1(物理方法)、技术方案2(激光方法)及技术方案3(化学方法)。
技术方案1：
步骤一用酒精对太阳能电池成品表面进行清洁。
步骤二将电池片进行减反射膜制备，可制备一层或多层减反膜，减反膜的材料主要有：MgF2、SiO2、Al2O3、SiO、Si3N4、TiO2、Ta2O5、ZnS，厚度范围在1-300nm。
步骤三采用物理方法，去除主栅线减反射膜，所用工艺能满足去除步骤二所制备的减反射膜，并且不对电池片产生破坏。
步骤四对步骤三处理后的太阳能电池表面进行清洁。
技术方案2：
步骤一用酒精对太阳能电池成品表面进行清洁。
步骤二将电池片进行减反射膜制备，可制备一层或多层减反膜，减反膜的材料主要有：MgF2、SiO2、Al2O3、SiO、Si3N4、TiO2、Ta2O5、ZnS，厚度范围在1-300nm。
步骤三选用光斑圆径与主栅线相当的激光烧除主栅线的减反射膜
步骤四对步骤三处理后的太阳能电池表面进行清洁。
技术方案3：
步骤一用酒精对太阳能电池成品表面进行清洁。
步骤二将电池片进行减反射膜制备，可制备一层或多层减反膜，减反膜的材料主要有：MgF2、SiO2、Al2O3、SiO、Si3N4、TiO2、Ta2O5、ZnS，厚度范围在1-300nm。
步骤三制备能腐蚀步骤二所制备减反膜的化学药剂，选择性腐蚀主栅线表面的减反射膜
步骤四对步骤三处理后的太阳能电池表面进行清洁。
实施例1(对应技术方案1)，如图4所示
1、采用的单层减反射膜的单晶太阳能电池片，减反射膜质Si3N4，其中Si3N4折射率2.0，厚度为80nm；
2、用酒精对电池成品片受光面和栅线进行清洗；
3、测量电池受光面侧线规格为125mm×2mm；
4、制备减反射膜，将步骤4所制备的电池片放入反应炉中，通过等离子增强化学气相沉积在电池受光面生长SiO2膜，温度250度，厚度100nm；
5、采用厚度为2mm的砂轮均匀磨削加工，主栅线，去除减反射膜
6、对去除主栅线减反射膜后的太阳能电池表面用酒精进行清洁。
实施例2：(对应技术方案2)，如图5所示
1、采用单层减反射膜的多晶太阳能电池片，减反射膜质Si3N4，其中Si3N4折射率2.0，厚度为80nm；
2、用酒精对电池成品片受光面和栅线进行清洗；
3、测量电池受光面侧线规格为156mm×2mm；
4、如图6所示，制备减反射膜，将步骤4所制备的电池片放入反应炉中，通过等离子增强化学气相沉积在电池受光面生长SiO2膜，温度250度，厚度100nm；
5、选用激光波长532nm，光斑调节至1.8±0.2mm，对主栅线的减反射膜进行烧除
6、对去除主栅线减反射膜后的太阳能电池表面用酒精进行清洁。
实施例3(对应技术方案3)，如图6所示
1、采用单层减反射膜的单晶太阳能电池片，减反射膜质Si3N4，其中Si3N4折射率2.0，厚度为80nm；
2、用酒精对电池成品片受光面和栅线进行清洗；
3、测量电池受光面侧线规格为125mm×2mm；
4、制备减反射膜，将步骤4所制备的电池片放入反应炉中，通过等离子增强化学气相沉积在电池受光面生长SiO2膜，温度250度，厚度100nm；
6、采用印刷腐蚀剂工艺，将腐蚀剂只印刷到电池主栅线，去除SiO2膜，所述腐蚀剂为10-20％NaOH溶液。
7、对去除主栅线减反射膜后的太阳能电池表面用酒精进行清洁。
上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种提升太阳能电池效率的方法，包括以下步骤：
步骤一、对太阳能电池成品进行清洁；
步骤二、对电池片制备减反射膜，使原减反膜表面再覆盖一层或多层和原有减反膜材质不同的减反射膜；
步骤三、经步骤二处理后，去除覆盖在主栅线的减反射膜；
步骤四、对步骤三处理后的太阳能电池表面进行清洁。
2.如权利要求1所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：步骤一所述的太阳能电池成品表面已覆盖有一层或多层减反射膜。
3.如权利要求1或2所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：步骤一所述的太阳能电池产品为多晶硅或单晶硅太阳能电池产品。
4.如权利要求1所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：所述去除主栅线覆盖的减反膜的方法包括物理方法、化学方法、激光方法。
5.如权利要求1所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：所述的物理方法包括：磨削，抛光，切削。
6.如权利要求1所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：所述的化学方法包括：采用酸性或碱性化学药剂去除主栅线的减反射膜。
7.如权利要求1所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：所述的激光方法包括：采用激光烧除主栅线减反射膜。
8.如权利要求1所述的一种提升太阳能电池效率的方法，其特征在于：步骤三所述的减反射膜的材料为MgF2、SiO2、Al2O3、SiO、Si3N4、TiO2、Ta2O5或ZnS，厚度为1-300nm。
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