[发明专利]一种异质结电池分层氢钝化方法、氢钝化装置、电池、电池组件及太阳能供电站

说明书

本发明公开了一种异质结电池分层氢钝化方法、氢钝化装置、电池、电池组件及太阳能供电站，所述氢钝化方法为在异质结电池制备过程中对所述异质结电池的半成品至少进行一次氢钝化处理，进行氢钝化处理时对所述异质结电池的半成品进行加热并通过光源进行照射。该异质结电池分层氢钝化方法是在异质结电池制备的过程中即采用氢钝化工艺，使得高浓度的氢原子可以扩散到硅晶体的界面，从而更好地钝化了界面上的硅悬挂键，显著降低了硅晶体的表面复合速率。

技术领域

本发明涉及电池片制造技术领域，具体涉及一种异质结电池分层氢钝化方法、氢钝化装置、电池、电池组件及太阳能供电站。

背景技术

异质结太阳电池因具有工艺温度低、转换效率高、电池稳定性好及温度系数低等特点而备受国内外研究人员关注。一般情况下，硅片表面存在有大量的界面态缺陷，这主要是由硅片表面的大量悬挂键缺陷引起的，是有效的光生载流子复合中心。实验和理论结果都表明，当界面态缺陷密度太大时，电池的开路电压、填充因子和转换效率就会急剧下降。而借助a-Si:H(i)薄膜优异的钝化能力，可对硅片表面的悬挂键缺陷进行有效钝化，从而大大降低少数载流子在异质结界面的复合速率，可使异质结电池的开路电压达到700mV以上，电池效率得到大幅提升。然而，目前针对常规晶硅电池、TopCon电池、背钝化电池或异质结电池中的各类杂质、晶体缺陷或硅片表面界面态缺陷，钝化的氢源多为已经镀在硅片电池上的介电材料半导体材料的薄膜层或其任选叠层，诸如，含氢的氮化硅(SiN_x:H)、氮氧化硅(SiO_xN_y:H)、氧化铝(AlO_x:H)、氧化硅(SiO_x:H)、氮氧化铝(AlO_xN_y:H)、非晶硅(a-Si:H)、纳米硅(nc-Si:H)、微晶硅(μc-Si:H)、多晶硅(poly-Si:H)、或碳化硅(μc-SiC:H)等，均是在完成整个电池制作后通过高温或长时间钝化工艺将氢原子扩散穿过器件的其它区域，这种钝化工艺只能在硅晶体表面或近表层（通常小于几微米）引入氢，并且无法在基体中及界面所需区域引入高浓度的氢原子，所以氢原子对太阳能电池基体内部及界面的杂质和缺陷的钝化作用非常有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种改进的异质结电池分层氢钝化方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种异质结电池分层氢钝化方法，所述氢钝化方法为在异质结电池制备过程中对所述异质结电池的半成品至少进行一次氢钝化处理，进行氢钝化处理时对所述异质结电池的半成品进行加热并通过光源进行照射。

优选地，所述异质结电池为多层结构，所述异质结电池逐层制备，所述异质结电池每制备完成一层后对相应的层进行氢钝化处理后再进行下一层的制备。

优选地，所述异质结电池为多层结构，所述异质结电池中一层结构由多个子分层逐层制备，每一所述子分层制备完成后对相应的所述子分层进行氢钝化处理后再进行下一所述子分层的制备，或者多个所述子分层制备完成后进行氢钝化处理后再进行下一所述子分层的制备。

优选地，进行氢钝化处理的氢源为具有氢等离子体H^*的外部氢源，氢钝化处理时将制备后的所述异质结电池的半成品放置在所述外部氢源中。

进一步地，所述氢等离子体H^*为H⁺、H^-或H⁰。

优选地，进行氢钝化处理的氢源为沉积在所述异质结电池上的薄膜层。