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一种 异质结 太阳能 电池设备的加热装置

阅读：902发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种异质结太阳能电池设备的加热装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种异质结太阳能电池设备的加热装置。它包括用于承载硅片的硅片载体以及位于硅片载体上方的上加热装置和位于硅片载体下方的下加热装置，上加热装置和下加热装置相互平行设置在异质结太阳能电池设备的前方或后方，上加热装置和下加热装置上均排布有灯管，上加热装置的灯管和下加热装置的灯管相对布置并能够分别对硅片的上下表面进行光照加热。采用上述的结构后，能够使非晶硅镀膜硅片充分的利用光照，从而加强了非晶硅缺陷的修复，达到了钝化增强的作用，从而进一步提高异质结太阳能电池的转换效率，通过采用热风装置或电阻丝进行辅助加热，使其钝化效果进一步得到了大幅度地提升，效果非常突出。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种异质结太阳能电池设备的加热装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：包括用于承载硅片（1）的硅片载体（2）以及位于硅片载体上方的上加热装置（3）和位于硅片载体下方的下加热装置（4），所述上加热装置（3）和下加热装置（4）相互平行设置在异质结太阳能电池设备的前方或后方，所述上加热装置（3）和下加热装置（4）上均排布有灯管（5），所述上加热装置的灯管和下加热装置的灯管相对布置并能够分别对硅片的上下表面进行光照加热。
2.按照权利要求1所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述上加热装置（3）的灯管和下加热装置（4）的灯管均呈阵列等间距布置，相邻的灯管之间的间距为
0.1-10 cm。
3.按照权利要求1或2所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述上加热装置（3）的灯管和下加热装置（4）的灯管的波长范围均为300-1200nm，发光强度均大于
100W/m2。
4.按照权利要求3所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述硅片（1）的上下表面设置有制绒后形成的绒面（6）。
5.按照权利要求1、2或4所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述硅片载体（2）与水平面之间具有倾斜角度，所述倾斜角度为15°-90°。
6.按照权利要求5所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述硅片（1）的绒面外设置有非晶硅层或透明导电薄膜。
7.按照权利要求6所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述异质结太阳能电池设备为透明导电薄膜设备，所述上加热装置（3）和下加热装置（4）安置在腔室内。
8.按照权利要求7所述的异质结太阳能电池设备的加热装置，其特征在于：所述腔室内设置有热风装置或电阻丝。

说明书全文

一种异质结 太阳能 电池设备的加热装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种异质结太阳能电池设备的加热装置，属于太阳能电池制造技术领域。

背景技术

[0002] 随着太阳能电池技术的发展，高效电池的开发越来越受重视；其中用非晶硅本征层（a-Si:H(i)）钝化的硅基异质结太阳电池（HJT电池）是重点的研究方向之一。现有技术中，超高效异质结电池量产效率已达到22.27%，经测试，60片双面组件量产正面功率达332.6W。由于具备双面发电的特性，在草地、水泥地面、雪地、反光布等场景下，组件背面可产生10%-30%额外发电量，功率温度系数低达-0.27%/℃，相比普通多晶组件，异质结组件在
75℃工作温度下可挽回34%的发电量损失。

[0003] HJT电池具有以上的技术优势，逐渐发展成为继PERC后的高效量产型技术，然而，由于异质结太阳能电池设备直接在生产工序中利用电阻丝对硅片进行加热，由此在使其制造过程中加热不均匀，还会使非晶硅存在缺陷，使得效率很难再有进一步提高，因此，如何突破现有技术进一步提高HJT电池的量产效率，才能进一步地加速HJT电池的大面积产业化进程。发明内容

[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够大幅提高异质结电池的转换效率的异质结太阳能电池设备的加热装置。

[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型的异质结太阳能电池设备的加热装置，包括用于承载硅片的硅片载体以及位于硅片载体上方的上加热装置和位于硅片载体下方的下加热装置，上加热装置和下加热装置相互平行设置在异质结太阳能电池设备的前方或后方，上加热装置和下加热装置上均排布有灯管，上加热装置的灯管和下加热装置的灯管相对布置并能够分别对硅片的上下表面进行光照加热。

[0006] 所述上加热装置的灯管和下加热装置的灯管均呈阵列等间距布置，相邻的灯管之间的间距为0.1-10 cm。

[0007] 所述上加热装置的灯管和下加热装置的灯管的波长范围均为300-1200nm，发光强度均大于100W/m2。

[0008] 所述硅片的上下表面设置有制绒后形成的绒面。

[0009] 所述硅片载体与水平面之间具有倾斜角度，所述倾斜角度为15°-90°。

[0010] 所述硅片的绒面外设置有非晶硅层或透明导电薄膜。

[0011] 所述异质结太阳能电池设备为透明导电薄膜设备，所述上加热装置和下加热装置安置在腔室内。

[0012] 所述腔室内设置有热风装置或电阻丝。

[0013] 采用上述的结构后，在异质结太阳能电池设备的前方或后方增加了采用灯管照射的加热结构，突破常规的加热方式，依靠灯管发光从而产生工艺所需的温度，同时具有相应的发光强度，能够使非晶硅镀膜硅片充分的利用光照，从而加强了非晶硅缺陷的修复，达到了钝化增强的作用，由此在起到加热作用的同时能够进一步的改善HJT电池的性能，从而进一步提高异质结太阳能电池的转换效率，另外，通过采用热风装置或电阻丝进行辅助加热，在此过程中，在最短的时间内尽可能的提高光注入量作用在N型异质结电池上，由此使其钝化效果进一步得到了大幅度地提升，效果非常突出。附图说明

[0014] 图1为本实用新型异质结太阳能电池设备的加热装置的结构示意图；

[0015] 图2为本实用新型中硅片的结构示意图。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的异质结太阳能电池设备的加热装置作进一步详细说明。

[0017] 实施例一：

[0018] 本实施例的异质结太阳能电池设备的加热装置，包括用于承载硅片1的硅片载体2以及位于硅片载体上方的上加热装置3和位于硅片载体下方的下加热装置4，其中，硅片1的上下表面均设置有制绒后形成的绒面6，硅片1的绒面外设置有非晶硅层，硅片载体平方在上加热装置3和下加热装置4之间，上加热装置3和下加热装置4相互平行设置在透明导电薄膜设备的工艺腔室的前方（该位置可以起到预热的作用），当然也可以设置在透明导电薄膜设备的工艺腔室的后方，透明导电薄膜设备可用于现在量产性高的磁控溅射设备和反应等离子体沉积设备上，但不限于目前这两种常见的透明导电薄膜沉积设备上，所说的上加热装置3和下加热装置4均包括有安装板以及安装板上均匀排布的灯管5，上加热装置3和下加热装置4的灯管构成双面发光结构，这样能增加受光面积，具体地说，上加热装置3的灯管和下加热装置4的灯管均呈阵列等间距布置，相邻的灯管之间的间距为0.1-10 cm，上加热装置3的灯管和下加热装置4的灯管的波长范围均为300-1200nm，发光强度均大于100W/m2，通过光加热的温度为30-210℃，加热时间0.5min-3min，上加热装置3和下加热装置4的位置相互对应，由此使得上加热装置的灯管和下加热装置的灯管相对布置并能够分别对硅片的上下表面进行光照加热。

[0019] 实施例二：

[0020] 包括用于承载硅片1的硅片载体2以及位于硅片载体上方的上加热装置3和位于硅片载体下方的下加热装置4，硅片1的上下表面均设置有制绒后形成的绒面6，硅片载体2与水平面之间具有倾斜角度，倾斜角度为15°-90°，硅片1的绒面外设置有透明导电薄膜，具体地说，硅片1的表面不局限于非晶硅层结构，也可表面为透明导电薄膜，当然也可以使其表面存在金属电极中，上加热装置3和下加热装置4相互平行设置在异质结太阳能电池设备的前方或后方，本实施例中，将其用于非晶硅沉积后（透明导电薄膜成膜前）的工序中，也可单独在HJT现有工序中增加一道光加热处理工序，所说的上加热装置3和下加热装置4均包括有安装板以及安装板上均匀排布的灯管5，具体地说，上加热装置3的灯管和下加热装置4的灯管均呈阵列等间距布置，相邻的灯管之间的间距为0.1-10 cm，上加热装置3的灯管和下加热装置4的灯管的波长范围均为800-1100nm，发光强度均大于100W/m2，通过光加热的温度为160-190℃，加热时间0.5min-3min，上加热装置3和下加热装置4的位置相互对应，由此使得上加热装置的灯管和下加热装置的灯管相对布置并能够分别对硅片的上下表面进行光照加热。

[0021] 在实施例一或实施例二的基础上，进一步地，将上加热装置3和下加热装置4安置在独立的腔室内，腔室内设置有热风装置或电阻丝，由此在光进行主要加热的同时可以辅以热风加热或电阻丝加热，进一步提高了钝化效果。

[0022] 下面通过以下试验验证本实用新型的效果：

[0023] 试验一：

[0024] A、对N型厚度为180μm的单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面，去除杂质离子及进行表面清洁；

[0025] B、通过等离子体化学气相沉积制备正背面的双本征非晶硅层及掺杂非晶硅层；

[0026] C、通过常规的电阻丝加热方式进行预热处理，预热温度170℃，通过磁控溅射的方法沉积ITO薄膜；

[0027] D、丝网正背面印刷银浆200℃条件下进行固化。

[0028] F、进行测试电池的电性能,电池量产平均效率为22.3%。

[0029] 实验二：

[0030] A、对N型厚度为180μm的单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面，去除杂质离子及进行表面清洁；

[0031] B、通过等离子体化学气相沉积制备正背面的双本征非晶硅层及掺杂非晶硅层；

[0032] C、通过本实用新型的加热装置进行预热处理，双面发光波长为900nm，预热温度170℃，光照3min，光强300W/m2，通过磁控溅射的方法沉积双面ITO薄膜；

[0033] D、丝网正背面印刷银浆200℃条件下进行固化。

[0034] E、进行测试电池的电性能,电池量产平均效率为24.6%-24.7%。

[0035] 实验三：

[0036] A、对N型厚度为180μm的单晶硅片进行制绒处理，形成金字塔绒面，去除杂质离子及进行表面清洁；

[0037] B、通过等离子体化学气相沉积制备正背面的双本征非晶硅层及掺杂非晶硅层。

[0038] C、通过本实用新型的加热装置进行预热处理，双面发光波长为900nm，预热温度170℃，光照5min，光强300W/m2，通过磁控溅射的方法沉积双面ITO薄膜。

[0039] D、丝网正背面印刷银浆200℃条件下进行固化。

[0040] E、进行测试电池的电性能,电池量产平均效率为24.7%-24.8%。

[0041] 按照上述方法制备出HJT电池的电性能，可以看出相比于试验一能够提升效率提高在2.4%-2.5%左右。

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