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一種雙85抗PID多晶太陽能電池片的制作工藝的制作方法

文檔序號:11459647閱讀:311來源:國知局
一種雙85抗PID多晶太陽能電池片的制作工藝的制造方法與工藝

本發(fā)明屬于太陽能電池片技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種制作工藝,特別是一種雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝。



背景技術(shù):

晶硅太陽能電池是一種將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能的半永久性物理電池,隨著化石能源的極度消耗,產(chǎn)生的能源枯竭以及日益嚴重的溫室效應(yīng),人類對新型清潔能源的需求變得越來越迫切。在氣候條件變化和自然能源短缺的情況下,光伏發(fā)電越來越受到各個國家的重視。在現(xiàn)階段,無論是晶硅電池的理論研究,還是實驗研發(fā)的晶硅電池,其性能都取得了很大的進展,電池性能提高到了難以想象的水平。實驗室中的單晶硅和多晶硅的轉(zhuǎn)換效率分別達到了25%和20.5%,遠遠超過了過去認為的20%,在不產(chǎn)生新的污染的同時,成本的降低使太陽能電池得到了更為廣泛的應(yīng)用,目前已經(jīng)達到了大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化水平。

通常大家認為,晶硅電池對太陽光能量的吸收率最多達25%左右,多晶硅通常的吸收率是17%或者更低。射到電池光的光子能量范圍很廣,由于晶體硅的禁帶寬度約為1.12ev,因此只有能量足夠大的光子才能使電子逸出。而光的能量比電子逸出所需要的能量多,多余的能量就會損失掉,僅僅是這兩種效應(yīng)就會造成電池中大約70%,甚至更多的輻射能量損失。

隨著光伏發(fā)電在世界能源中占有的席位越來越重要,發(fā)電系統(tǒng)越來越龐大,一個發(fā)電系統(tǒng)中集成的光伏組件越來越多,組件會暴露在非常高的電壓下。而大多數(shù)組件廠商會選擇增加系統(tǒng)電壓和采用更少的逆變器來降低成本,但這樣做會使光伏組件暴露在高壓下引起衰減,也是現(xiàn)在光伏行業(yè)非常關(guān)注的一個問題—pid效應(yīng)(即電勢誘導(dǎo)衰減)。而高壓引起的組件電勢誘導(dǎo)衰減有多種機理,比較容易確定電壓偏置引起的衰減程度可以與晶硅有源層,通過組件玻璃與邊框,最終流向地面的逆電流可以聯(lián)系起來。由于組件同時處于工作狀態(tài),電路中仍然會有其他的電流走向,這使得pid(電勢誘導(dǎo)衰減)現(xiàn)象是非線性的,并且與組件使用時間有很強的關(guān)系。所有已知的pid效應(yīng)都有一個共同點:衰減取決于電池與地面的電勢差的極性與程度。光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)下,如果正極或者中間接地,則靠近負極的組件內(nèi),電池電壓為負,面邊框電壓為0,邊框與電池之間的負電壓會導(dǎo)致電池效率的衰減,即pid。目前,光伏組件的pid現(xiàn)象較為嚴重,造成電池片和組件功率出現(xiàn)大幅度下降。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題,提出了一種雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝,該制作工藝具有產(chǎn)品性能好的特點。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝,其特征在于,包括如下步驟:

a、將經(jīng)過清洗制絨、擴散、刻蝕后的晶體硅片通過臭氧發(fā)生裝置在晶體硅片表面生成一層1-2nm的sio2氧化膜;

b、將步驟a中完成的晶體硅片通過裝卸片系統(tǒng)裝到石墨舟上,將其放入管式pecvd進行預(yù)沉積,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,射頻功率5000-6000wart,時間0-60s;

c、將步驟b中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行沉積,得到第一層折射率為2.30-2.35的高折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,硅烷流量1000-1100sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率5500-6500wart,開關(guān)時間4:48ms,時間220-250s;

d、將步驟c中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行再次沉積,得到第二層折射率為1.95-2.05的低折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量7.0-8.0slm,硅烷流量650-750sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率6000-7000wart,開關(guān)時間4:48ms,時間395-445s;

e、通過裝卸片系統(tǒng)對石墨舟的晶體硅片進行冷卻,并將晶體硅片取下。

采用以上工藝,制作出的雙85抗pid多晶太陽能電池片,在其sio2氧化膜表面使用管式pecvd沉積高低折射率組成的二層氮化硅減反射膜,較常規(guī)折射率在2.00-2.10的低折射率減反射膜的折射率提高,在不影響太陽電池轉(zhuǎn)換效率的情況下,能滿足電池組件抗pid的要求,產(chǎn)品性能好;在雙85(溫度85度,相對濕度85%)測試條件下衰減96小時,其抗pid測試組件衰減功率也得到了大幅度的下降,僅為0.75%左右,使組件壽命得到了延長,達到20-30年。

所述管式pecvd內(nèi)的氣體流量恒定。

所述管式pecvd內(nèi)的氣體通入流量為4.0l/min-9.0l/min。

所述步驟b中氨氣的流量為4.6l/min-4.8l/min,所述時間為0-40s。

所述步驟c中氨氣流量為4.8l/min-5.0l/min,所述硅烷的流量為1.03l/min-1.08l/min,所述時間為225-245s。

所述步驟d中氨氣流量為7.2l/min-7.8l/min,所述硅烷的流量為0.71l/min-0.73l/min,所述時間為400-430s。

所述晶體硅片的膜厚為82-86nm,折射率為2.09-2.15。

采用以上方式,使得在不增加成本的情況下,可以提高多晶太陽電池的轉(zhuǎn)換效率,并能達到更好的抗pid效果。

所述步驟b和e中的裝卸片系統(tǒng)包括機架,機架中部設(shè)置有安裝板,安裝板與一能帶動其上下移動的升降機構(gòu)相連,安裝板上固定有能使石墨舟傾斜放置的放置板,機架上部依次設(shè)置有供料裝置和取放裝置。

裝卸片系統(tǒng)的工作原理如下:將石墨舟傾斜放在放置板上,通過升降機構(gòu)帶動安裝板上下移動,安裝板帶動放置板上下移動,放置板帶動石墨舟上下移動,使其位于所需位置,通過供料裝置提供硅片,通過取放裝置將硅片裝入石墨舟中,操作方便。

所述升降機構(gòu)包括支架、導(dǎo)軌、滑塊、齒條、齒輪和伺服電機,支架固定在機架中部,導(dǎo)軌豎直固定在支架上,滑塊設(shè)置在導(dǎo)軌上,滑塊上螺紋連接有螺桿,螺桿一端能與導(dǎo)軌相抵靠,螺桿另一端和手輪相連,齒條豎直固定在支架上,伺服電機固定在滑塊上,伺服電機的輸出軸水平設(shè)置,齒輪固定在伺服電機的輸出軸端部,且齒輪與齒條相嚙合,安裝板固定在滑塊上;導(dǎo)軌上還具有刻度線。

當(dāng)需要調(diào)節(jié)放置板的位置時,控制伺服電機的輸出軸轉(zhuǎn)動,伺服電機的輸出軸帶動齒輪轉(zhuǎn)動,齒輪與齒條逐漸嚙合使滑塊沿著導(dǎo)軌上下移動,滑塊帶動安裝板上下移動,安裝板帶動放置板上下移動,使其移動到所需位置,轉(zhuǎn)動螺桿將滑塊固定在導(dǎo)軌上,從而可調(diào)節(jié)放置板的位置。

所述供料裝置包括安裝架、轉(zhuǎn)動軸和轉(zhuǎn)盤,安裝架固定在機架上部,轉(zhuǎn)動軸水平設(shè)置在安裝架上,轉(zhuǎn)動軸一端與一能帶動其轉(zhuǎn)動的動力機構(gòu)相連,轉(zhuǎn)動軸另一端和轉(zhuǎn)盤相連,轉(zhuǎn)盤上固定有若干定位板,定位板上通過可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)置有用于儲存硅片的儲料件,儲料件包括基板、左側(cè)板和右側(cè)板,左側(cè)板固定在基板上,右側(cè)板通過連桿固定在左側(cè)板上,左側(cè)板與右側(cè)板之間水平設(shè)置有若干轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸一端和左側(cè)板上部相連,轉(zhuǎn)軸另一端和右側(cè)板上部相連,轉(zhuǎn)軸中部和分隔片上部相連,分隔片下部為活動端,相鄰兩活動端之間通過彈性的連接條相連,相鄰兩分隔片之間形成用于儲存硅片的儲存部;基板上設(shè)置有能使活動端展開的驅(qū)動結(jié)構(gòu),驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括第一氣囊、第二氣囊、輸氣管和第一氣泵,第一氣囊固定在分隔片上端,且分隔片上端的兩側(cè)均分布有第一氣囊,第二氣囊固定在分隔片下端,且分隔片下端的兩側(cè)均分布有第二氣囊,第一氣囊的容積小于第二氣囊的容積,第一氣囊和第二氣囊均能與硅片相接觸,輸氣管一端和第一氣囊相連通,輸氣管另一端和第二氣囊相連通,輸氣管中部通過連管和第一氣泵相連通;基板上還設(shè)有限位結(jié)構(gòu),限位結(jié)構(gòu)包括安裝塊、驅(qū)動電機、連接繩、彈簧和限位板,安裝塊固定在基板下部,彈簧一端和安裝塊相連,彈簧另一端和限位板相連,且限位板能與最外側(cè)的分隔片相抵靠,驅(qū)動電機固定在安裝塊上,驅(qū)動電機的輸出軸水平設(shè)置,連接繩一端和驅(qū)動電機的輸出軸端部相連,連接繩另一端和限位板相連。

當(dāng)需要提供硅片時,將儲料件通過可拆卸結(jié)構(gòu)固定在定位板上,開啟第一氣泵,通過輸氣管將空氣輸送到第一氣囊和第二氣囊中,通過第一氣囊和第二氣囊的變形驅(qū)動活動端展開,使分隔片展開形成弧形,且第一氣囊和第二氣囊將硅片夾住,通過動力機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動軸帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤帶動定位板轉(zhuǎn)動,定位板帶動儲料件轉(zhuǎn)動到所需位置,將硅片從儲料件中的儲存部取出,由于對分隔片進行了展開,可方便將硅片取出,同時,也方便對硅片進行檢查。

當(dāng)分隔片收攏時,通過彈簧的彈力使限位板和最外側(cè)的分隔片將抵靠;當(dāng)分隔片展開時,控制驅(qū)動電機的輸出軸轉(zhuǎn)動,驅(qū)動電機的輸出軸使連接繩變短,連接繩使限位板失效。

所述安裝架上還設(shè)置推送機構(gòu),推送機構(gòu)包括推桿電機和推塊,推桿電機固定在安裝架上,推桿電機的推桿傾斜向下,推塊固定在推桿電機的推桿端部,推塊能伸入到儲存部中。

當(dāng)需要將儲料部中的硅片推送出時,控制推桿電機的推桿上下移動,推桿電機的推桿帶動推塊上下移動,推塊將儲存部中的硅片推送出。

所述動力機構(gòu)包括步進電機、主動輪、從動輪和皮帶,步進電機固定在安裝架上,步進電機的輸出軸水平設(shè)置,主動輪固定在步進電機的輸出軸端部,從動輪固定在轉(zhuǎn)動軸一端,皮帶套設(shè)在主動輪與從動輪之間。

當(dāng)需要使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時,控制步進電機的輸出軸轉(zhuǎn)動,步進電機的輸出軸帶動主動輪轉(zhuǎn)動,主動輪通過皮帶帶動從動輪轉(zhuǎn)動,從動輪帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,從而可使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。

作為另一種情況,所述動力機構(gòu)包括步進電機和減速器,步進電機固定在安裝架上,步進電機的輸出軸水平設(shè)置,步進電機的輸出軸和減速器的輸入端相連,減速器的輸出端和轉(zhuǎn)動軸一端相連。

當(dāng)需要使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時,控制步進電機的輸出軸轉(zhuǎn)動,步進電機的輸出軸帶動減速器的輸入端轉(zhuǎn)動,減速器的輸出端帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,從而可使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。

所述可拆卸結(jié)構(gòu)包括鐵片和電磁鐵,定位板上開設(shè)有定位槽,鐵片設(shè)置在定位槽內(nèi),電磁鐵固定在基板上,且電磁鐵能與鐵片相接觸。

采用以上結(jié)構(gòu),將基板放入定位槽中,通過電磁鐵和鐵片相接觸,從而將基板固定在定位板上。

所述取放裝置包括取放吸盤、第二氣泵、電磁閥和開關(guān),取放吸盤通過彈性的繩子連接在機架上部,第二氣泵固定在機架上部,第二氣泵通過連接管和取放吸盤相連通,電磁閥設(shè)置在連接管上,取放吸盤上還固定有操作桿,開關(guān)固定在操作桿上,開關(guān)通過線路與電磁閥相連。

當(dāng)需要對硅片進行取放時,通過操作桿帶動取放吸盤上下移動,取放吸盤將儲存部中的硅片取下,并將硅片放入到石墨舟中,取放方便。

所述機架下部還固定有底板,底板上設(shè)置有能對石墨舟進行冷卻的冷卻裝置,冷卻裝置包括冷卻箱、輸送帶和風(fēng)機,冷卻箱通過連接架固定在底座上,冷卻箱一端具有輸入口,冷卻箱另一端具有輸出口,冷卻箱上部和排氣管一端相連通,排氣管另一端能與外界相連通,輸送帶設(shè)置在連接架上,且輸送帶從輸入口穿入并從輸出口穿出,風(fēng)機通過連接桿固定在冷卻箱內(nèi),風(fēng)機位于輸送帶下方,風(fēng)機的出風(fēng)口朝上。

當(dāng)需要對石墨舟進行冷卻時,通過輸送帶將石墨舟輸送到冷卻箱中,通過風(fēng)機對石墨舟進行冷卻,產(chǎn)生的熱量從排氣管排到外界,冷卻效果好。

所述底板上還設(shè)置有輔助機構(gòu),輔助機構(gòu)包括空壓機、推送板和進氣管,冷卻箱下端開設(shè)有導(dǎo)流口,推送板通過彈性的連接片將導(dǎo)流口封閉住,且推送板與一能帶動其上下移動的升降結(jié)構(gòu)相連,空壓機固定在底板上,進氣管一端和空壓機相連通,進氣管另一端伸入到冷卻箱內(nèi),且進氣管另一端朝向推送板;升降結(jié)構(gòu)包括第一氣缸和真空吸盤,第一氣缸豎直固定在底座上,第一氣缸的活塞桿豎直向上,真空吸盤固定在第一氣缸的活塞桿端部,且真空吸盤能與推送塊相接觸;冷卻箱上部還固定有第二氣缸,第二氣缸的活塞桿豎直向下,第二氣缸的活塞桿端部伸入到冷卻箱內(nèi)和升降板相連,升降板上開設(shè)有若干通氣孔,升降板下端豎直設(shè)置有若干導(dǎo)熱桿,導(dǎo)熱桿位于輸送帶上方,且導(dǎo)熱桿能與輸送帶相抵靠。

采用以上結(jié)構(gòu),控制第二氣缸的活塞桿向下移動,第二氣缸的活塞桿帶動升降板向下移動,升降板帶動導(dǎo)熱桿向下移動,導(dǎo)熱桿和石墨舟接觸,對其進行導(dǎo)熱;通過真空吸盤將推送板吸住,控制第一氣缸的活塞桿向下移動,第一氣缸的活塞桿帶動推送板向下移動,通過空壓機將外界空氣從進氣管輸送到導(dǎo)流口處,控制真空吸盤和推送板脫離,在連接片的彈力作用下,推送板將空氣快速向上推送,重復(fù)上述步驟,可使冷卻箱中的熱量快速排出,輔助效果好。

作為另一種情況,所述底板上還設(shè)置有輔助機構(gòu),輔助機構(gòu)包括輸氣泵、封閉板和進氣管,進氣管一端和冷卻箱下部相連通,進氣管另一端和輸氣泵相連通,封閉板設(shè)置在冷卻箱內(nèi),封閉板上開設(shè)有通氣槽,封閉板上還設(shè)置有能將通氣槽封閉住的密封彈片,密封彈片一端和封閉板相連,密封彈片另一端與一能帶動其來回移動的第一氣缸相連,封閉板還與一能帶動其上下升降的第二氣缸相連。

采用以上結(jié)構(gòu),通過第一氣缸的活塞桿帶動密封彈片另一端移動,使密封彈片將通氣槽封閉住,通過第二氣缸帶動封閉板向上移動,將冷卻箱內(nèi)的熱量向上排出,重復(fù)上述步驟,可使冷卻箱中的熱量快速排出,輔助效果好;封閉板復(fù)位時,封閉板的通氣槽為打開狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝具有以下優(yōu)點:

1、本制作工藝中制作出的雙85抗pid多晶太陽能電池片,在其sio2氧化膜表面使用管式pecvd沉積高低折射率組成的二層氮化硅減反射膜,較常規(guī)折射率在2.00-2.10的低折射率減反射膜的折射率提高,在不影響太陽電池轉(zhuǎn)換效率的情況下,能滿足電池組件抗pid的要求,產(chǎn)品性能好;在雙85(溫度85度,相對濕度85%)測試條件下衰減96小時,其抗pid測試組件衰減功率也得到了大幅度的下降,僅為0.75%左右,使組件壽命得到了延長,達到20-30年。

2、在晶體硅片的表面生成一層1-2nm的sio2氧化膜,增加其抗na+滲透能力,阻止離子和水汽進入電池內(nèi)部對電池的性能產(chǎn)生破壞;在步驟b中完成后的晶體硅片上用管式pecvd進行預(yù)沉積,然后去除清洗步驟,防止通過nh3電離的h+轟擊對硅片硅片表面進行轟擊,打掉部分二氧化硅層進而影響抗pid效果;sio2保護膜能夠阻擋na+在電勢差的作用下進入電池片表層并向電池表面遷移并富集而形成電離層,降低電池片激發(fā)活性,造成電池片功率下降,用其制備的電池片既不影響電池性能及組件制作工藝和系統(tǒng)架構(gòu)工藝,又有效的改善光伏系統(tǒng)的衰減趨勢,延長組件的壽命,滿足電池組件抗pid的要求;與傳統(tǒng)高折射率減反射膜工藝相比,成品轉(zhuǎn)換率提升0.05%以上,成品開路電壓提升1mv,短路電流提升30ma左右。

附圖說明

圖1是裝卸片系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是裝卸片系統(tǒng)中升降機構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是裝卸片系統(tǒng)中儲料件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是裝卸片系統(tǒng)中儲料件的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是裝卸片系統(tǒng)中動力機構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是裝卸片系統(tǒng)中動力機構(gòu)另一實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是裝卸片系統(tǒng)中取放裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是裝卸片系統(tǒng)中輔助機構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是裝卸片系統(tǒng)中輔助機構(gòu)另一實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中,1、機架;2、安裝板;3、放置板;4、轉(zhuǎn)動軸;5、安裝架;6、定位板;6a、定位槽;7、鐵片;8、轉(zhuǎn)盤;9、推桿電機;11、推塊;12、排氣管;13、輸送帶;14、連接架;15、底板;16、冷卻箱;16a、導(dǎo)流口;17、螺桿;18、手輪;19、滑塊;21、導(dǎo)軌;22、齒條;23、伺服電機;24、齒輪;25、支架;26、基板;27、左側(cè)板;28、右側(cè)板;29、轉(zhuǎn)軸;31、限位板;32、彈簧;33、連接繩;34、安裝塊;35、驅(qū)動電機;36、連管;37、第一氣泵;38、第一氣囊;39、輸氣管;41、分隔片;42、第二氣囊;43、步進電機;44、皮帶;45、從動輪;46、主動輪;47、減速器;48、開關(guān);49、操作桿;51、電磁閥;52、連接管;53、第二氣泵;54、繩子;55、取放吸盤;56、空壓機;57、進氣管;58、第二氣缸;59、升降板;61、導(dǎo)熱桿;62、風(fēng)機;63、連接片;64、推送板;65、第一氣缸;66、真空吸盤;67、輸氣泵;68、封閉板;68a、通氣槽;69、密封彈片。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。

本雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝,包括如下步驟:

a、將經(jīng)過清洗制絨、擴散、刻蝕后的晶體硅片通過臭氧發(fā)生裝置在晶體硅片表面生成一層1-2nm的sio2氧化膜;增加其抗na+滲透能力,阻止離子和水汽進入電池內(nèi)部對電池的性能產(chǎn)生破壞;

b、將步驟a中完成的晶體硅片通過裝卸片系統(tǒng)裝到石墨舟上,將其放入管式pecvd進行預(yù)沉積;去除清洗步驟,防止通過nh3電離的h+轟擊對晶體硅片的表面進行轟擊,打掉部分二氧化硅層進而影響抗pid效果;pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,射頻功率5000-6000wart,時間0-60s;

c、將步驟b中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行沉積,得到第一層折射率為2.30-2.35的高折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,硅烷流量1000-1100sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率5500-6500wart,開關(guān)時間4:48ms,時間220-250s;

d、將步驟c中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行再次沉積,得到第二層折射率為1.95-2.05的低折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量7.0-8.0slm,硅烷流量650-750sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率6000-7000wart,開關(guān)時間4:48ms,時間395-445s;

e、通過裝卸片系統(tǒng)對石墨舟的晶體硅片進行冷卻,并將晶體硅片取下。

采用該工藝,制作出的雙85抗pid多晶太陽能電池片,在其sio2氧化膜表面使用管式pecvd沉積高低折射率組成的二層氮化硅減反射膜,較常規(guī)折射率在2.00-2.10的低折射率減反射膜的折射率提高,在不影響太陽電池轉(zhuǎn)換效率的情況下,能滿足電池組件抗pid的要求;在雙85(溫度85度,相對濕度85%)測試條件下衰減96小時,其抗pid測試組件衰減功率也得到了大幅度的下降,僅為0.75%左右,使組件壽命得到了延長,達到20-30年。

管式pecvd內(nèi)的氣體流量恒定。

管式pecvd內(nèi)的氣體通入流量為4.0l/min-9.0l/min。

步驟b中氨氣的流量為4.6l/min-4.8l/min,時間為0-40s。

步驟c中氨氣流量為4.8l/min-5.0l/min,硅烷的流量為1.03l/min-1.08l/min,所述時間為225-245s。

步驟d中氨氣流量為7.2l/min-7.8l/min,硅烷的流量為0.71l/min-0.73l/min,所述時間為400-430s。

晶體硅片的膜厚為82-86nm,折射率為2.09-2.15。

采用該方式,使得在不增加成本的情況下,可以提高多晶太陽電池的轉(zhuǎn)換效率,并能達到更好的抗pid效果。

實施例一:

本雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝,包括如下步驟:

a、將經(jīng)過清洗制絨、擴散、刻蝕后的晶體硅片通過臭氧發(fā)生裝置在晶體硅片表面生成一層1nm的sio2氧化膜;

b、將步驟a中完成的晶體硅片通過裝卸片系統(tǒng)裝到石墨舟上,將其放入管式pecvd進行預(yù)沉積,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,射頻功率5000-6000wart,時間0-60s;

c、將步驟b中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行沉積,得到第一層折射率為2.30-2.35的高折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,硅烷流量1000-1100sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率5500-6500wart,開關(guān)時間4:48ms,時間220-250s;

d、將步驟c中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行再次沉積,得到第二層折射率為1.95-2.05的低折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量7.0-8.0slm,硅烷流量650-750sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率6000-7000wart,開關(guān)時間4:48ms,時間395-445s;

e、通過裝卸片系統(tǒng)對石墨舟的晶體硅片進行冷卻,并將晶體硅片取下。

管式pecvd內(nèi)的氣體流量恒定。

管式pecvd內(nèi)的氣體通入流量為4.0l/min-9.0l/min。

步驟b中氨氣的流量為4.6l/min-4.8l/min,時間為0-20s。

步驟c中氨氣流量為4.8l/min-5.0l/min,硅烷的流量為1.03l/min-1.08l/min,時間為225-235s。

步驟d中氨氣流量為7.2l/min-7.8l/min,硅烷的流量為0.71l/min-0.73l/min,時間為400-415s。

晶體硅片的膜厚為83nm,折射率為2.09-2.11。

下表為列出了本發(fā)明實施例一的多晶太陽電池片與常規(guī)多晶太陽電池片的電性能數(shù)據(jù):

實施例二:

本雙85抗pid多晶太陽能電池片的制作工藝,包括如下步驟:

a、將經(jīng)過清洗制絨、擴散、刻蝕后的晶體硅片通過臭氧發(fā)生裝置在晶體硅片表面生成一層2nm的sio2氧化膜;

b、將步驟a中完成的晶體硅片通過裝卸片系統(tǒng)裝到石墨舟上,將其放入管式pecvd進行預(yù)沉積,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,射頻功率5000-6000wart,時間0-60s;

c、將步驟b中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行沉積,得到第一層折射率為2.30-2.35的高折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量4.5-5.0slm,硅烷流量1000-1100sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率5500-6500wart,開關(guān)時間4:48ms,時間220-250s;

d、將步驟c中完成后的晶體硅片用管式pecvd進行再次沉積,得到第二層折射率為1.95-2.05的低折射率氮化硅減反射膜,pecvd參數(shù)設(shè)置為:氨氣流量7.0-8.0slm,硅烷流量650-750sccm,壓強1650-1750mtor,射頻功率6000-7000wart,開關(guān)時間4:48ms,時間395-445s;

e、通過裝卸片系統(tǒng)對石墨舟的晶體硅片進行冷卻,并將晶體硅片取下。

管式pecvd內(nèi)的氣體流量恒定。

管式pecvd內(nèi)的氣體通入流量為4.0l/min-9.0l/min。

步驟b中氨氣的流量為4.6l/min-4.8l/min,時間為20-40s。

步驟c中氨氣流量為4.8l/min-5.0l/min,硅烷的流量為1.03l/min-1.08l/min,時間為235-245s。

步驟d中氨氣流量為7.2l/min-7.8l/min,硅烷的流量為0.71l/min-0.73l/min,時間為415-430s。

晶體硅片的膜厚為85nm,折射率為2.12-2.15。

下表為列出了本發(fā)明實施例二的多晶太陽電池與常規(guī)多晶太陽電池的電性能數(shù)據(jù):

本發(fā)明在鍍膜前通過使用臭氧發(fā)生器在硅片表面生長一層sio2保護膜,阻擋na+在電勢差的作用下進入電池片表層并向電池表面遷移并富集而形成電離層,降低電池片激發(fā)活性,造成電池片功率下降,然后完全屏蔽和去除了預(yù)清洗步驟,防止通過nh3電離的h+轟擊對硅片硅片表面進行轟擊,打掉部分二氧化硅層進而影響抗pid效果,再在此表面上鍍一層高折射率氮化硅減反射膜和一層低折射率減反射膜,使其折射率達到2.09-2.15;在既不影響電池性能及組件制作工藝和系統(tǒng)架構(gòu)工藝的情況下,又有效的改善光伏系統(tǒng)的衰減趨勢,延長組件的壽命,同時提高了電池轉(zhuǎn)換效率,用此方法制備的電池片與傳統(tǒng)高折射率減反射膜工藝相比,成品轉(zhuǎn)換率提升0.15%以上,成品開路電壓提升1mv,短路電流提升30ma左右,且能夠達到組件更嚴格的規(guī)范要求下進行:熱循環(huán)測試(-40℃—+85℃,50-200次,最長1200h)、濕冷凍測試(85℃85%—-40℃,10次,約240h)、濕熱測試(85℃85%,1000h),確認光伏組件能夠承受高溫高濕之后隨之的負溫度影響,以及對于溫度重復(fù)變化時引起的疲勞和熱失效,另外也確定了光伏組件在曝露在高濕度下而產(chǎn)生的熱應(yīng)力及能夠抵抗?jié)駳忾L期滲透之能力,且其試驗設(shè)備設(shè)計與能力需滿足iec61215、iec61646的相關(guān)溫濕度變化曲線的要求,達到了雙85條件下衰減96h-120h仍然具有良好的抗pid效果,使得組件壽命得到了有效的延長,達到了20-30年。

如圖1-圖9所示,步驟b和e中的裝卸片系統(tǒng)包括機架1,機架1中部設(shè)置有安裝板2,安裝板2與一能帶動其上下移動的升降機構(gòu)相連,安裝板2上固定有能使石墨舟傾斜放置的放置板3,在本實施例中,安裝板2上通過螺栓連接的方式固定有放置板3;機架1上部依次設(shè)置有供料裝置和取放裝置。

升降機構(gòu)包括支架25、導(dǎo)軌21、滑塊19、齒條22、齒輪24和伺服電機23,支架25固定在機架1中部,在本實施例中,支架25通過焊接的方式固定在機架1中部;導(dǎo)軌21豎直固定在支架25上,在本實施例中,導(dǎo)軌21通過螺栓連接的方式固定在支架25上;滑塊19設(shè)置在導(dǎo)軌21上,滑塊19上螺紋連接有螺桿17,螺桿17一端能與導(dǎo)軌21相抵靠,螺桿17另一端和手輪18相連,齒條22豎直固定在支架25上,在本實施例中,齒條22通過螺栓連接的方式固定在支架25上;伺服電機23固定在滑塊19上,伺服電機23的輸出軸水平設(shè)置,齒輪24固定在伺服電機23的輸出軸端部,且齒輪24與齒條22相嚙合,安裝板2固定在滑塊19上;導(dǎo)軌21上還具有刻度線。

供料裝置包括安裝架5、轉(zhuǎn)動軸4和轉(zhuǎn)盤8,安裝架5固定在機架1上部,在本實施例中,安裝架5通過焊接的方式固定在機架1上部;轉(zhuǎn)動軸4水平設(shè)置在安裝架5上,轉(zhuǎn)動軸4一端與一能帶動其轉(zhuǎn)動的動力機構(gòu)相連,轉(zhuǎn)動軸4另一端和轉(zhuǎn)盤8相連,轉(zhuǎn)盤8上固定有若干定位板6,在本實施例中,定位板6的數(shù)量為三塊;定位板6上通過可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)置有用于儲存硅片的儲料件,儲料件包括基板26、左側(cè)板27和右側(cè)板28,左側(cè)板27固定在基板26上,右側(cè)板28通過連桿固定在左側(cè)板27上,左側(cè)板27與右側(cè)板28之間水平設(shè)置有若干轉(zhuǎn)軸29,在本實施例中,轉(zhuǎn)軸29的數(shù)量為十個;轉(zhuǎn)軸29一端和左側(cè)板27上部相連,轉(zhuǎn)軸29另一端和右側(cè)板28上部相連,轉(zhuǎn)軸29中部和分隔片41上部相連,分隔片41下部為活動端,相鄰兩活動端之間通過彈性的連接條相連,相鄰兩分隔片41之間形成用于儲存硅片的儲存部;基板26上設(shè)置有能使活動端展開的驅(qū)動結(jié)構(gòu),驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括第一氣囊38、第二氣囊42、輸氣管39和第一氣泵37,第一氣囊38固定在分隔片41上端,且分隔片41上端的兩側(cè)均分布有第一氣囊38,第二氣囊42固定在分隔片41下端,且分隔片41下端的兩側(cè)均分布有第二氣囊42,第一氣囊38的容積小于第二氣囊42的容積,第一氣囊38和第二氣囊42均能與硅片相接觸,輸氣管39一端和第一氣囊38相連通,輸氣管39另一端和第二氣囊42相連通,輸氣管39中部通過連管36和第一氣泵37相連通;基板26上還設(shè)有限位結(jié)構(gòu),限位結(jié)構(gòu)包括安裝塊34、驅(qū)動電機35、連接繩33、彈簧32和限位板31,安裝塊34固定在基板26下部,在本實施例中,安裝塊34通過螺栓連接的方式固定在基板26下部;彈簧32一端和安裝塊34相連,彈簧32另一端和限位板31相連,且限位板31能與最外側(cè)的分隔片41相抵靠,驅(qū)動電機35固定在安裝塊34上,驅(qū)動電機35的輸出軸水平設(shè)置,連接繩33一端和驅(qū)動電機35的輸出軸端部相連,連接繩33另一端和限位板31相連;采用該結(jié)構(gòu),當(dāng)分隔片41收攏時,通過彈簧32的彈力使限位板31和最外側(cè)的分隔片41將抵靠;當(dāng)分隔片41展開時,控制驅(qū)動電機35的輸出軸使連接繩33變短,連接繩33使限位板31失效。

安裝架5上還設(shè)置推送機構(gòu),推送機構(gòu)包括推桿電機9和推塊11,推桿電機9固定在安裝架5上,在本實施例中,推桿電機9通過螺栓連接的方式固定在安裝架5上;推桿電機9的推桿傾斜向下,推塊11固定在推桿電機9的推桿端部,推塊11能伸入到儲存部中。

動力機構(gòu)包括步進電機43、主動輪46、從動輪45和皮帶44,步進電機43固定在安裝架5上,步進電機43的輸出軸水平設(shè)置,主動輪46固定在步進電機43的輸出軸端部,從動輪45固定在轉(zhuǎn)動軸4一端,皮帶44套設(shè)在主動輪46與從動輪45之間。

當(dāng)然,根據(jù)實際情況,也可以采用該種方案,動力機構(gòu)包括步進電機43和減速器47,步進電機43固定在安裝架5上,步進電機43的輸出軸水平設(shè)置,步進電機43的輸出軸和減速器47的輸入端相連,減速器47的輸出端和轉(zhuǎn)動軸4一端相連;采用該結(jié)構(gòu),當(dāng)需要使轉(zhuǎn)動軸4轉(zhuǎn)動時,控制步進電機43的輸出軸轉(zhuǎn)動,步進電機43的輸出軸帶動減速器47的輸入端轉(zhuǎn)動,減速器47的輸出端帶動轉(zhuǎn)動軸4轉(zhuǎn)動,從而可使轉(zhuǎn)動軸4轉(zhuǎn)動。

可拆卸結(jié)構(gòu)包括鐵片7和電磁鐵,定位板6上開設(shè)有定位槽6a,鐵片7設(shè)置在定位槽6a內(nèi),電磁鐵固定在基板26上,且電磁鐵能與鐵片7相接觸。

取放裝置包括取放吸盤55、第二氣泵53、電磁閥51和開關(guān)48,取放吸盤55通過彈性的繩子54連接在機架1上部,第二氣泵53固定在機架1上部,第二氣泵53通過連接管52和取放吸盤55相連通,電磁閥51設(shè)置在連接管52上,取放吸盤55上還固定有操作桿49,開關(guān)48固定在操作桿49上,開關(guān)48通過線路與電磁閥51相連,在本實施例中,開關(guān)48與電磁閥51相連的技術(shù)為現(xiàn)有。

機架1下部還固定有底板15,底板15上設(shè)置有能對石墨舟進行冷卻的冷卻裝置,冷卻裝置包括冷卻箱16、輸送帶13和風(fēng)機62,冷卻箱16通過連接架14固定在底座上,在本實施例中,連接架14固定在底座上,冷卻箱16固定在連接架14上;冷卻箱16一端具有輸入口,冷卻箱16另一端具有輸出口,冷卻箱16上部和排氣管12一端相連通,排氣管12另一端能與外界相連通,輸送帶13設(shè)置在連接架14上,且輸送帶13從輸入口穿入并從輸出口穿出,風(fēng)機62通過連接桿固定在冷卻箱16內(nèi),風(fēng)機62位于輸送帶13下方,風(fēng)機62的出風(fēng)口朝上。

底板15上還設(shè)置有輔助機構(gòu),輔助機構(gòu)包括空壓機56、推送板64和進氣管57,冷卻箱16下端開設(shè)有導(dǎo)流口16a,推送板64通過彈性的連接片63將導(dǎo)流口16a封閉住,且推送板64與一能帶動其上下移動的升降結(jié)構(gòu)相連,空壓機56固定在底板15上,進氣管57一端和空壓機56相連通,進氣管57另一端伸入到冷卻箱16內(nèi),且進氣管57另一端朝向推送板64;升降結(jié)構(gòu)包括第一氣缸65和真空吸盤66,第一氣缸65豎直固定在底座上,第一氣缸65的活塞桿豎直向上,真空吸盤66固定在第一氣缸65的活塞桿端部,且真空吸盤66能與推送塊相接觸;冷卻箱16上部還固定有第二氣缸58,第二氣缸58的活塞桿豎直向下,第二氣缸58的活塞桿端部伸入到冷卻箱16內(nèi)和升降板59相連,升降板59上開設(shè)有若干通氣孔,在本實施例中,通氣孔的數(shù)量為三十個;升降板59下端豎直設(shè)置有若干導(dǎo)熱桿61,在本實施例中,導(dǎo)熱桿61的數(shù)量為五十個;導(dǎo)熱桿61位于輸送帶13上方,且導(dǎo)熱桿61能與輸送帶13相抵靠。

當(dāng)然,根據(jù)實際情況,也可以采用該種方案,底板15上還設(shè)置有輔助機構(gòu),輔助機構(gòu)包括輸氣泵67、封閉板68和進氣管57,進氣管57一端和冷卻箱16下部相連通,進氣管57另一端和輸氣泵67相連通,封閉板68設(shè)置在冷卻箱16內(nèi),封閉板68上開設(shè)有通氣槽68a,封閉板68上還設(shè)置有能將通氣槽68a封閉住的密封彈片69,在本實施例中,密封彈片69采用市場上可以買到的現(xiàn)有產(chǎn)品;密封彈片69一端和封閉板68相連,密封彈片69另一端與一能帶動其來回移動的第一氣缸65相連,在本實施例中,第一氣缸65固定在封閉板68上,第一氣缸65的活塞桿端部和密封彈片69另一端相連;封閉板68還與一能帶動其上下升降的第二氣缸58相連,在本實施例中,第二氣缸58固定在冷卻箱16上部,第二氣缸58的活塞桿豎直向下,第二氣缸58的活塞桿端部伸入到冷卻箱16內(nèi)和封閉板68相連;采用該結(jié)構(gòu),通過第一氣缸65的活塞桿帶動密封彈片69另一端移動,使密封彈片69將通氣槽68a封閉住,通過第二氣缸58帶動封閉板68向上移動,將冷卻箱16內(nèi)的熱量向上排出,重復(fù)上述步驟,可使冷卻箱16中的熱量快速排出,輔助效果好;封閉板68復(fù)位時,封閉板68的通氣槽68a為打開狀態(tài)。

裝卸片系統(tǒng)的工作原理如下:將石墨舟傾斜放在放置板3上,控制伺服電機23的輸出軸帶動齒輪24轉(zhuǎn)動,齒輪24與齒條22逐漸嚙合使滑塊19沿著導(dǎo)軌21上下移動,滑塊19帶動安裝板2上下移動,安裝板2帶動放置板3上下移動,使其移動到所需位置,轉(zhuǎn)動螺桿17將滑塊19固定在導(dǎo)軌21上;將基板26放入定位槽6a中,通過電磁鐵和鐵片7相接觸,將基板26固定在定位板6上,開啟第一氣泵37,通過輸氣管39將空氣輸送到第一氣囊38和第二氣囊42中,第一氣囊38和第二氣囊42的變形驅(qū)動活動端展開,使分隔片41展開形成弧形,且第一氣囊38和第二氣囊42將硅片夾住,控制步進電機43的輸出軸帶動主動輪46轉(zhuǎn)動,主動輪46通過皮帶44帶動從動輪45轉(zhuǎn)動,從動輪45帶動轉(zhuǎn)動軸4轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動軸4帶動轉(zhuǎn)盤8轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤8帶動定位板6轉(zhuǎn)動,定位板6帶動基板26轉(zhuǎn)動到所需位置,控制推桿電機9的推桿帶動推塊11上下移動,推塊11將儲存部中的硅片推送出,通過操作桿49帶動取放吸盤55上下移動,取放吸盤55將儲存部中的硅片取下,并將硅片放入到石墨舟中;

通過輸送帶13將石墨舟輸送到冷卻箱16中,通過風(fēng)機62對石墨舟進行冷卻,產(chǎn)生的熱量從排氣管12排到外界,控制第二氣缸58的活塞桿帶動升降板59向下移動,升降板59帶動導(dǎo)熱桿61向下移動,導(dǎo)熱桿61和石墨舟接觸,對其進行導(dǎo)熱,通過真空吸盤66將推送板64吸住,控制第一氣缸65的活塞桿帶動推送板64向下移動,通過空壓機56將外界空氣從進氣管57輸送到導(dǎo)流口16a處,控制真空吸盤66和推送板64脫離,在連接片63的彈力作用下,推送板64將空氣快速向上推送,重復(fù)上述步驟,可使冷卻箱16中的熱量快速排出。

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