專利名稱：晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法及矯正裝置的制作方法
晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法及矯正裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開了一種晶體硅太陽電池片由于儲存條件不當(dāng)或儲存時間過長引起的銀電極變色、電性能下降的矯正方法和矯正裝置。技術(shù)背景
太陽能電池是當(dāng)今世界最有發(fā)展前景的可再生環(huán)保型能源技術(shù)，晶體硅太陽電池是其中的主流產(chǎn)品。在晶體硅太陽能電池的制作流程中，通常采用絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電銀漿并燒結(jié)固化的方法，在電池正反面形成電極。剛制作完成的電池電極主體和表面是亮白色的銀， 具有極佳的電導(dǎo)和焊接性。
一般在電池制作完成到被售到組件廠家進(jìn)行組件封裝，需要幾個月的時間，在這期間，如果存儲、運輸條件符合要求，電池的外觀和性能是不會發(fā)生變化的。但是，如果存儲、運輸?shù)沫h(huán)境比較惡劣，比如大氣中的硫化物超標(biāo)、空氣濕度太高等，電池的電極就會被硫化而發(fā)黃、變色。研究表明，銀很容易產(chǎn)生硫化而變色，很多含硫化合物都會對銀產(chǎn)生硫化作用。其中，硫化氫氣體可能最具腐蝕性，當(dāng)硫化氫的含量為2*10,就足以對銀腐蝕，形成3_Ag2S，它的蔓延速度很快，且濕度較高時，腐蝕加劇。空氣中的SO2也會轉(zhuǎn)變成S—2而形成Ag2S,引起銀變色。且在空氣中暴露的時間越長，變色越嚴(yán)重，顏色變化的順序依次為 銀白、黃、棕、藍(lán)。這種電池電極的硫化發(fā)黃現(xiàn)象在南方地區(qū)的梅雨季節(jié)尤為突出，一般情況下，只是電極邊緣的柵線發(fā)黃，影響電池外觀；更嚴(yán)重者，電極的主柵線被硫化，會影響后續(xù)的組件焊接工藝，導(dǎo)致組件效率的降低。目前，對于這種電極硫化的電池尚沒有比較有效的矯正處理方法，通常是作為色差片降檔低價出售。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提出了一種晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法及矯正裝置，對于電極被硫化的晶體硅電池片，利用簡單的設(shè)備和方法，采用適合批量處理的可工業(yè)化手段進(jìn)行處理，能夠快速、有效地使銀電極硫化發(fā)黃的電池片恢復(fù)原來的外觀和電性能。
本發(fā)明方法對晶體硅太陽能電池片硫化電極矯正處理的原理是利用氫氣與銀電極表面被硫化生成的硫化銀在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，硫化銀被氫氣還原成銀單質(zhì)，從而使電池外觀和電性能得以恢復(fù)。
本發(fā)明晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法，其步驟是將待處理的晶體硅太陽能電池片置于氫氣吐環(huán)境下，加熱并保持設(shè)定的時間，晶體硅太陽能電池片被硫化的電極表面的硫化銀被氫氣還原成銀單質(zhì)。
上述方法進(jìn)一步細(xì)化的處理步驟是1、將待處理的晶體硅太陽能電池片(又稱為硫化電池片)置于反應(yīng)容器中，用氮氣N2 將反應(yīng)容器內(nèi)的空氣置換；將反應(yīng)容器內(nèi)的溫度加熱到200 400°C，保持設(shè)定的時間；2、用氫氣H2將反應(yīng)容器內(nèi)的氮氣N2置換，保持設(shè)定的時間和溫度。
本發(fā)明晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正裝置，包括反應(yīng)容器；其特征是所述反應(yīng)容器帶有加熱裝置、氫氣/氮氣進(jìn)氣管、尾氣排氣管；反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有電池片架，氫氣/氮氣進(jìn)氣管的管口、尾氣排氣管的管口分別設(shè)置在電池片架的兩端。
所述反應(yīng)容器為管狀容器，一端封閉，另一端開口 ；設(shè)有反應(yīng)器門，與管狀容器的開口適配；所述電池片架與反應(yīng)器門連為一體；氫氣/氮氣進(jìn)氣管的管口設(shè)置在管狀容器的封閉端，尾氣排氣管的管口設(shè)置在管狀容器的開口端，或兩者反向位置設(shè)置。
所述電池片架由承載槳和石英舟構(gòu)成，石英舟設(shè)有若干電池片支架槽，石英舟放置在承載槳上，承載槳與反應(yīng)器門連為一體。
反應(yīng)容器可根據(jù)需要處理的晶體硅太陽能電池片的數(shù)量設(shè)計不同大小的容積，形狀可以是方形，也可以是管狀；反應(yīng)容器壁可以是陶瓷或者石英材料。
加熱裝置對反應(yīng)容器內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行加熱，加熱方式可采用電阻絲加熱或者紅外燈管加熱。
尾氣排氣管的作用是把反應(yīng)殘余物氣體和生成氣體排出反應(yīng)容器。
本發(fā)明裝置的反應(yīng)容器為還原反應(yīng)進(jìn)行的場所，氫氣/氮氣進(jìn)氣管有選擇性地通入氫氣或者氮氣，尾氣排氣管將反應(yīng)殘余物和生成物排出，反應(yīng)器門起到密封的作用，隨著反應(yīng)器門的開閉，可以使得電池片架進(jìn)入或者抽出反應(yīng)容器，電池片架用來放置將要處理的電池片。
所述氫氣/氮氣進(jìn)氣管的氫氣和氮氣流量可以單獨調(diào)節(jié)，范圍為0 30slm/min。
尾氣排氣管外接排風(fēng)系統(tǒng)。
反應(yīng)容器的外壁有加熱絲和隔熱層包裹，反應(yīng)容器內(nèi)溫度可以通過加熱功率調(diào)節(jié)。
電池片架和反應(yīng)器門相對位置固定，隨步進(jìn)電機(jī)做一維的運動，進(jìn)入或者抽出反應(yīng)容器。
石英舟可以從承載槳上取下，放置在工作臺上進(jìn)行將待處理的電池片插入石英舟或者將處理完成的電池片從石英舟上取下的操作。石英舟有100 400個支架槽，每次最多可處理100 400片硫化電池片。
本發(fā)明方法，操作簡單，成本低，處理效果好。裝置簡單，處理過程快捷、有效，適合對硫化電池片(晶體硅太陽能電池片硫化電極)進(jìn)行批量處理。


圖1是本發(fā)明晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正裝置結(jié)構(gòu)示意圖(反應(yīng)器門處于打開狀態(tài))。
圖2是本發(fā)明晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正裝置結(jié)構(gòu)示意圖(反應(yīng)器門處于關(guān)閉狀態(tài))。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例如圖1和圖2所示，晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正裝置，包括反應(yīng)容器。所述反應(yīng)容器為管狀容器1，為石英內(nèi)壁(石英管)，一端封閉，另一端開口 ；設(shè)有反應(yīng)器門2，與管狀容器的開口適配。管狀容器外壁有加熱絲3和隔熱層包裹，反應(yīng)容器內(nèi)溫度可以通過加熱功率調(diào)節(jié)。氫氣/氮氣進(jìn)氣管的管口 4設(shè)置在管狀容器的封閉端，尾氣排氣管的管口 5設(shè)置在管狀容器的開口端。電池片架是由承載槳6和石英舟7構(gòu)成的，石英舟設(shè)有若干電池片支架槽，石英舟放置在承載槳上，承載槳與反應(yīng)器門連為一體。電池片架和反應(yīng)器門相對位置固定，隨步進(jìn)電機(jī)做一維的運動，進(jìn)入或者抽出反應(yīng)容器。石英舟有100 400個支架槽，每次最多可處理100 400片硫化電池片。
1、如圖1所示，打開反應(yīng)器門，承載槳及石英舟隨著步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動而抽出反應(yīng)容器。
2、將石英舟取下，將待處理的硫化電池片8插入石英舟槽，之后把石英舟再置于承載槳上，開動電機(jī)將承載槳和石英舟送入反應(yīng)容器，關(guān)閉反應(yīng)器門，如圖2所示。
3、將氫氣/氮氣進(jìn)氣管的氮氣隊閥門打開，調(diào)節(jié)隊流量為5 30slm/min，打開尾氣排氣管閥門，將反應(yīng)容器內(nèi)的空氣趕出，然后關(guān)閉尾氣排氣管閥門。同時調(diào)節(jié)加熱絲的功率，將反應(yīng)容器內(nèi)的溫度加熱到200 400度。
4、5 10分鐘后，關(guān)閉氮氣閥門，將氫氣/氮氣進(jìn)氣管的氫氣H2閥門打開，調(diào)節(jié)氫氣流量為50 300SCCm/min。打開尾氣排氣管閥門，將反應(yīng)容器內(nèi)的氮氣趕出門。
5、5分鐘后，關(guān)閉氫氣閥門和尾氣排氣管閥門。打開爐門，承載槳及石英舟隨著步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動而抽出反應(yīng)容器，如圖1所示。
此時，石英舟上的硫化電池片已處理完成，電極已恢復(fù)原來銀白色的外觀。
權(quán)利要求
1.晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法，其步驟是將待處理的晶體硅太陽能電池片置于氫氣環(huán)境下，加熱并保持設(shè)定的時間，晶體硅太陽能電池片被硫化的電極表面的硫化銀被氫氣還原成銀單質(zhì)。
2.晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法，其步驟是A、將待處理的晶體硅太陽能電池片置于反應(yīng)容器中，用氮氣將反應(yīng)容器內(nèi)的空氣置換；將反應(yīng)容器內(nèi)的溫度加熱到200 400°C，保持設(shè)定的時間；B、用氫氣將反應(yīng)容器內(nèi)的氮氣置換，保持設(shè)定的時間和溫度。
3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述的晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法的矯正裝置，包括反應(yīng)容器；其特征是所述反應(yīng)容器帶有加熱裝置、氫氣/氮氣進(jìn)氣管、尾氣排氣管；反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有電池片架，氫氣/氮氣進(jìn)氣管的管口、尾氣排氣管的管口分別設(shè)置在電池片架的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種實現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述的晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法的矯正裝置，其特征是所述反應(yīng)容器為管狀容器，一端封閉，另一端開口 ；設(shè)有與管狀容器的開口適配的反應(yīng)器門；所述電池片架與反應(yīng)器門連為一體；氫氣/氮氣進(jìn)氣管的管口設(shè)置在管狀容器的封閉端，尾氣排氣管的管口設(shè)置在管狀容器的開口端，或兩者反向位置設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種實現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述的晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法的矯正裝置，其特征是所述電池片架由承載槳和石英舟構(gòu)成，石英舟設(shè)有若干電池片支架槽，石英舟放置在承載槳上，承載槳與反應(yīng)器門連為一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法，其步驟是將待處理的晶體硅太陽能電池片置于氫氣H2環(huán)境下，加熱并保持設(shè)定的時間，晶體硅太陽能電池片被硫化的電極表面的硫化銀被氫氣還原成銀單質(zhì)。同時還公開了一種實現(xiàn)所述的晶體硅太陽能電池片硫化電極的矯正方法的矯正裝置，包括反應(yīng)容器；所述反應(yīng)容器帶有加熱裝置、氫氣/氮氣進(jìn)氣管、尾氣排氣管；反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有電池片架，氫氣/氮氣進(jìn)氣管的管口、尾氣排氣管的管口分別設(shè)置在電池片架的兩端。本發(fā)明方法，操作簡單，成本低，處理效果好。裝置簡單，處理過程快捷、有效，適合對硫化電池片進(jìn)行批量處理。
文檔編號H01L31/0224GK102496653SQ20111043040
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者倪志春, 向妮, 王建波, 王艾華, 趙建華, 黃海冰 申請人:中電電氣(南京)光伏有限公司