CN116097454A - 处理异质结光伏电池前体的方法 - Google Patents

处理异质结光伏电池前体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116097454A
CN116097454A CN202180058445.3A CN202180058445A CN116097454A CN 116097454 A CN116097454 A CN 116097454A CN 202180058445 A CN202180058445 A CN 202180058445A CN 116097454 A CN116097454 A CN 116097454A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnetic radiation
stack
wavelength
amorphous silicon
irradiance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180058445.3A
Other languages
English (en)
Inventor
阿诺德·金法克·莱奥加
乔迪·维尔曼
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication of CN116097454A publication Critical patent/CN116097454A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/208—Particular post-treatment of the devices, e.g. annealing, short-circuit elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L31/182—Special manufacturing methods for polycrystalline Si, e.g. Si ribbon, poly Si ingots, thin films of polycrystalline Si
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明的一个方面涉及一种用于处理叠层(10’)的方法，所述叠层包括：‑晶体硅衬底(11)；‑氢化非晶硅的第一钝化层(14)，设置在所述衬底(11)的第一面(11a)上；和‑n掺杂非晶硅的第一层(12)，设置在所述第一钝化层(14)上；所述方法包括将所述叠层(10’)暴露于由电磁辐射源(40)发射的电磁辐射(20)的步骤，所述衬底(11)的第一面(11a)指向所述电磁辐射源(40)，所述电磁辐射(20)具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。

Description

处理异质结光伏电池前体的方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理在制造异质结光伏电池时获得的叠层的方法，以提高和稳定光伏电池的效率。
背景技术
异质结光伏电池是一种能够吸收太阳辐射并将其转换为电能的装置。这种装置包括p-n结，由两种具有不同带隙的半导体材料叠加形成，如晶体硅和非晶体硅。
图1表示硅异质结(SHJ)光伏电池10的一个示例。光伏电池10包括掺杂晶体硅衬底11和设置在衬底11两侧的两层掺杂非晶硅12、13。掺杂非晶硅层12、13之一掺杂有与衬底11相同的导电类型，例如n型，而另一层掺杂有相反的导电类型，即p型。
异质结由n掺杂晶体硅衬底11和p掺杂非晶硅层形成，该层形成光伏电池的发射极。发射极可以位于光伏电池的正面AV或背面AR上。
光伏电池SHJ对位于晶体硅衬底11和掺杂非晶硅层12、13之间的界面处的缺陷特别敏感。这些缺陷可以是悬空键或金属离子等杂质。它们将能级引入硅带隙并增加界面处电子-空穴复合的数量，从而恶化光伏电池的输出参数，例如开路电压VOC。
为了实现高性能光伏电池，因此有必要最小化衬底11的表面重组的数量，这通常通过在掺杂非晶硅层12、13之前在衬底11的每个表面上沉积本征氢化非晶硅的钝化层14来实现。钝化层14中包含的氢原子扩散到衬底11的表面并抵消缺陷。
掺杂非晶硅层12、13中的每一个还被透明导电氧化物层15(或TCO)覆盖。
众所周知，光伏电池SHJ在光照和温度的组合作用下将其能量转换效率提高了约0.3％绝对值。这种电池“增强”现象是由于氢化非晶硅钝化层14之一和p掺杂非晶硅层之一的改进，以及p掺杂非晶硅层和TCO层15之一之间的界面的改进。
文献WO2013/001440描述了用于处理包括n掺杂晶体硅衬底的光伏电池SHJ的方法的一个示例。在该处理方法中，光伏电池在被加热至20℃至200℃之间的温度时，受到辐照度大于或等于500W/m2的光通量照射约10小时。这样的处理持续时间与当前光伏电池生产线的输出吞吐量不兼容。
论文[通过光浸泡提高硅异质结太阳能电池和模块的效率，E.Kobayashi等人，太阳能材料和太阳能电池，第173卷，第43-49页，2017]还公开了一种用于提高包括n掺杂晶体硅衬底的光伏电池SHJ的转换效率的处理方法。该方法包括将包括p掺杂非晶硅层(称为发射极层)的面暴露于标准电磁辐射AM1.5G(海平面太阳辐射)。然而，允许对转换效率产生影响的暴露时间约为14小时。
发明内容
因此，需要提供一种用于处理在制造异质结光伏电池时获得的叠层的方法，以提高光伏电池的转换效率增强动力学。
本发明的一个方面涉及一种用于处理叠层的方法，所述叠层包括：
-晶体硅衬底；
-氢化非晶硅的第一钝化层，设置在所述衬底的第一面上；和
-n掺杂非晶硅的第一层，设置在所述第一钝化层上。
该方法包括将叠层暴露于由电磁辐射源发射的电磁辐射的步骤，衬底的第一面指向所述电磁辐射源，电磁辐射具有300nm和550nm之间，优选400nm和550nm之间的至少一个第一波长，以及550nm和1100nm之间，优选800nm和1100nm之间，甚至更优选900nm和1000nm之间的至少一个第二波长。
将叠层暴露于电磁辐射会导致开路电压VOC和光伏电池的形状因子增加。因此，提高了光伏电池的转换效率。例如，用根据本发明的辐射处理叠层10分钟导致光伏电池的转换效率增加，相当于用相同强度(或辐照度)但波长不在300nm至550nm范围内的辐射处理12小时。因此，第一波长和第二波长的组合使得有可能提高转化效率增强动力学。
除了前面段落中刚刚讨论的特征之外，根据第一方面的发明可以具有单独考虑或以任何技术上可能的组合考虑的一个或多个以下附加特征。
有利地，电磁辐射由第一分量和第二分量组成，第一分量在300nm和550nm之间，第二分量在550nm和1100nm之间，第一分量和第二分量中的至少一个是单色的。优选地，所述至少一个第一波长属于所述第一分量，所述第二波长属于所述第二分量。
有利地，所述至少一个第二波长在800nm和1100nm之间，并且所述电磁辐射的光谱辐照度在550nm和800nm之间小于或等于0.04W/m2/nm。
有利地，电磁辐射具有：
-在300nm和550nm之间的波长范围内测量的第一辐照度；
-在550nm和1100nm之间的波长范围内测量的第二辐照度；
-在300nm和1100nm之间的波长范围内测量的总辐照度；并且
所述第一辐照度大于总辐照度的10％。
有利地，第一辐照度在400nm和550nm之间，优选400nm到450nm之间的波长范围内测量。
有利地，在800nm和1100nm之间的波长范围内测量第二辐照度，并且电磁辐射具有在550nm和800nm之间的波长范围内测量的小于或等于0.1kW/m2的第三辐照度。
有利地，第一辐照度与第一分量相关联，第二辐照度与第二分量相关联。
有利地，电磁辐射的总辐照度大于或等于1kW/m2，优选地大于或等于1.3kW/m2，甚至更优选地大于等于5kW/m2。
有利地，电磁辐射包括波长在300nm和550nm之间的第一光子通量和波长在550nm和1100nm之间的第二光子通量，第一光子通量与第二光子流量的比率小于或等于70/30。
有利地，第二光子通量的波长在800nm和1100nm之间。
有利地，第一光子通量与第一分量相关联，而第二光子通量与第二分量相关联。
有利地，电磁辐射包括等于第一光子通量和第二光子通量之和的总光子通量，总光子通量大于或等于4.83871×1021m-2-s-1，优选大于或等于8.95161×1021m-2-s-1。
有利地，在暴露于电磁辐射的步骤期间，叠层的温度低于320℃，优选低于250℃或甚至200℃。
有利地，在暴露于电磁辐射的步骤期间，叠层的温度低于最高温度，并且优选地低于临界温度。
有利的是，在暴露于电磁辐射(20)的步骤期间，叠层的温度基本上等于100℃。
优选地，曝露步骤是连续的。
有利地，曝露步骤按顺序进行，以限制叠层的加热。
有利地，叠层还包括设置在掺杂非晶硅的第一层上的透明导电氧化物层。
有利地，所述叠层包括：
-氢化非晶硅的第二钝化层，设置在所述衬底的第二面上，所述衬底的第二面与所述衬底的第一面相对；和
-p掺杂非晶硅的第二层，设置在所述第二钝化层上。
有利地，叠层还包括掺杂p型非晶硅的第二层，所述掺杂非晶硅的第二层也设置在所述第一钝化层上。
本发明还涉及一种制造硅异质结电池的方法，包括以下步骤：
-通过将氢化非晶硅的第一钝化层沉积到晶体硅衬底的第一面上，并在所述第一钝化层上沉积n掺杂非晶硅的第一层来形成叠层；和
-将所述叠层暴露于由所述电磁辐射源发射的电磁辐射，所述衬底的第一面指向所述电磁辐射源，电磁辐射具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。
该制造方法使得可以提供增强的硅异质结电池，即具有更好的转换效率。暴露于包括两个波长的电磁辐射使得有可能提高增强动力学。因此，该方法使得以工业生产能力制造增强型异质结电池成为可能。
本发明还涉及一种用于处理光伏模块的方法，所述光伏模块包括至少两个电连接的硅异质结光伏电池，每个硅异质结太阳能电池包括叠层，所述叠层包括：
-晶体硅衬底；
-氢化非晶硅的第一钝化层，设置在所述衬底的第一面上；和
-n掺杂非晶硅的第一层，设置在所述第一钝化层上；
该处理光伏模块的方法的显著性在于，它包括将每个叠层暴露于由电磁辐射源发出的电磁辐射的步骤，衬底的每个第一面指向电磁辐射源，电磁辐射具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。
该处理方法使形成光伏模块的异质结电池得到增强。该方法可以在异质结电池被封装之前或之后进行。在后一种情况下，例如，这些是形成成品光伏模块的异质结电池。应用于成品光伏模块的处理方法使得当所述光伏模块在制造结束时或安装之后时可以提高所述光伏模块的转换效率。
通过阅读以下描述并检查附图，将更好地理解本发明及其不同的应用。
附图说明
附图是以指示的方式给出的，绝非限制本发明的目的。
图1是异质结光伏电池的示例的示意性透视图。
图2示意性地表示根据本发明的第一方面的用于处理叠层的方法。
图3表示从三个不同源发出的三种电磁辐射的两条光谱辐照度曲线。
图4表示经过处理方法的叠层的两条效率曲线。
图5表示经过处理方法的叠层的效率增益。
图6表示叠层根据光子通量比接收到的辐照度。
图7表示叠层的温度根据吸收功率密度和光子通量比的变化。
为了清楚起见，贯穿附图，相同或相似的元件标有相同的附图标记。
具体实施方式
图2示意性地表示用于制造异质结光伏电池的叠层10’的处理方法。叠层10’可以是异质结光伏电池前体，其是在制造异质结光伏电池时获得的中间产物，或者是完成的异质结光伏电池(其准备好与其他异质结光伏电池互连)。叠层10’包括晶体硅(c-Si)衬底11、设置在衬底11的第一面11a上的第一钝化层14和设置在第一钝化层14上的掺杂非晶硅的第一层12。
晶体硅衬底11可以是n型或p型掺杂的。当晶体硅衬底11被n掺杂时，只有施主掺杂杂质(例如磷原子)被有意地引入到衬底11的晶体硅中，以改变其电导率。除了施主掺杂剂杂质之外，衬底11可能无意地(并且因此以痕量)含有受主型掺杂剂杂质(例如硼原子)。衬底11的受主型掺杂杂质NA的浓度有利地低于1013cm-3，优选低于3.1012cm-3。施主型掺杂杂质ND的浓度优选大于受主型掺杂杂质NA的浓度的50倍(或ND/NA＞50)。类似地，当晶体硅衬底11被p掺杂时，仅有意引入受主掺杂杂质，例如硼、镓或铟原子。
第一钝化层14是氢化非晶硅(a-Si:H)。第一钝化层14的氢化非晶硅优选是本征的，即不是有意掺杂的。与掺杂氢化非晶硅相比，本征氢化非晶硅确实提供了更好的晶硅表面化学钝化。
掺杂非晶硅的第一层12是n掺杂的，例如通过引入施主杂质，例如磷原子。以与衬底11相同的方式，除了施主型掺杂剂杂质之外，掺杂非晶硅的第一层12可能无意中含有痕量的受主型掺杂剂。
参考图2，该处理方法包括将叠层10’暴露于电磁辐射20到处理持续时间t的步骤，该处理持续时间有利地是电磁辐射20的总辐照度E和电磁辐射20波长λ(或多个波长)的函数。总辐照度E，也称为能量照明或光功率表面密度，表示单位面积接收的电磁辐射功率，该单位面积垂直于电磁辐射方向。
暴露步骤，也称为照射或辐射步骤，可以通过将叠层10’设置在支撑件30上和辐射源40下方来完成。由源40发射的电磁辐射20优选垂直于叠层10’的表面。
衬底11的第一面11a，覆盖有第一钝化层14和掺杂非晶硅的第一层12，指向辐射源40，如图2所示。
将叠层10’暴露于电磁辐射20导致增加从叠层10’获得的光伏电池的开路电压VOC和形状因子(FF)，从而增加其转换效率。
为了提高电池的转换效率，将叠层10’的一个以上的面暴露于电磁辐射20是无用的。相反，叠层10’的这个面可以被完全照射。优选地，叠层10’的暴露面的所有区域在相同的处理持续时间t期间接收电磁辐射20。
支撑件30可以是固定的或可移动的，并设计成支撑一个或多个叠层(10’)。它可以连接到冷却***(未示出)，以便在200℃和320℃之间的处理持续时间不超过1秒时将叠层10'的温度保持在320℃以下，优选在整个处理持续时间t内保持在200℃以下。事实上，在超过200℃数秒后，第一钝化层14的非晶硅会无可挽回地退化，导致光伏电池性能下降。然而，在第一钝化层14退化之前在200℃和320℃之间的处理持续时间可以根据所使用的沉积方法而正向或负向地变化。例如，通过循环传热流体或通过珀尔帖(Peltier)元件来冷却衬底30。
更有利的是，叠层10’的温度保持在200℃以下或基本上等于200℃。所谓“保持温度基本等于200℃”，意味着叠层10’的最高温度在200℃左右的±5％范围内，即190℃和210℃之间。
有利的是，叠层10’的温度保持在最高温度以下，优选低于临界温度。最高温度对应于叠层10’经受瞬时不可逆损坏的温度。临界温度是叠层10’不会被损坏的最高温度，无论它在该温度下保持多久。叠层10’可以承受临界温度和最高温度之间的温度，但暴露于该温度的持续时间是有限的。例如，当叠层的温度显著低于最高温度时，所述持续时间小于1秒。当叠层的温度显著高于临界温度时，所述持续时间可以长于几秒，例如几分钟。事实上，超过一定量的累积能量，第一钝化层14的非晶硅无可挽回地退化，导致光伏电池的性能降低。临界温度可以根据所使用的沉积方法而正向或负向地变化。例如，一些沉积方法可以为叠层10’提供250℃的临界温度。另一方面，临界温度很少低于200℃。临界温度优选在200℃和250℃之间，例如在230℃和240℃之间。另一方面，最高温度随所用沉积方法变化不大，例如为320℃。
然后，冷却***(未示出)有利地在整个处理持续时间内将叠层10’的温度保持在临界温度以下，并且优选地将叠层10’的温度在临界温度和最高温度之间保持少于1秒。
更有利的是，叠层10’的温度保持在临界温度以下或基本上等于临界温度。所谓“保持温度基本等于临界温度”，意味着叠层10’的最高温度在临界温度周围±5％的范围内，例如当临界温度等于250℃时，在240℃和260℃之间。
支撑件30尤其可以是能够同时输送多个叠层10’的衬底保持器或传送器。
辐射源40可以是激光***，其包括例如一个或多个激光器阵列、一组发光二极管或能够发射总辐照度E有利地大于1kW-m-2的电磁辐射的任何其他装置。优选地，总辐照度E大于1.3kW-m-2，甚至更优选地大于5kW-m-2，例如等于200kW-m-2。
可以提供用于移动支撑件30或源40的***，以便相对平移地移动支撑件30和源40。这种平移***使得在源40的照射表面积小于叠层10’的表面面积的情况下(特别是在激光***的情况下)，可以暴露叠层10’整个表面。它还允许连续地照射几个叠层10’，例如，这些叠层设置在相同的支撑件上。
电磁辐射20可以是多色的，也就是说，它可以具有不同波长的几个(单色)分量。
更准确地说，电磁辐射20具有300nm和550nm之间，优选400nm与550nm之间，甚至更优选400nm与450nm之间的至少一个第一波长。在这些范围内，辐射在叠层10’的前几百纳米内至少部分被吸收，从而提高了氢化非晶硅的第一钝化层14和第一非晶硅掺杂层12的质量。低于400nm的非常短的波长是高能量的，并且可能对钝化层呈现退化的风险，在这种情况下，将波长范围限制在400nm和550nm之间限制了退化的风险。辐射的波长越长，辐射被吸收的效率越低。400至450nm之间的波长范围在吸收(以及因此的处理效率)和限制钝化层的风险方面是很好的折衷。
电磁辐射20还可以具有在550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。在此范围内，辐射至少部分地被晶体衬底吸收，导致晶体衬底11与第一钝化层14和第二钝化层14之间的界面状态的数量分别减少。换句话说，被抵消的界面缺陷的数量增加并且钝化质量提高。为了增加电磁辐射20的吸收，第二波长优选地在800nm和1100nm之间或在900nm和1100mm之间。在1000nm和1100nm之间，叠层10’的透明度增加，降低了方法的有效性，因此第二波长在900nm和1000nm之间可能是有利的。
仅用仅包括第一波长的辐射进行处理使得有可能提高非晶层12、14的质量，然而短波长辐射可能导致叠层10’的过度加热。为了限制加热，还可以降低仅包括第一波长的辐射的强度，以减少加热。另一方面，该解决方案还降低了非晶层12、14的增强动力学。在相同强度下，包括第一波长和第二波长的辐射20提供了减少与第一波长相关联的强度的优点，从而减少了与第一波长相关联的加热，该加热不会被与第二波长相关联的加热抵消。因此，辐射20受益于与第一波长和第二波长相关联的改进，提供高改进动力学，同时限制了叠层10’的加热。
为了在限制加热的同时进一步改善处理动力学，有利的是，电磁辐射20在550nm和800nm之间可以忽略或甚至为零。实际上，在该波长范围内，第一钝化层14和第一掺杂层12的处理效率较低，而引起的加热仍然较高。因此，优选将能量输入限制在550nm和800nm之间。为此，电磁辐射20优选地具有在550nm和800nm之间的可忽略的光谱辐照度，即小于或等于0.04W/m2/nm。通过过滤电磁辐射，切断550nm和800nm之间的所有波长，可以实现小于或等于0.04W/m2/nm的光谱辐照度。
因此，第二长度优选地在800nm和1100nm之间。
电磁辐射20，无论是单色还是多色，都具有第一辐照度EA和第二辐照度EB，如图3所示。在300nm和550nm之间的波长范围内测量第一辐照度EA。在550nm和1100nm之间的波长范围内测量第二辐照度EB。光谱辐照度E(λ)是波长λ的函数，以W/m2/nm表示。第一辐照度EA对应于光谱辐照度E(λ)在300nm和550nm之间的积分。类似地，第二辐照度EB对应于光谱辐照度E(λ)在550nm和1100nm之间的积分。
举例来说，图3显示了不同源发射的两种电磁辐射的两条光谱辐照度曲线E(λ)。实线曲线表示未过滤氙源(以下称为未过滤辐射)发射的辐射的光谱辐照度E(λ)。虚线曲线表示过滤氙源(以下称为过滤辐射)发射的辐射的光谱辐照度E(λ)。已过滤和未过滤辐射由相同的源发射，在第一种情况下，该源包括截止550nm以下波长的滤光器，在第二种情况下不包括滤光器。
未过滤辐射(实线)在300nm和550nm之间具有非零光谱辐照度E(λ)，在350nm和550nm之间大于0.4W/m2/nm。已过滤辐射(虚线)的光谱辐照度E(λ)在300nm和550nm之间可忽略不计。已过滤辐射和未过滤辐射的光谱辐照度值E(λ)在650nm和1100nm之间基本相同(在15±5％范围内)。
与第一和第二辐射EA、EB相关的波长范围用阴影表示，并用图3中的字母A和B区分。在300nm至1100nm的波长范围内测量总辐照度E，跨越范围A和B。未过滤辐射具有非零的第一辐照度EA和第二辐照度EB。已过滤辐射具有可忽略的第一辐照度EA和与未过滤辐射的第二辐照度EB基本相等(在±5％以内)的第二辐照EB。
定义在550nm和800nm之间测量的第三辐照度是有利的。第三辐照度优选地对应于550nm和800nm之间的光谱辐照度E(λ)的积分。然后优选地在800nm和1100nm之间测量第二辐照度EB。
为了在热处理期间减少加热同时改善处理动力学，第三辐照度优选小于或等于0.1kW/m2。例如，第三辐照度是通过过滤在从550nm延伸到800nm的窗口中切割所有波长的电磁辐射而获得的，使得辐射的最大光谱辐照度小于或等于0.04W/m2/nm。
通过类似于太阳辐射的电磁辐射进行热处理是不太有利的。事实上，根据AM1.5G(Air Mass 1.5Global)标准的辐射源发射的电磁辐射具有在550nm和800nm之间发射的高比例能量。此外，该范围内的光子在改善叠层的光电特性方面效果较差，但确实会导致显著的发热。然后，有必要通过冷却***主动冷却叠层，或减少发射的总辐照度，从而进一步降低处理动力学。因此，将550nm和800nm之间的光谱辐照度限制为0.04W/m2/nm，即辐照度小于或等于0.1kW/m2，使得有可能改进处理动力学，同时简化方法的实施(例如，不存在冷却装置)。
叠层10’有利地包括第二钝化层(图2中未示出)，其设置在衬底11的与第一面11a相对的第二面11b上。第二钝化层可以由本征氢化非晶硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛或氧化硅制成。与第一钝化层14一样，第二钝化层有助于减少衬底11表面上的电子-空穴对重组的数量，从而在照射步骤(以及光伏电池的后续操作)期间增加注入到叠层10’中的水平。
叠层10’还可以包括第二层p掺杂非晶硅(类似于图1中所示的第二非晶硅层13)，用于形成光伏电池的发射极并设置在第二钝化层上。
在处理方法的一种实施方式中，叠层10’为图1所示类型，包括：
-晶体硅衬底11；
-氢化非晶硅(优选本征)的第一钝化层14，设置在衬底11的第一面11a上；
-掺杂非晶硅的第一层12，设置在第一钝化层14上，且为n型掺杂；
-设置在掺杂非晶掺杂硅的第一层12上的第一透明导电氧化物层15；
-设置在衬底11的第二面11b上的氢化非晶硅(优选本征)的第二钝化层14；
-掺杂非晶硅的第二层13，其设置在第二钝化层14上，且为p型掺杂；和
-设置在掺杂非晶掺杂硅的第二层13上的第二透明导电氧化物层15。
这种异质结光伏电池叠层或前体被称为不对称的，这是因为掺杂的非晶硅的两个层12、13掺杂了相反的导电类型并设置在衬底11的任一侧。第一和第二掺杂层12、13的非晶硅优选氢化的。
图4显示了多个叠层10’的平均转换效率增益，所述多个叠层的一部分经过了实施未过滤辐射的处理(实线)，所述多个叠层的另一部分经过了使用已过滤辐射的处理(虚线)。辐射的总辐照度E在1kW/m2和3kW/m2之间，然而，只要叠层10’的温度保持低于320℃，优选低于或基本等于200℃，图4的结果对于更高的辐射量，例如高于5kW/m2仍然有效。此外，更有利的是，叠层10’的温度保持在最高温度以下，优选低于或基本等于临界温度。
根据处理持续时间t绘制平均效率增益，并在处理前将其归一化为零。在这两种情况下，处理后的叠层保持在相同的温度。
用已过滤辐射(虚线)处理的叠层10’在处理的前几分钟显示效率降低，而在处理一小时后效率增加，显示处理24小时后平均增益超过0.1％。用未过滤辐射(实线)处理叠层10’显示从处理的最初几分钟开始效率增加，并且在处理仅10分钟后显示平均增益为0.1％。效率的增加继续作为处理持续时间的函数，在处理24小时后显示出约0.4％的平均效率增益。
例如，用未过滤辐射对叠层10’处理10分钟提供了相当于用已过滤辐射处理24小时的效率增益。已过滤辐射和未过滤辐射之间的差异在于，对于未过滤辐射，存在300nm和550nm之间的至少一个波长分量。
因此，在处理方法中实施具有在300nm和550nm之间的至少一个波长的辐射使得有可能增加转换效率增益动力学，从而减少处理持续时间，从而使处理与工业生产量兼容。
图5显示了第一辐照度EA对图4中获得的平均效率增益的影响，换句话说，300nm和550nm之间的至少一个第一波长的影响。当处理方法实施未过滤辐射(实线)时，效率的提高一方面包括与第一辐照度EA相关联的增益，另一方面，与第二辐照度EB相关联的增益。
为此，在通过实施已过滤(虚线)和未过滤(实线)辐射获得的效率增益的平均值之间进行比较(减法)，以获得仅由第一辐照度EA产生的效率增加。与第一辐照度EA相关联的效率由混合线曲线标记。与第一辐照度EA相关联的效率增加从处理的第一分钟起就有效，特别是允许补偿由于第二辐照度EB而导致的效率降低。因此，用包括300nm和550nm之间的至少一个波长的辐射处理叠层10’可以提高叠层10’的效率。
550nm以下的波长被叠层的前几百纳米吸收，并与叠层10’的顶层，即第一钝化层14、掺杂非晶硅的第一层12以及根据本方法的一个实施例的第一透明导电氧化物层15相互作用。由短波长耗散的能量具有改善层12、14、15以及这些层之间的界面的质量的效果，从而降低叠层10’内的串联电阻。叠层10’的串联电阻的减小增加了光伏电池的形状因子及其转换效率。
除了第一透明导电氧化物层15之外，叠层10’可以包括设置在第一透明导电氧化层15上的金属化物16。在第一透明导电氧化物层15中耗散的能量还可以改善第一透明导电氧化层15和金属化层16之间的界面，从而进一步减小叠层10’内的串联电阻。
包括300nm和550nm之间的至少一个波长的辐射20的实施使得缩短处理持续时间t成为可能。然而，短波长的光子是有能量的并且具有很高的吸收概率，从而加热叠层10’。为了不使非晶硅层12、13、14退化，优选将叠层10’的温度限制在200℃以下。然而，根据沉积非晶硅层12、13、14的制造方法及其质量，不会导致退化的叠层10’的温度极限可以略高于200℃，例如高达235℃。然而，如果期望非晶硅层退化，则叠层10’的温度可能在200℃和270℃之间持续10分钟，或在270℃和280℃之间持续2秒，或在280℃和320℃之间最多持续1秒。
为了不使非晶硅层12、13、14退化，将叠层10’的温度限制在临界温度以下也是有利的。然而，根据用于沉积非晶硅层12、13、14的制造方法及其质量，临界温度极限可以变化。叠层10’的温度优选在临界温度和270℃ 20之间持续10分钟，或在270℃和280℃之间持续2秒，或在280℃和最高温度之间持续最多1秒。
由辐射20耗散的功率作为波长的函数可以被调节以限制叠层10’的加热。例如，第一辐照度EA可以减小，以有利于第二辐照度EB。例如，第一辐照度EA可以是总辐照度E的10％至30％。然而，为了保持良好的增强动力学，第一辐照度EA有利地保持在总辐照度E的10％以上。
图6和图7显示了用仅包括两个单色分量的辐射20(第一波长等于400nm，第二波长等于1000nm)处理的图1所示类型的叠层10’的加热的模拟结果。辐射的总吸收光子通量ΦT等于8.95161×1021光子/m2/s。总吸收光子通量ΦT包括具有400nm的第一波长的第一吸收光子通量ΦA和具有1000nm的第二波长的第二吸收光子通量ΦB。总吸收光子通量ΦT等于ΦT＝ΦA+ΦB，并且是恒定的。特别地，图6显示了辐射20的吸收功率密度或总吸收辐照度EABS作为第一和第二吸收光子通量比ΦA/ΦB的函数。第一吸收辐照度EA ABS取决于辐照度EA(包括吸收、透射和反射辐照度)和第一吸收光子通量ΦA，根据：
【数学式1】
EA ABS＝EB×吸收系数＝ΦB×hc/λ400
类似地，第二吸收辐照度EB ABS取决于辐照度EB(包括吸收、透射和反射辐照度)和第二吸收光子通量ΦB，根据：
【数学式2】
EB ABS＝EB×吸收系数＝ΦB×hc/λ1000
图6显示了作为吸收光子通量比ΦA/ΦB的函数的第一吸收辐照度EA ABS(以实线表示)、第二吸收辐照度EB ABS(以细虚线表示)和总吸收辐照度EABS(以粗虚线表示)。短波长光子比长波长光子能量更高，导致总吸收辐照度EABS随着第一光子通量ΦA的增加而增加。当辐射20仅包括波长等于1000nm的光子时，即当第一吸收光子通量ΦA为零时，总吸收辐照度EABS为最小，且基本上等于1.8kW/m2。当辐射20仅包括波长等于400nm的光子时，即当第一吸收光子通量ΦA为100％时，总吸收辐照度EABS最大并且基本上等于4.4kW/m2。
第一光子通量ΦA优选具有波长在300nm和550nm之间的光子。第二光子通量ΦB优选具有波长在550nm和1100nm之间的光子。有利地，第二光子通量ΦB的波长在800nm和1100nm之间。
图7显示了作为辐射20的吸收功率密度(或总吸收辐照度)EABS的函数的叠层10’的温度变化的模拟结果。总吸收辐照度EABS随吸收光子通量ΦA/ΦB的比率而变化，该比率以第二尺度上绘制。当通量比ΦA/ΦB小于或等于70/30时，叠层的温度在整个处理持续时间t内保持在200℃或以下。因此，不需要使用冷却***来控制叠层10’的温度。例如，当通量比ΦA/ΦB为10/90时，叠层10’达到的温度低于170℃。
当通量比ΦA/ΦB大于70/30时，叠层温度高于200℃。在这种情况下，可能需要采用冷却***来降低叠层10’的温度并限制非晶硅层12、13、14退化的风险。冷却***可实施一个或多个传热机制，例如热辐射的发射、与环境空气的自然对流或甚至与衬底30的热传导。
当通量比ΦA/ΦB超过70/30时，在至少部分处理持续时间t内，叠层10’的温度高于200℃。例如，当通量比ΦA/ΦB为100/0时，叠层10’的温度在处理结束时约为218℃。因此，最好采用冷却***，以在处理持续时间内将叠层10’的温度保持在200℃以下，或减少叠层温度超过200℃时的时间。冷却***可包括支撑件30内的传热流体的循环，使叠层10’与Peltier元件接触，或者强制循环气体，使热量通过强制对流被带走。以此方式，可以避免或减少非晶硅层12、13、14的退化。在任何情况下，都应确保叠层10’的温度保持在320℃以下，超过320℃，非晶硅层12、13、14将无可挽回地退化。
光子通量比小于70/30的辐射20的实施是由叠层10’吸收的总光子通量ΦT与其加热之间的极好折衷。
实际上，叠层10’的临界温度也可能在218℃和250℃之间，从而允许在不需要冷却***的情况下进行处理。
根据一个实施例，电磁辐射20由第一分量和第二分量组成。第一分量有利地在300nm和550nm之间，第二分量有利地在550nm和1100nm之间。例如，第一和第二分量对应于图3所示的范围A和B。每个波长优选地属于两个分量中的一个。例如，至少一个第一波长属于第一分量。类似地，至少一个第二波长属于第二分量。
为了控制待处理叠层的加热，如图6和图7所示，将所述叠层暴露于包括至少一种单色分量的辐射是有利的。换句话说，第一和/或第二分量可以是单色的。单色意味着该分量仅包括一个波长。相反，多色意味着该分量包括多个波长。更具体地说，当分量仅包括一条在半峰值的全宽度小于或等于10nm的线时，该分量可以被认为是单色的。此外，该线优选具有：
-大于0.04W/m2/nm的最大光谱辐照度；和
-小于或等于0.04W/m2/nm的最小光谱辐照度。
如果分量包括以下内容，可以被认为是多色的：
-一条在半峰值的全宽度大于10nm的线；
-多条线；或
-在宽光谱范围内大于0.04W/m2/nm的光谱辐照度。
特别是，图6和图7显示了模拟结果，其中实施的电磁辐射的两个分量是单色的。实际上，第一分量具有400nm的第一单波长，而第二分量具有1000nm的第二单波长。
因此，在300nm和550nm之间测量的第一辐照度可以与第一分量相关联。类似地，在550nm和1100nm之间测量的第二辐照度可以与第一分量相关联。
此外，有利的是，在与第二分量相同的范围内测量第二辐照度。因此，当辐射具有第三辐照度时，第二分量可以在800nm和1100nm之间，以精确匹配测量第二辐照度的范围。根据本示例，电磁辐射包括：
-第一分量在300nm和550nm之间延伸；和
-第二分量从800nm延伸到1100nm。
除了第一分量和第二分量之外，电磁辐射优选是可忽略的，即其具有小于0.04W/m2/nm的光谱辐照度。
类似地，波长在300nm和550nm之间的第一光子通量可以与第一分量相关联。波长在550nm和1100nm之间，或者甚至800nm和1100mm之间的第二光子通量可以与第二分量相关联。
为了增加处理动力学同时避免冷却***的实施，处理方法的一个特定实施例提供了用仅包括波长在300nm和550nm之间，例如400nm的光子的辐射20处理叠层10’，该辐射具有高总辐照度E，例如大于或等于200kW/m，并且处理持续时间小于或等于12秒。这种实施方式使得可以在控制叠层10’的温度的同时利用短波长提供的处理效果。有利地，可以缩短处理持续时间t，以减少叠层10’的加热，从而使其温度保持在200℃以下或短暂地保持在200℃和320℃之间。在该示例中，衬底11可以是n型掺杂的。
也可以有利地减少处理持续时间t以减少叠层10’的加热，使得其温度保持在其临界温度以下或短暂地保持在临界温度和最大温度之间。
例如，如果电磁辐射20的处理持续时间t和总辐照度E使得叠层10’的温度不超过200℃(可能使用冷却***)，则电磁辐射暴露步骤可以是连续的，即一次进行。如果处理持续时间t和辐射的总辐照度E使得叠层温度超过200℃(例如，ΦA/ΦA＝100/0)，在没有冷却***或冷却***不足的情况下，可以依次进行暴露步骤，其被分成几个暴露阶段，这些暴露阶段通过冷却阶段(例如通过自然或强制对流)分开。然后在χ秒的N个暴露阶段达到处理持续时间t(N为正自然数，χ为正实数)。在连续或顺序实施暴露步骤之间的选择也可以取决于临界温度。
在处理方法的优选实施方式中，电磁辐射20的总辐照度E大于或等于1000kW/m2，并且处理持续时间t有利地小于或等于2.5秒。
小于或等于2.5s的暴露时间可以减轻实施该方法的应力，特别是在叠层10’的热管理方面。这可以允许进行一次暴露步骤，以减少在顺序暴露步骤的情况下的阶段数，或者使用效率较低(因此成本较低)的冷却***。
例如，叠层10’中的非晶硅可以承受约320℃的温度约0.2秒(之后它遭受不可逆的损坏)。因此，可以考虑按顺序进行暴露步骤，阶段的持续时间为0.2秒，如有必要，将叠层的温度保持在320℃以下。
上述处理方法可以在制造异质结光伏电池的不同阶段进行。异质结光伏电池是指由晶体硅衬底制成的光伏电池。衬底可以是n型或p型掺杂的。该光伏电池可以是单面或双面电池。在单面电池中，只有正面收集太阳辐射。在双面电池中，正面和背面各收集一部分太阳辐射。正面收集入射(即直接)辐射，而背面收集漫辐射或反射辐射。双面电池的正面是指当它指向入射辐射时能够获得最大电流的正面。n型异质结光伏电池的发射极，即p型掺杂非晶硅层，可以位于电池的正面或背面。后者被称为反向发射极异质结光伏电池。
通常，制造异质结光伏电池的方法包括(参考图1)：
-在衬底11的第一面上沉积氢化非晶硅(优选为本征)的第一钝化层14；
-在第一钝化层14上沉积n掺杂(优选氢化)非晶硅的第一层12；
-在掺杂非晶硅的第一层12上沉积第一透明导电氧化物层15；和
-在第一透明导电氧化物层15上形成至少一个收集电极16；
-在衬底11的第二相对面上沉积第二钝化层14；
-在第二钝化层14上沉积非晶p掺杂(优选氢化)硅的第二层13。
制造双面光伏电池，例如图1中所示的光伏电池10，还包括将第二透明导电氧化物层15沉积到掺杂非晶硅的第二层13上，并在第二透明氧化导电层15上形成至少一个收集电极16。
为了不使制造光伏电池的方法因产生额外的步骤而复杂化，该处理方法有利地被整合到已经存在的步骤中。例如，在沉积第一透明导电氧化物层15时，可以照射包括衬底11、第一钝化层14和掺杂非晶硅的第一层12的叠层。在沉积n掺杂非晶硅层时，也可以照射叠层。
在将第二透明导电氧化物层15沉积到掺杂非晶硅的第二层13上时，也可以照射叠层。因此，可以改善每个透明导电氧化物层和下面的掺杂非晶硅层之间的界面。
在第一透明导电氧化物层15上或在仅双面电池的情况下，在第二透明导电氧化层15上形成收集电极16时，也可以照射叠层。收集电极16的形成通常包括两个操作：
-通过丝网印刷将金属膏沉积到(第一和/或第二)导电透明氧化物层15上的第一操作；和
-例如通过热处理硬化金属膏的第二操作，以降低(金属)收集电极的电阻率。
该硬化金属膏的第二操作和叠层暴露步骤有利地同时进行。因此，照射产生的热量有助于金属膏的硬化。
该处理方法也可以应用于处于其最终状态的异质结光伏电池(在导电透明氧化物层15上形成收集电极16之后)。
在制造所谓的叉指式背接触(IBC)光伏电池的范围内，IBC电池包括分别沉积在衬底的第一和第二面上的第一和和第二钝化层。抗反射处理层可以沉积在第二钝化层上。衬底的第二面是IBC的正面，用于接收太阳辐射。p型和n型掺杂非晶硅的交替层彼此相邻地沉积在第一钝化层上，即IBC的背面上。可以将多个导电透明氧化物层沉积到掺杂的非晶硅层之一上。金属化物也可以沉积在每个透明导电氧化物层上，以使IBC能够电连接。在沉积导电透明氧化物层之前处理IBC可能是有利的。衬底的第一面，即IBC的背面，指向辐射源。在沉积金属化物之前暴露导电透明氧化物层使得可以提高这些层的质量，从而降低IBC的串联电阻。在金属化物沉积之后暴露导电透明氧化物层使得可以改善所述层和金属化物之间的界面，从而进一步降低IBC的串联电阻。
在包括布置在硅异质结电池(所谓的“下层”电池)上的第一钙钛矿基电池(所谓“上层”电池)的所谓“串联”电池的制造范围内，既改善异质结电池的钝化层，又改善两个电池之间的未来界面。在这种情况下，所述处理方法可以在异质结电池制造结束时或在异质结电池制造步骤之一期间发生。
或者，在将钙钛矿电池沉积到硅异质结电池上之后，只要保持低于200℃，优选基本上为100℃的处理温度，就可以应用该处理方法。
最后，如果处理方法的温度与模块的组成元件兼容，则处理方法也可以应用于光伏模块。光伏模块包括至少两个彼此电连接的硅异质结(SHJ)光伏电池，所述至少两个硅异质结光伏电池直接或在包括至少一个其他SHJ电池的光伏链内电连接。SHJ叠层例如与图1中的类型相同，并且进一步包括：
-晶体硅衬底；
-氢化非晶硅的第一钝化层，设置在所述衬底的第一面上；和
-非晶n型掺杂硅的第一层，设置在所述第一钝化层上。
用于处理模块的方法包括将每个SHJ电池叠层暴露于电磁辐射的步骤。衬底的每个第一面指向电磁辐射源。这可以是固定或交换模块表面的点、线或扩展源。例如，所有SHJ电池可以在光伏模块的一个面上具有它们的第一面，在这种情况下，只需要进行一次暴露步骤。或者，特别是在双面电池的情况下，SHJ电池可以在模块内交替，依次具有衬底的第一面或衬底的第二面。在这种情况下，处理方法有利地在光伏模块的每个面上重复暴露步骤，以便暴露衬底的每个第一面。
在电池制造或模块处理方法中实施的暴露步骤有利地与叠层处理方法的暴露步骤相同。在模块处理方法的每个暴露步骤中实施的电磁辐射有利地与在叠层处理方法中实施的相同。因此，前面描述的叠层处理方法的所有实现模式和所有特征都适用于模块处理方法。

Claims (15)

1.一种处理叠层(10’)的方法，所述叠层包括：
-晶体硅衬底(11)；
-氢化非晶硅的第一钝化层(14)，设置在所述衬底(11)的第一面(11a)上；和
-n掺杂非晶硅的第一层(12)，设置在所述第一钝化层(14)上；
所述方法包括将所述叠层(10’)暴露于由电磁辐射源(40)发射的电磁辐射(20)的步骤，所述衬底(11)的第一面(11a)指向所述电磁辐射源(40)，所述电磁辐射(20)具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个第二波长在800nm和1100nm之间，并且所述电磁辐射的光谱辐照度在550nm和800nm之间小于或等于0.04W/m2/nm。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射由第一分量和第二分量组成，所述第一分量在300nm和550nm之间，所述第二分量在550nm和1100nm之间，所述第一分量和所述第二分量中的至少一个是单色的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射(20)具有：
-在300nm和550nm之间的波长范围内测量的第一辐照度(EA)；
-在550nm和1100nm之间的波长范围内测量的第二辐照度(EB)；和
-在300nm和1100nm之间的波长范围内测量的总辐照度(E)；
所述第一辐照度大于总辐照度的10％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在400nm和550nm之间的波长范围内测量所述第一辐照度(EA)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射包括波长在300nm和550nm之间的第一光子通量(ΦA)和波长在550nm和1100nm之间的第二光子通量(ΦB)，所述第一光子通量与所述第二光子通量的比率(ΦA/ΦB)小于或等于70/30。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射包括等于所述第一光子通量(ΦA)和所述第二光子通量(ΦB)之和的总光子通量，所述总光子通量大于或等于8.95161×1021光子/m2/s。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在暴露于电磁辐射(20)的步骤中，所述叠层(10’)的温度低于320℃。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述暴露步骤是连续的。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述暴露步骤按顺序进行。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述叠层(10’)还包括设置在所述掺杂非晶硅的第一层(12)上的导电透明氧化物层(15)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述叠层(10’)包括：
-氢化非晶硅的第二钝化层(14)，设置在所述衬底(11)的第二面(11b)上，所述衬底的第二面(11b)与所述衬底的第一面(11a)相对；和
-p掺杂非晶硅的第二层(13)，设置在所述第二钝化层上(14)。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述叠层(10’)还包括掺杂p型非晶硅的第二层(13)，所述掺杂非晶硅的第二层(13)也设置在所述第一钝化层(14)上。
14.一种制造硅异质结电池的方法，包括以下步骤：
-通过将第一氢化非晶硅钝化层(14)沉积到晶体硅衬底(11)的第一面(11a)上以及将n掺杂非晶硅的第一层(12)沉积到第一钝化层(14)上来形成叠层；和
-将所述叠层暴露于由所述电磁辐射源(40)发射的电磁辐射(20)，所述衬底的第一面(11a)指向所述电磁放射源(20)，所述电磁辐射(20)具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。
15.一种用于处理光伏模块的方法，所述光伏模块包括至少两个电连接的硅异质结光伏电池，每个硅异质结太阳能电池包括叠层，所述叠层包括：
-晶体硅衬底；
-氢化非晶硅的第一钝化层，设置在所述衬底的第一面上；和
-n型掺杂非晶硅的第一层，设置在所述第一钝化层上；
所述用于处理所述光伏模块的方法包括将每个叠层暴露于由电磁辐射源发射的电磁辐射的步骤，所述衬底的第一面指向所述电磁辐射源，所述电磁辐射具有300nm和550nm之间的至少一个第一波长和550nm和1100nm之间的至少一个第二波长。
CN202180058445.3A 2020-07-29 2021-07-23 处理异质结光伏电池前体的方法 Pending CN116097454A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2008017 2020-07-29
FR2008017A FR3113190B1 (fr) 2020-07-29 2020-07-29 Procédé de traitement d'un précurseur de cellule photovoltaïque à hétérojonction
PCT/EP2021/070748 WO2022023221A1 (fr) 2020-07-29 2021-07-23 Procédé de traitement d'un précurseur de cellule photovoltaïque à hétérojonction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116097454A true CN116097454A (zh) 2023-05-09

Family

ID=72885794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180058445.3A Pending CN116097454A (zh) 2020-07-29 2021-07-23 处理异质结光伏电池前体的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230275180A1 (zh)
EP (1) EP4189748A1 (zh)
CN (1) CN116097454A (zh)
FR (1) FR3113190B1 (zh)
WO (1) WO2022023221A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3136891A1 (fr) * 2022-06-20 2023-12-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé d’amélioration du rendement de conversion d’une cellule photovoltaïque et équipement associé
FR3136892A1 (fr) * 2022-06-20 2023-12-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de traitement d’un module photovoltaïque par immersion de lumière

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1734589B1 (en) * 2005-06-16 2019-12-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for manufacturing photovoltaic module
FR2977079B1 (fr) 2011-06-27 2013-07-26 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement de cellules photovoltaiques a heterojonction pour ameliorer et stabiliser leur rendement
US20160005915A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Sino-American Silicon Products Inc. Method and apparatus for inhibiting light-induced degradation of photovoltaic device
US9947825B2 (en) * 2015-12-18 2018-04-17 Lg Electronics Inc. Method of manufacturing solar cell
CN110518095B (zh) * 2019-08-29 2021-08-10 国家电投集团科学技术研究院有限公司 硅异质结太阳电池的光处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230275180A1 (en) 2023-08-31
FR3113190A1 (fr) 2022-02-04
FR3113190B1 (fr) 2023-01-13
WO2022023221A1 (fr) 2022-02-03
EP4189748A1 (fr) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114503289B (zh) 用于处理在异质结光伏电池的制造过程中获得的堆叠的方法
US10249776B2 (en) Heterojunction solar cell and manufacturing method thereof
US8455754B2 (en) Solar cell element manufacturing method and solar cell element
EP2405485B1 (en) Thin film solar cell module
JP3017422B2 (ja) 光起電力素子アレー及びその製造方法
US7915520B2 (en) Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof
US20130206219A1 (en) Cooperative photovoltaic networks and photovoltaic cell adaptations for use therein
CN102725854B (zh) 制造光伏电池的方法、由此产生的光伏电池及其应用
JPH09129904A (ja) 光起電力素子およびその製造方法
JP2013168661A (ja) 太陽電池構造体、光起電モジュール及びこれらに対応する方法
US20100243030A1 (en) Substrate and positioning method thereof, photoelectric conversion device and manufacturing method and apparatus therefor, and solar cell
CN116097454A (zh) 处理异质结光伏电池前体的方法
AU2008332347A1 (en) Multilayer thin-film photoelectric converter and its manufacturing method
JP7442002B1 (ja) 太陽電池およびその製造方法、光起電力モジュール
CN117727838B (zh) 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
US7352044B2 (en) Photoelectric transducer, photoelectric transducer apparatus, and iron silicide film
JP2006222384A (ja) 集積型薄膜太陽電池及びその製造方法
JP4975528B2 (ja) 集積形太陽電池
CN112086541B (zh) N型太阳能电池的后处理方法
KR101155890B1 (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
CN114041209A (zh) 光电转换层、太阳能电池、多结太阳能电池、太阳能电池组件和光伏发电***
KR101484620B1 (ko) 실리콘 태양전지
US10784396B2 (en) Solar cell, solar cell module, and production method for solar cell
EP3435426B1 (en) Solar cell, solar cell module, and method for manufacturing solar cell
WO2023190142A1 (ja) 半導体デバイスおよび太陽電池並びに半導体デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination