太陽電池燒結(jié)異常及排查

【摘 要】通過紅外加熱管加熱，烘干去除漿料里的有機物質(zhì)。再經(jīng)過高溫區(qū)域使上下電極與硅片形成良好的歐姆接觸，提高電性能參數(shù)。如串聯(lián)電阻或并聯(lián)電阻；并使鋁背場與硅片表面形成完好的鋁硅金屬，減少金屬硅膠接觸的載流子復合。提高開路電壓及短路電流。從而提高電池轉(zhuǎn)換效率。

【關鍵詞】歐姆接觸；燒結(jié)爐

一、燒結(jié)的原理

燒結(jié)可看作是原子從系統(tǒng)中不穩(wěn)定的高能位置遷移至自由能最低位置的過程。厚膜漿料中的固體顆粒系統(tǒng)是高度分散的粉末系統(tǒng)，具有很高的表面自由能。因為系統(tǒng)總是力求達到最低的表面自由能狀態(tài)，所以在厚膜燒結(jié)過程中，粉末系統(tǒng)總的表面自由能必然要降低，這就是厚膜燒結(jié)的動力學原理。

固體顆粒具有很大的比表面積，具有極不規(guī)則的復雜表面狀態(tài)以及在顆粒的制造、細化處理等加工過程中，受到的機械、化學、熱作用所造成的嚴重結(jié)晶缺陷等，系統(tǒng)具有很高自由能.燒結(jié)時，顆粒由接觸到結(jié)合，自由表面的收縮、空隙的排除、晶體缺陷的消除等都會使系統(tǒng)的自由能降低，系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W中更穩(wěn)定的狀態(tài)。這是厚膜粉末系統(tǒng)在高溫下能燒結(jié)成密實結(jié)構的原因。

二、燒結(jié)爐結(jié)構

上料區(qū)—烘干區(qū)—（預、主）燒結(jié)區(qū)—回溫區(qū)（冷卻區(qū)）—下料區(qū)

三、燒結(jié)爐作用

先烘干硅片上的漿料，去除漿料中的有機成分，通過高溫使硅金屬與漿料形成歐姆接觸。注：歐姆接觸——金屬與半導體間沒有整流作用的接觸稱為歐姆接觸。在這種接觸中，電流通過接觸時的壓降往往小到可以不計。

四、燒結(jié)異常及排查處理

印刷不全：

1.印刷不全通常表現(xiàn)為網(wǎng)版高度太高，此時可適當降低網(wǎng)版的高度；適當降低回料板高度，切記調(diào)節(jié)幅度過大導致網(wǎng)版損壞。

2.虛印

虛印的產(chǎn)生主要是漿料的滲透性不好或者網(wǎng)版局部堵塞，可適當降低印刷速度或增加印刷壓力；漿料太干可適當添加稀釋劑。

3.漏漿

漏漿時可以用膠帶補全網(wǎng)孔，嚴重直接更換網(wǎng)版。

4.斷柵

一般輕微斷柵使用無塵布擦拭網(wǎng)版即可恢復生產(chǎn)。

漿料的滲透性導致虛印而導致的斷柵可延長漿料的攪拌時間、添加稀釋劑、印刷時可先使用松油醇擦拭網(wǎng)版再用無塵布將虛印點上下對擦。

網(wǎng)版太高，可適當降低網(wǎng)版高度。

5.毛邊

毛邊是指邊緣柵線印刷部平滑，呈毛絨狀，毛絨處有多余的漿料印刷。

調(diào)節(jié)方法：

①、抬高網(wǎng)版，調(diào)節(jié)時調(diào)節(jié)幅度大一些

②、網(wǎng)版過低也會造成毛邊，區(qū)別在于毛邊的偏向不同，偏向電池片內(nèi)部可抬高網(wǎng)版。

6.鋁包

鋁包的調(diào)節(jié)可根據(jù)鋁包的數(shù)目、大小及位置來判斷。數(shù)目很少，位置固定，可查看背電場印刷是否存在結(jié)點。鋁包數(shù)目較多，位置不固定時溫度過高或過低，可根據(jù)電性能參數(shù)來調(diào)節(jié)。最好用拉溫儀對比，還可調(diào)節(jié)烘干箱溫度。

五、燒結(jié)對電池片的影響

相對于鋁漿燒結(jié)，銀漿的燒結(jié)要重要很多，對電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻，即FF的變化。

鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機溶劑完全揮發(fā)，并形成完好的鋁硅合金和鋁層。局部的受熱不均和散熱不均可能會導致起包，嚴重的會起鋁珠。

六、總結(jié)

經(jīng)過太陽電池燒結(jié)異常及排查處理，膜層更好的收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金電極材料中。溫度降低，系統(tǒng)冷卻形成再結(jié)晶層，溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態(tài)形式結(jié)晶出來，在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層，形成歐姆接觸。進一步提高電性能參數(shù)，從而再次提高電池轉(zhuǎn)換效率。