資料介紹
對于晶體硅太陽電池來說,燒結是最后一個工藝。燒結本身并不能提升效率,只是將電池應該達到的效率發(fā)揮出來,最終電池效率如何,要在在燒結工藝全部完成時才能體現(xiàn)出來。
燒結曲線大家談論較多的是陡坡式和平臺式,陡坡式曲線上升緩慢,平臺式在高溫區(qū)會突然上升,使用哪種溫度曲線,可能要結合不同的燒結爐和不同的工藝,工藝的前后匹配很重要。
燒結曲線需要借助燒結爐來完成。平臺式曲線溫度突然上升部分對快速升溫和穩(wěn)定性的要求較高,所以淺結高方阻結構跟平臺式曲線相對比較匹配。在燒結爐硬件性能達不到標準要求的情況下,大家普遍選擇的是陡坡式燒結曲線。一般來說,這種曲線在高溫區(qū)穩(wěn)定性好,對工藝的兼容性也很好。
二、燒結溫度的調節(jié)方法
目前的太陽電池使用的是正背共燒工藝,正面的燒結顯得更加重要,因為銀硅的歐姆接觸相對較難,其接觸電阻占串聯(lián)電阻份額較大,因此鋁漿、背銀的設計應該去匹配正銀的燒結條件。
1、溫度調節(jié)的時機選擇
正常情況下,為了不輕易打破燒結爐的熱量交換,燒結溫度不應做太大的調整。當電池的電性能和外觀出現(xiàn)異常,這個時候才需要我們來調節(jié)燒結溫度。
如果遇到重要的工藝調整,例如擴散方阻變化(比如高方阻),正面圖形設計更改,漿料升級和更換,突然的工藝異常,電池外觀異常等這些情況,這個時候可以對燒結溫度做一些調整。調整時首先要做的就是對測試結果的觀測和分析,先參考電性能,觀察FF和串聯(lián)電阻的變化,再觀察并聯(lián)電阻和反向電流是否異常。最后去參考外觀,比如出現(xiàn)弓片,鼓包等外觀異常。
2、燒結溫度調節(jié)對溫區(qū)的選擇
生產用燒結爐有9個區(qū),基本的設計分為前后兩部分。前半部分的三個區(qū)為烘干區(qū),主要完成漿料中有機物的烘干和燃燒;后半部分的6個區(qū),主要完成背場和正面的燒結。
背場的燒結主要是鋁漿到鋁金屬的轉變和硅鋁合金的形成,也可以說是硅鋁歐姆接觸的形成。正面的燒結是銀漿到銀和玻璃料混合固體的形成。燒結的關鍵是銀硅的歐姆接觸,因為銀的功函數較高,和鋁相比,較難以和硅形成歐姆接觸。
所以當我們選擇溫區(qū)進行溫度調節(jié)的時候,可按照下列步驟:
(1)如果串聯(lián)電阻和FF出現(xiàn)異常,首先優(yōu)選調節(jié)9區(qū),8區(qū)做配合,可以理解為9區(qū)粗調,8區(qū)微調;
(2)如果是鋁背場外觀出現(xiàn)弓片、鼓包問題,在漿料工藝條件吻合的情況下,一般峰值溫度已經偏高,這時優(yōu)先降低8區(qū)和9區(qū)的溫度,效率明顯下降時適當回調,再結合5、6和7區(qū)配合調節(jié)。
調節(jié)時建議一次只變動一個溫區(qū),這樣既可以保證效率,又保證外觀正常。
3、燒結溫度升降的選擇
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