晶体硅太阳电池烧结温度调节方法

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1、晶体硅太阳电池烧结温度调节方法       对于晶体硅太阳电池来说，烧结是最后一个工艺。烧结本身并不能提升效率，只是将电池应该达到的效率发挥出来，最终电池效率如何，要在在烧结工艺全部完成时才能体现出来。               　　　　烧结曲线大家谈论较多的是陡坡式和平台式，陡坡式曲线上升缓慢，平台式在高温区会突然上升，使用哪种温度曲线，可能要结合不同的烧结炉和不同的工艺，工艺的前后匹配很重要。　　烧结曲线需要借助烧结炉来完成。平台式曲线温度突然上升部分对快速升温和稳定性的要求较高，所以浅结高方阻结构跟平台式曲线相对比较匹配。在烧结炉硬件性能达不到标准要求的情况下，大家普遍选择的是陡坡式

2、烧结曲线。一般来说，这种曲线在高温区稳定性好，对工艺的兼容性也很好。　　二、烧结温度的调节方法　　目前的太阳电池使用的是正背共烧工艺，正面的烧结显得更加重要，因为银硅的欧姆接触相对较难，其接触电阻占串联电阻份额较大，因此铝浆、背银的设计应该去匹配正银的烧结条件。　　1、温度调节的时机选择　　正常情况下，为了不轻易打破烧结炉的热量交换，烧结温度不应做太大的调整。当电池的电性能和外观出现异常，这个时候才需要我们来调节烧结温度。　　如果遇到重要的工艺调整，例如扩散方阻变化（比如高方阻），正面图形设计更改，浆料升级和更换，突然的工艺异常，电池外观异常等这些情况，这个时候可以对烧结温度做一些调整。调整

3、时首先要做的就是对测试结果的观测和分析，先参考电性能，观察FF和串联电阻的变化，再观察并联电阻和反向电流是否异常。最后去参考外观，比如出现弓片，鼓包等外观异常。　　2、烧结温度调节对温区的选择　　生产用烧结炉有9个区，基本的设计分为前后两部分。前半部分的三个区为烘干区，主要完成浆料中有机物的烘干和燃烧；后半部分的6个区，主要完成背场和正面的烧结。　　背场的烧结主要是铝浆到铝金属的转变和硅铝合金的形成，也可以说是硅铝欧姆接触的形成。正面的烧结是银浆到银和玻璃料混合固体的形成。烧结的关键是银硅的欧姆接触，因为银的功函数较高，和铝相比，较难以和硅形成欧姆接触。　　所以当我们选择温区进行温度调节的时

4、候，可按照下列步骤：　　（1）如果串联电阻和FF出现异常，首先优选调节9区，8区做配合，可以理解为9区粗调，8区微调；　　（2）如果是铝背场外观出现弓片、鼓包问题，在浆料工艺条件吻合的情况下，一般峰值温度已经偏高，这时优先降低8区和9区的温度，效率明显下降时适当回调，再结合5、6和7区配合调节。　　调节时建议一次只变动一个温区，这样既可以保证效率，又保证外观正常。　　3、烧结温度升降的选择　　对于烧结温度调节来说，大家普遍关注的是实际的峰值温度。正银的烧结有一个最佳烧结点，温度过高，存在过烧；温度太低，存在欠烧。两种情况下都不能达到理想的烧结效果。怎么才能找到最佳烧结点，把握好温度的升降，是

5、温度调节的关键。如何判断升温还是降温主要还是根据测试的结果。电性能参数是温度升降的一个重要依据，我们可以根据电性能参数初步判断是过烧还是欠烧。　　过烧时，会消耗过多银，银硅的混合层（银硅并未形成合金）能起到阻挡载流子的作用，混合层会造成串联电阻偏大；欠烧时，银浆不能充分穿透氮化硅进入N型层，形成良好的欧姆接触，同样也会造成串联电阻偏大。所以仅凭串联电阻还不能判断出烧结的状态。　　那么我们需要结合并联电阻或者反向电流来判断。过烧时，银浆中的成分进入结区的可能性大，会造成部分短路，并联电阻会偏小；欠烧时，并联电阻和反向电流相对理想。因此，结合并联电阻和反向电流可以帮助判断烧结的状态。　　有时候在

6、实际的操作过程中，仅凭这些参数的组合特征并不能显现出烧结状态，我们需要用尝试的方法来找出过烧还是欠烧的状态。　　当我们判断不了问题的出现究竟是过烧还是欠烧时，可以直接升高或者降低9区的温度找出大致调节的方向，然后再一步步调节温度。在调节过程中，我们可以参考背场外观情况，如果背场边缘开始出现鼓包，说明温度已经偏高，此时应该处于过烧状态，应该适当降低峰值温度接近最佳烧结点。　　在对烧结温度调节之前还要做的一件事情就是查看烧结炉的每个加热灯管是不是在正常的情况下工作。观察点是各温区加热灯管输出功率的百分比，如果发现这个百分比偏大，或者是上下波动较大，那就需要让设备人员检查加热灯管的状态。　　4、温

7、度调节过程中异常情况处理　　（1）弓片　　弓片是一种常见的外观异常现象，薄片、铝浆和印刷湿重都可能引起弓片。当出现弓片时，最快捷最有效的方法的是降低烧结区的温度。首先降低9区温度，以防效率出现严重下滑，同时8区可以配合调节，效率开始下降时建议停止降低温度，适当降低6区和7区的温度，减少硅片在577度以上的时间。但是，在保证效率的情况下，有时温度调节不能完全保证消除弓片，只是降低其严重性。　　（2）鼓包和铝珠