资料介绍
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
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