晶体硅太阳能电池烧结匹配性研究
晶体硅太阳能电池烧结匹配性研究<em> 摘 要：良好的烧结能够极大地提升太阳能电池的转换效率。通过理论分析太阳能电池烧结后各参数的变化情况，预测烧结的状态以及烧结的调节方向，进而通过实验来验证理论分
晶体硅太阳能电池烧结匹配性研究 <em> 摘要：良好的烧结能够极大地提升太阳能电池的转换效率。通过理论分析太 阳能电池烧结后各参数的变化情况，预测烧结的状态以及烧结的调节方向，进而通过实验 来验证理论分析，从而得到工业生产中晶硅电池烧结匹配优化方法。通过不断对烧结的优 </em> 化，从而达到了改善烧结效果，提升电池片功率的目的。 丝网印刷和快速烧结由于其生产相对方便和迅速高效，是当今工业生产太阳能电池大 规模应用的一种成熟工艺。 烧结的目的就是为了把印刷到硅片上的电极在高温下烧结与硅片形成良好的欧姆接 触，从而更好地收集电池片表面由于光生伏特效应所产生的电流。电池片常规的生产工艺 &rarr;&rarr;&rarr; 流程为：表面预清洗化学腐蚀制作绒面扩散制结等离子体刻蚀去边 &rarr;&rarr;&rarr;&rarr;&rarr; 去磷硅玻璃镀减反射膜丝网印刷烧结性能测试，其中烧结 为电池片生产的核心环节之一。 烧结的好坏直接影响电池片的几项重要参数：串联电阻、并联电阻和填充因子，从而 决定了电池片的好坏。由于很多厂家所用的设备以及工艺条件的不同，以及印刷浆料的不 断更新，每个厂家都需要根据自身的实际情况，在实践中不断调整和修改，以达到更好的 工艺匹配。本文通过理论分析串联电阻、并联电阻以及填充因子对于烧结效果的判断，并 以实验来验证这些判断指标，进而得到各参数与烧结温度的相互关系。这对于工业生产过 程中的烧结匹配性调节有一定的指导意义。 1 烧结原理 烧结原理就是当金属材料和晶硅加热到共晶的温度时，晶硅的原子会以一定的比例扩 散到金属当中，而扩散的晶硅原子的数量取决于金属的温度以及金属体积。而此时的晶硅 原子融入金属的状态就被称之为合金系统。此后降低温度，融入到金属中的硅原子会重新 以固态的形式结晶出来，这样就在金属和晶硅之间便形成了一层外延层。如果这个外延层 含有与原先晶体相同类型的杂质，金属与晶体硅便形成了欧姆接触。 每一批次硅片由于其杂质掺入的比例以及深度的不同，每批硅片都有其最佳的烧结 点，当温度过高或者过低，都不能达到我们理想的烧结效果。欠烧时，欧姆接触没有完全 形成，串联电阻便会偏大，填充因子偏低；过烧时，硅片表面的扩散磷在高温下被驱赶到 硅片的深处，而银浆中的磷不能形成充分的磷源补充，硅片表面的杂质浓度就会下降，接 触电阻就会增加，同时银硅合金也会消耗过多的银，此时的银硅合金层相当于隔离层，阻 止了载流子的输出，也会增加接触电阻，降低填充因子。 p-n 因此通过考察接触电阻的好坏以及结特性我们便可以判断出烧结情况的好坏。结 合并联电阻以及反向电流的考察，我们便可以大体判断出烧结的调节方向，过烧时会导致 p-n 电极烧穿，更多的杂质驱散到结附近，增加了局部漏电的几率，这时所表现出来的特 征就是并联电阻偏小，反向电流偏大，同时温度过高时表面复合几率增大，短路电流也会
