燒結(jié)作為太陽能電池生產(chǎn)中的最后一道工序,對電池的性能起著重要的作用;燒結(jié)工藝的好壞直接影響著電池的各項參數(shù)、成品率。
大多數(shù)廠家的燒結(jié)工藝都是在實際生產(chǎn)中技術(shù)人員通過不斷的實驗總結(jié)出來的,千差萬別,沒有理論指導(dǎo)。這樣不僅浪費了大量人力, 而且在漫長的摸索過程中還可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較差,不合格品率增加。
本文就基本燒結(jié)理論及實驗數(shù)據(jù)總結(jié)出對燒結(jié)工藝進行調(diào)節(jié)優(yōu)化的一套整體思路。希望對實際生產(chǎn)中燒結(jié)工藝的確定及優(yōu)化起到一定指導(dǎo)作用,加速太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)中,燒結(jié)普遍采用共燒即在燒結(jié)過程中背場、背電極、正電極一次燒結(jié)完成。這樣在工藝上有利于太陽能電池效率的提高,但是缺點是工藝難于控制,因為背場和正電極在燒結(jié)過程中需要不同的燒結(jié)溫度。
按照正常的工業(yè)生產(chǎn)流程,選擇100片多晶太陽能硅片,經(jīng)過清洗制絨→擴散制結(jié)→去磷硅玻璃→PECVD鍍減反射膜→印刷燒結(jié)→激光刻蝕→測試,在燒結(jié)前將硅片分為5組,調(diào)節(jié)最后一個溫區(qū)的上下功率比例,測試電池參數(shù)進行比較。具體參數(shù)如下:
表1 燒結(jié)溫度設(shè)置及功率參數(shù)設(shè)置
電池經(jīng)過燒結(jié)后,表面均合格。背場沒有鼓泡、發(fā)黃等不合格現(xiàn)象。經(jīng)過電池測試儀在測試后,得到5組電池參數(shù)如表2(注:測試使用Berger標準測試系統(tǒng), Irev2反向電壓設(shè)置為12V)。
表2 電池測試主要參數(shù)
電池彎曲度每組取連續(xù)5片經(jīng)過實際測量(測量值取最大弧度處的高度)得到實際數(shù)據(jù)如表3。
表3 電池的彎曲度5組數(shù)據(jù)
通過觀察幾組數(shù)據(jù),可以得知通過調(diào)節(jié)燒結(jié)爐的上下功率比例,可以得到更好的電池參數(shù)。通過改變上下功率比例、電池參數(shù),Isc、Rs、Rsh、Irev2及FF改變很大,而且電池的彎曲度也可以得到有效控制。
本實驗中只是對特定的漿料和燒結(jié)溫度曲線進行了實驗比較得出了結(jié)論。在實際調(diào)節(jié)中需要根據(jù)不同的鋁漿和銀漿組合分別進行調(diào)節(jié)。而且可以進一步向前推進,調(diào)節(jié)前面幾個溫區(qū)可以得到更好的效果。(摘編自《電氣技術(shù)》,原文標題為“太陽能電池?zé)Y(jié)過程中燒結(jié)爐的功率優(yōu)化設(shè)置”,作者為劉偉、孫小娟等。)