《丝网工艺培训》PPT课件

1、1丝网工艺培训2太阳能电池工艺基本流程太阳能电池工艺基本流程前清洗（制绒）前清洗（制绒）扩散扩散PECVD SiNx PECVD SiNx 后清洗（刻边后清洗（刻边/ /去去PSGPSG） 丝网印刷丝网印刷/ /烧结烧结/ /测试测试3印刷机台的介绍4丝网机台(Baccini)5丝网印刷各阶段硅片图形印刷背电极后的硅片印刷背电极后的硅片印刷背电场后的硅片印刷背电场后的硅片印刷正电极后的硅片印刷正电极后的硅片6丝网印刷概念l把带有图案的模版附着于丝网上进行印刷把带有图案的模版附着于丝网上进行印刷l通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成作而成l承印物直接放在

2、带有模版的丝网下面，浆承印物直接放在带有模版的丝网下面，浆料在刮刀的挤压下穿过丝网间的网孔料在刮刀的挤压下穿过丝网间的网孔l只有图像部分能穿过，印刷到承印物上只有图像部分能穿过，印刷到承印物上l 7l加入浆料l刮刀施加压力朝丝网另一端移动l丝网与承印物之间保持一定的间隙l浆料从网孔中挤压到基片上l丝网张力而产生反作用力-回弹力l丝网与基片只呈移动式线接触l刮板抬起，丝网脱离基片l工作台返回到上料位置，完成一个印刷行程l 丝网印刷行程丝网印刷行程8丝网印刷丝网印刷/烧结烧结/测试流程测试流程9注意的问题： 此处最多出现的问题为吸双片和造成较多碎片解决方法： 调节上图中的真空吸力（a处），并适当调

3、节（b处）的吹风力度和吹风角度。ba10丝网印刷台面通过括刀一次移动通过括刀来回移动印刷二次。 先括刀往前移动，印刷一次。电池到网板的距离(1800左右)印刷完成后电池到网板的距离印刷位置向上移动至停止位置的速度印刷时括刀的位置印刷和回墨完成后，印刷头的停止位置印刷时括刀下降的压力（100左右）括刀夹持器的水平移动能修正网板的位置印刷完成后程序延迟抬高网板和括刀的时间印刷速度（200左右）刮浆料速度12其中三个参数为工艺常调节：1.sanp-off-主要控制网板台面的高度-控制栅线的高度-我们电池到网板的距离(1800-3300左右)2.pressure-刮刀压在网板上的压力-控制栅线的连续，

4、防止虚印，以及粘板等-我们控制在75-100N3.printing speed-刮刀在网板上移动的速度-太小影响效率，太大出现虚印-我们控制在200以内139&10号相机的位置9&10号相机的作用是为准确印刷电极的位置，确保丝网在电池片上的正确位置，防止出现偏印。14相机校准 1. 校正点位置重新调整步骤: (以Alignment Error Camera 9 报警为例,假设图像显示校正点位置偏低.) 先按F5键将印刷头升高.Baccini主菜单中Vision 51Cameras Pieces Alignment Image Live cam 9点 Move Camera 9

5、Axis Screen position Y camera 9 move Step offset (100) B(-) Confirm Pos. Exit Save 注:A. 为便于观察和调整,最好将Image 界面移到屏幕左边,将 Move 界面移到右边. B. Step offset 值和调整方向(F-/B+)根据校正点在图像中的位置确定,最终将校正点调整到图像框的中心. C.每次调整后需将数据确认(Confirm)和保存(Save data)后,所做调整才有效.只要校正点清晰完整，位置调整好后网版一般能通过自动识别，不需要以下操作，就可以进行生产了。15网板校正界面16台面介绍此处经常放

6、吸尘纸-便于发现漏浆；由于此处有真空吸力-会出现碎片；如不经常更换会出现较多Rs失效-建议关于多久更换可以有一个规程此处已成为失效排查首要地方！17网板调动X、Y、Theta piece offsets（印刷图形位置）：印刷图形相对于硅片的位置。调整相应得X轴、Y轴，以及转角的角度以适应硅片的印刷，使印刷图形符合我们印刷要求。-否则会出现印刷偏移！18刮条手按下16MG使其与刮条网板接触，观察“Current Axis Position”中的数值，接近于0为最好。如果不是接近于0那么要调节41-Elmo Axis parameters中的“DP Axis Home position”将其数值调

7、小实际位置就会变大，数值调大实际位置变小。所以手动按下的位置如果大于0则增大“DP Axis Home position”小于0则减小“DP Axis Home position”与期望值的差值就是我们要修改的数值，即在原有的数值基础上加减此差值。按下41-Elmo Axis parameters中的“Confirm/sent”按钮。19拔出“急停开关”，按下“辅助电源开关”在42-Elmo Axis Manual Command中按“Axis Reset”按钮进行复位。然后“Set Axis Position”中输入0，按“Move to set”观察刮条与网板间的间距，在“Step Off

8、set+/-”中输入100 按B(-)与F(+)调节16MG位置使得刮条与网板刚好接触为最佳，此为0点。看“Current Axis Position”中的数值，然后在“DP Axis Home position”中加/减此数。大了加，小了减。然后按“Axis Reset”。0点就调节好了，可以印刷了。20刮条和网板的安装刮条安装一定要平整，不然会出现虚印！可用透光检查，就是将刮刀放在白 纸上看是否有光透过安装前要检查 安装时要看好方向21在下图界面可以看到印刷的数值刮刀的实际位置刮刀的实际位置调节刮刀限位旋钮使得刮刀可以继续向下运动，或阻止它向下运动一段距离。调节刮刀限位旋钮可以间接调节刮刀

9、的印刷位置，因为在压力模式下调节刮刀限位旋钮可以间接调节刮刀的印刷位置，因为在压力模式下工作。如果此旋钮接触到下面则压力会增大很多，压力感应器就会自工作。如果此旋钮接触到下面则压力会增大很多，压力感应器就会自动调节刮刀的位置。此位置不能调节太大，否则会造成动调节刮刀的位置。此位置不能调节太大，否则会造成 报警。报警。22烘干装置此处为较多的污染处23烘干装置常存在的问题和解决方案1.由于机械手的夹片运动，会出现较多碎片-可以在挂钩处加上泡沫或胶带，已增加其缓冲力度；2.花篮处的清洁很重要-因为电池片正面在花篮上，又因为烘干有较多有机物常常凝结在花篮处-造成Rs失效-按期清洁花篮；24烘箱挂篮定

10、位感应器的调节一般在烘箱挂篮位置偏移、多跑篮不能够定位而报警都要调节此感应器。此感应器位于烘箱侧面链条转动电机的旁边。当烘箱的抓手一边出现放片子放不到位，而另一边却下的太深，则要调节此感应器，由于长时间的运转会造成机械位置的偏移，所以此感应器有时会感应不到小铁钉而不能够停止马达造成挂篮越位并且报警。25烘箱控制界面占空比烘箱循环时间26印刷质量的控制27丝网印刷的作用印刷背电极后的硅片印刷背电极后的硅片作用：收集电流，传作用：收集电流，传出电流相当于一个电出电流相当于一个电池的电极池的电极印刷背电场后的硅片印刷背电场后的硅片作用：吸杂作用作用：吸杂作用 加速电子传出加速电子传出印刷正电极后的硅

11、片印刷正电极后的硅片作用：收集正面的电作用：收集正面的电子和传出电子子和传出电子 丝网印刷(SP)与欧姆接触SP的特点 接触形成和电流输送机理在硅表面形成结晶Ag孤岛(Ag island)电极电极截面截面分析分析Ag浆的物化性质与电池性能有机相的粘度与流平性宽而平宽而平细细但不平整但不平整细细且平且平栅线高宽比优化在网板使用寿命延长项目中我们试用了上述参数，得到网板使用寿命过程中的栅线高宽走势图如下： 与产线以前栅线高宽的情况相比，用优化后的印刷参数印刷，栅线高宽有了一定的改善。 由于目前产线使用的网板的网框厚度差别较大，各个印刷机台的电机参数也不统一，所以此结果还没能在产线得到应用。Ag浆的

12、物化性质与电池性能银颗粒大小与形态Effect of Ag particle size on Voc and FF at 750C/120 ipm.Effect of Ag particle size on Voc and FF at 840C/120 ipm.33背电极印刷和相关参数丝网材质丝网材质不锈钢不锈钢目数目数280280目目丝直径丝直径46-5346-53m m丝网厚度丝网厚度82-9082-90m m膜厚膜厚1515m m静态张力静态张力27-30N27-30N印刷速度印刷速度200 mm/s反料速度反料速度400 mm/s丝网间距丝网间距-1300m m刮板压力刮板压力65-9

13、5 N脱离速度脱离速度35 mm/s刮板高度刮板高度-1200m m烘箱温区烘箱温区1234全程时间全程时间温度温度100 120 160 180 8 minl 银铝浆是由银粉银铝浆是由银粉,铝粉铝粉,无机添加物和有机载体组成无机添加物和有机载体组成l使用前搅拌约使用前搅拌约45分钟分钟,搅拌均匀后使用搅拌均匀后使用l有良好的欧姆接触特性和焊接性能有良好的欧姆接触特性和焊接性能,附着性好附着性好l 34背电场印刷和相关参数丝网材质丝网材质不锈钢不锈钢目数目数320320目目丝直径丝直径23-2823-28m m丝网厚度丝网厚度4646m m膜厚膜厚1515m m膜网总厚膜网总厚60-6360-

14、63m m印刷速度印刷速度250 mm/s反料速度反料速度400 mm/s丝网间距丝网间距-1300m m刮板压力刮板压力80-85 N脱离速度脱离速度35 mm/s刮板高度刮板高度-1200m m烘箱温区烘箱温区1234全程时间全程时间温度温度100 120 140 160 8 minl铝浆由铝粉铝浆由铝粉,无机添加物和有机载体组成无机添加物和有机载体组成l使用前先搅拌约使用前先搅拌约15分钟分钟,均匀后使用均匀后使用l上述参数会根据浆料的粘稠度、网版性能、背面场印刷量做出适当调整上述参数会根据浆料的粘稠度、网版性能、背面场印刷量做出适当调整l影响所印铝浆的厚度因素有：丝网目数、网线直径、开

15、孔率、乳胶层厚影响所印铝浆的厚度因素有：丝网目数、网线直径、开孔率、乳胶层厚度、印刷头压力、印刷头硬度、印刷速度及浆料粘度度、印刷头压力、印刷头硬度、印刷速度及浆料粘度 35正面栅极印刷和相关参数丝网材质丝网材质不锈钢不锈钢目数目数280280目目丝直径丝直径3030m m丝网厚度丝网厚度5050m m膜厚膜厚1515m m静态张力静态张力26N26N印刷速度印刷速度180 mm/s反料速度反料速度400 mm/s丝网间距丝网间距-1400m m刮板压力刮板压力80-85 N脱离速度脱离速度10 mm/s刮板高度刮板高度-1300m ml正面栅极银浆是由银粉正面栅极银浆是由银粉,无机添加物和有

16、机载体组成的无机添加物和有机载体组成的l使用前先用搅拌机搅拌约使用前先用搅拌机搅拌约45分钟分钟l浆料搅拌均匀后方可使用浆料搅拌均匀后方可使用,参数的调整以图形完整、线条饱满、参数的调整以图形完整、线条饱满、印刷浆料重量适当为基准印刷浆料重量适当为基准l 36丝网网版调整参考Snap-off (网版间距网版间距) Park (网版正常停止位置网版正常停止位置) （-3000）m Speed upward (网版向上运动速度网版向上运动速度) （35）mm/s在保证印刷质量的前提下在保证印刷质量的前提下,网版间距越小越好网版间距越小越好一般为（一般为（-900 -1300）m太小易粘版或模糊不清

17、太小易粘版或模糊不清,过大易印刷不良和损坏网版过大易印刷不良和损坏网版 印第二道时可适当加大间距印第二道时可适当加大间距37丝网刮条调整参考Down-stop (刮条深度刮条深度) Park (刮条正常停止位置刮条正常停止位置) （5000）mPressure (印刷压力印刷压力) （5070）N 在保证印刷质量的前提下在保证印刷质量的前提下,刮条下降深度和压力越小越好刮条下降深度和压力越小越好刮条深度一般为刮条深度一般为 (-900 -1300)m刮条下降过深或压力过大刮条下降过深或压力过大,易碎片和损坏网版易碎片和损坏网版刮条下降深度不够或压力太小易印刷不良或粘版刮条下降深度不够或压力太小

18、易印刷不良或粘版38常见事故1正面印刷正面印刷栅线变细栅线变细网板高度太高降低snap-off，适当减小压力栅线变粗栅线变粗网板过度使用更换新的网板网板高度太低升高snap-off，适当增加压力断栅断栅网孔堵塞用干净的无尘布将网板擦拭干净新网板网孔没张开用酒精布擦拭主电极缺主电极缺陷陷网板过高,回浆刀太低降低snap-off，抬高回浆刀解决方案：步骤1:降低网板高度(snap-off绝对值减小)步骤2:若无法解决,且发现对应电参数中Rs变小但FF反而低,则立即更换网板,无论寿命到与否,换下后测网板张力备份(若因此更换网板,则同步更换刮条)39常见事故2背场印刷背场印刷漏硅漏硅, ,背电背电极与

19、背场极与背场连接区连连接区连接不良接不良网板过高降低snap-off背电极处有偏移调整背场印刷位置参数补偿,并调整背电极印刷背电极印刷重量过大,背电极过高迅速降低背电极印刷重量,背场处增加压力减少速度补偿网板印刷图案区有浆料黏附停机擦拭网板刮头下降不到参数设定位置调整设备原点(请值班设备调整,值班工艺勿动)调整步骤步骤1:停机擦拭网板步骤2:无效果,则降低snap-off值步骤3:完成步骤1、2,无效果,则查看背电极印刷情况,按上表所述在第二道对其补偿步骤4:若排除步骤3中所述情况,则可判定为刮头下降位置的问题;旋转印刷头对应的旋扭,使印刷头可以下降更大的位置-此项的调整很容易造成网板直接被压

20、破,在无把握的情况下,请设备帮忙调整40常见事故3背电极印刷背电极印刷印刷缺失印刷缺失刮条问题更换刮条,注意刮条的平整度印刷不平整印刷不平整调整步骤:步骤1:增大snap-off,增大pressure步骤2:无改善,立即更换刮条41常见事故442常见事故54344关于丝网印刷机的电机丝网印刷过程是由各个电机来控制，对每个电机的学习能了解其运动方式和调节原则。对工艺的调节有限制作用！有助于我们更好的实现工艺的调整！45电机界面介绍1位置环比例系数。 2速度环比例系数。 3综合系数。 4速度平滑因数。 5最大限速度。 6电机开始运动时的加速度。7 电机停止时的加速度。 8电机最大（正向）位置。 9

21、电机最小（负向）位置。10编码器零位时电机所在的位置。11每编码器步电机所移动的距离。 12电机控制卡允许的最大连续电流（0-10A）12345678910111246电机报警处理分析4、Piece loaded Alignment error 意思：上料台上有碎片 解决方法：清理上料台的碎片，消除报警对话框，再次运行机器。5、Alarm Vision System 意思：摄像系统有一个报警信息。 原因：通常是在旋转台面的上料台和下料台有破碎的硅片，或者待印刷的硅片放置位置超过了摄像头的感觉范围。 解决方法：如果是上料或者下料台面有碎片的话，请将碎片清理掉，并消除报警对话框即可。7、26 po

22、sition negative limit exceeded 意思：26号电机位置超过了电机范围极限 原因：通常为电机的不正常的动作或者是电机参数设置超过电机的有效范围。 解决方法：停下丝网印刷机，在丝网印刷机控制程序中点击4Axis42Elmo Axis Ma在Axis selected下拉列表中找到26号电机26MG Oven Real Clamp Axis (烘箱抓手反面电机)，然后把印刷机的工作模式打倒man mode（手动状态）点击控制程序界面上的Axis Reset等待复位完成后，再次把印刷机的工作模式改为自动运行点击“Cycle Start”运行机器。47电机报警查询首先，在8-

23、Machine Diagnostic中可以看见现在存在的报警信息。在“Alarm Message”中可以看见是哪个电机报警。48此信息“042 Axes Check page 42-Elmo manual, error with Elmo MG10”只告诉我们是10号电机出故障报警，但是具体的报警内容并不清楚，所以我们要在“42-Elmo Axis Manual Command”中才可以看到具体的报警内容，来判断到底是什么使得电机报警.49烧结部分50 烧结设备学习温区温区Dry1Dry2Dry3Dry4FRN1FRN2FRN3FRN4FRN5FRN6带速带速温度温度2002502703004

24、00445570675837872230 mm/minl温度可根据实际情况作出温度可根据实际情况作出1010的调整，一般很少做大幅度的变动的调整，一般很少做大幅度的变动l当工艺初始化、更换浆料型号、特殊规格的硅材料，可考虑采用差当工艺初始化、更换浆料型号、特殊规格的硅材料，可考虑采用差异较大的烧结温度进行烧结异较大的烧结温度进行烧结51烘干区烘干区包括四个加热区：ZONE 1、ZONE 2、ZONE 3、ZONE4，其中ZONE 4 为对流加热区，位于其它三个温区上部，每个加热区温度单独可调、加热元件为电热丝，加热温度可设置到500摄氏度，但过程温度不应超过300摄氏度。52烧结区烧结区包括六

25、个加热区：ZONE 1、ZONE 2、ZONE 3、ZONE4 、ZONE 5、ZONE 6，ZONE 14 为预烧结区，ZONE 5 和 ZONE 6 为主烧结区，加热元件为近红外线加热管，其中14区加热管功率为1600W，5、6区加热管功率为2700W，每个温区温度单独可调，14温区温度可设置到700摄氏度，5、6温区可设置到摄氏1050度。 1 废气排放 7热区5 2 加工气体注入 8 热区 6 3 热区 1 9 加工气体废气抽气盒 4 热区2 5热区3 6 热区 453冷却区冷却区采用水冷，给水温度大约在2025摄氏度范围内。1 载水棱纹冷却器 4 冷却载片盒上部22 冷却载片盒上部1

26、 5 冷却风扇3 冷却载片盒下部烘干区与烧结区之间、烧结区与冷却区之间各有一个隔离炉膛，通过风帘隔烘干区与烧结区之间、烧结区与冷却区之间各有一个隔离炉膛，通过风帘隔离，隔离炉膛防止相邻区域中的过程气体相互混合。离，隔离炉膛防止相邻区域中的过程气体相互混合。烘干区与烧结区连接处的隔离炉膛烧结区与冷却区连接处的隔离炉膛55烧结的原理印刷成型完的电极经过烘干流程后,在接近熔点的高温作用下,通过坯体间颗粒相互粘结和物质传递,气孔排除,体积收缩,强度提高,逐渐变成具有一定的几何形状和坚固整体的过程烧结是一个自发的不可逆过程，系统表面能降低是推动烧结进行的基本动力表面张力能使凹/凸表面处的蒸气压P分别低于

27、和高于平面表面处的蒸气压P0，并可以用开尔文本公式表达(球形表面)：dRTrMPP2ln0固体颗粒固体颗粒,其凸处呈正压其凸处呈正压,凹处呈负压凹处呈负压,故存在着使物质自凸处向凹处迁移故存在着使物质自凸处向凹处迁移表面烧结可以通过流动表面烧结可以通过流动,扩散和液相或气相传递等方式推动物质的迁移扩散和液相或气相传递等方式推动物质的迁移56烧结的SEM照片参考 a)烧结前烧结前 b)烧结后烧结后 烧结的烧结的SEM照片照片57 烧结步骤描述区域区域功能功能组成组成加热元件加热元件温度范围温度范围烘干区烘干区对对3#丝网印刷丝网印刷后硅片表面浆后硅片表面浆料进行烘干料进行烘干Dry1Dry2Dr

28、y3Dry4加热元件为电热丝加热元件为电热丝各温区单独可调各温区单独可调通常温度不超过通常温度不超过300烧结区烧结区去除浆料中的去除浆料中的有质粘结剂有质粘结剂铝背场及珊线铝背场及珊线烧结烧结预烧结区预烧结区FRN1FRN2FRN3FRN4主烧结区主烧结区FRN5FRN6加热元件为近红外线加热管加热元件为近红外线加热管14区加热管功率为区加热管功率为1600W56区加热管功率为区加热管功率为2700W，各温区温度单独可调各温区温度单独可调14温区可设置到温区可设置到70056温区可设置到温区可设置到1050冷却区冷却区硅片冷却硅片冷却冷却区冷却区水冷水冷给水温度在给水温度在2025l各区域间

29、各有一个隔离炉膛各区域间各有一个隔离炉膛( (风帘隔离风帘隔离) )l隔离炉膛防止相邻区域中的过程气体相互混合隔离炉膛防止相邻区域中的过程气体相互混合58 烧结对电池片的影响l银浆的烧结很重要，对电池片电性能影响主要表现在串联电阻和FF的影响l铝浆烧结可形成良好的欧姆接触l背面场经烧结后形成铝硅合金，杂质在铝硅合金中的溶解度要远大于在硅中的溶解度，通过吸杂作用可减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压和短路电流，改善对红外线的响应(提高内量子效应)l烧结后的氮化硅表面颜色应该均匀，无明显的色差l电极无断线l背场无铝珠l电池最大弯曲度不超过1mm59烧结界面烧结界面温度控制区60 烧结炉正

30、常工作时突然出现压缩空气流速低下，设备会自动停止运转，同时警报被触发。 此时先取下进口和出口的传送带上硅片，在设备PC上下载冷却工艺。可能原因是流量计故障或进口的压缩空气压力偏低。处理方法是更换流量计、减压阀或者是通知设备中心设施相关人员增大压缩空气的压力。当故障解除后开启设备，取出炉子里的硅片，再按正常升温步骤升温即可恢复生产。 烧结炉正常工作时突然出现无压缩空气，设备会自动停止运转，同时警报被触发。此时先取下进口和出口的传送带上硅片，在设备PC上下载冷却工艺。待时开启设备，取出炉子里的硅片，按正常升温步骤升温即可恢复生产。有压缩空气压缩空气（压缩空气（CDA）故障）故障 61烧结温度的设定

31、v温度可根据实际情况作出10的调试，一般很少做大幅度的调动。除了工艺初始化、更换浆料型号、特殊规格的硅材料，才采用比较差异的烧结温度进行烧结。62烧结对电池片的影响v相对于铝浆烧结，银浆的烧结要重要很多，对电池片电性能影响主要表现在串联电阻和并联电阻，即FF的变化。v铝浆烧结的目的使浆料中的有机溶剂完全挥发，并形成完好的铝硅合金和铝层。局部的受热不均和散热不均可能会导致起包，严重的会起铝珠。v背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为P型掺杂，它可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压和短路电流，改善对红外线的响应。影响太阳电池各主要电学性能参数的因素？ 太阳电池主要有以下几个重要

32、参数： 开路电压Voc、短路电流Isc、串联电阻Rs、并联电阻Rsh、填充因子FF。1、开路电压Voc：要获得较高的开路电压Voc，则需要较高的掺杂浓度，这有利于形成良好的欧姆接触，减少接触时的串联电阻。2、短路电流Isc： 对于常规太阳电池工艺而言，要获得较高的短路电流，则需要较轻的掺杂浓度和较浅的结深，以尽可能的减少各种复合过程。因而，可以看出要同时获得较高的开路电压和短路电流是一个矛盾的过程。 另外短路电流还受到以下几个因素的影响：p The area of the solar cell,太阳电池的面积越大，短路电流值也就越大。p The number of photons,与入射光的光

33、强有关。p The spectrum of the incident light,一般入射光的光谱都为AM 1.5。p The optical properties,主要是指太阳电池的吸收与反射光的状况。p The collection probability,主要依赖于太阳电池的表面钝化和少数载流子的寿命。3、填充因子FF 填充因子主要受到Rs及Rsh影响，其对FF的影响如下图所示 串联电阻Rs可表示为：Rs= rmf+rc1+rt+rb+rc2+rmb rmf是正面电极金属栅线电阻， rc1、rc2分别是正面、背面金属半导体接触电阻， rt是正面扩散层的电阻， rb是基区体电阻， rmb是

34、背面电极金属层的电阻。 Rs偏高，主要受到扩散后的方块电阻大小及丝网印刷过程中的印刷质量及烧结条件的影响。 Rsh过低通常是由于刻蚀不完全或电极烧穿造成电池漏电严重。烧结工艺对电池的电学性能的影响？烧结工艺一般包含四个阶段即： 1燃烧有机物阶段；2升温阶段；3峰值温度区间；4降温阶段。烧结的品质评价燃烧有机物阶段的烧结温度一般设置在300 左右。如果温度设置过高，则浆料中的有机物挥发速度过快，会造成金属颗粒之间疏松孔隙过多过大，使烧结后金属层内部以及金属一半导体接触之间的电阻过大；如果温度设置过低，会导致有机物燃烧不完全，也会带来同样的问题。升温过程需要考虑的主要是对铝背面场和背面电极的烧结要

35、有足够的温度和足够的时间。峰值温度区间要注意的就是峰值温度的设定。峰值温度决定了烧结过程中银铝合金、硅铝合金当中金属原子的浓度峰值温度对正面银电极和铝背场以及背面电极的烧结和电池片串联电阻和填充因子的影响都非常大。如果峰值温度设置过高，则会使正面电极烧穿，使串联电阻和填充因子下降，效率显著降低。降温阶段要求匀速连续，不能有较大幅度的温度梯度变化，但也有在特殊的峰值温度后加上一个退火过程，此种烧结工艺据介绍对峰值温度设定过高而造成的过烧结具有很好的改善作用。68质量要求v烧结后的氮化硅表面颜色应该均匀，无明显的色差.v电极无断线v背场无铝珠v电池最大弯曲度不超过1mm69烧结后常见问题处理方法从

36、烧结上动作的方法翘曲翘曲硅片太薄或背场浆料与硅片太薄或背场浆料与烧结温度不匹配烧结温度不匹配背场印刷处调整无果后可调烧背场印刷处调整无果后可调烧结结, ,采用低温慢烧采用低温慢烧背场脱落背场脱落背场浆料烧结前有机物背场浆料烧结前有机物挥发过多挥发过多第二道烘箱时间是否异常第二道烘箱时间是否异常, ,需需排除此道影响排除此道影响, ,另采用烧结烘另采用烧结烘干区低温烘干干区低温烘干印刷质量不好印刷质量不好查看背场印刷外观查看背场印刷外观, ,另可增加另可增加背场印刷压力背场印刷压力, ,减慢印刷速度减慢印刷速度铝包铝包背场浆料有机物烧结前背场浆料有机物烧结前未能顺利挥发未能顺利挥发增加或减少背场

37、重量均有效果增加或减少背场重量均有效果, ,但不能根除但不能根除; ;可增加烘干区温可增加烘干区温度度, ,另与烧结有机排风关系很另与烧结有机排风关系很大大, ,比较难解决比较难解决值班时通过增加或减值班时通过增加或减少重量或增加烘干温少重量或增加烘干温度来减轻相关情况度来减轻相关情况, ,确保产品进入确保产品进入Q1Q1档档背电极剥背电极剥落落与背电极印刷重量有关与背电极印刷重量有关背电极印刷重量过大背电极印刷重量过大, ,可适当可适当减少相关重量减少相关重量所有被怀疑隔离的浆所有被怀疑隔离的浆料非工艺相关负责人料非工艺相关负责人确认均不可擅自用于确认均不可擅自用于产线产线与背电极印刷浆料种

38、类与背电极印刷浆料种类有关有关查看酸制绒片是否存在错将查看酸制绒片是否存在错将AgAg用于该道印刷用于该道印刷; ;是否有是否有AgAg与与Ag/AlAg/Al的混合使用的混合使用背电极与背电极与背场接触背场接触处烧结后处烧结后有脱落有脱落背电极印刷重量过大背电极印刷重量过大; ;背场印刷不良背场印刷不良可减少第一道印刷重量与适当可减少第一道印刷重量与适当增加第二道印刷压力增加第二道印刷压力70从印刷上来补偿的方法从印刷上来补偿的方法翘曲翘曲铝浆重量偏重上述方法减重热胀冷缩还是P的缘故产生了应力?2号机烘箱后两区温度太低升高后两区烘箱温度铝苞铝苞印刷的浆料有点薄(在烧结时产生Al-Si共熔二相

39、)增加背场重量包与浆料情况与烧结排风有很大关系,难解决,值班人员不要为此调烧结,若严重,打电话浆料的粘稠程度均匀性问题增长浆料搅拌时间网板有破损、折痕更换网板划痕划痕刮条不平更换刮条网板上有碎片擦拭网板71测试与分选部分72测试主要数据lT 测试温度测试温度 l E 测试光强测试光强 l Pmpp 最大输出功率最大输出功率l Umpp 最大输出电压最大输出电压 l Impp 最大输出电流最大输出电流 lUoc 开路电压开路电压lIsc 短路电流短路电流lFF 填充因子填充因子 lRs 串联电阻串联电阻lRsh 漏电电阻漏电电阻 lEff 电池效率电池效率l Irev 暗电流暗电流测试温度在测试

40、温度在2327之间之间测试光强在测试光强在950W/m21050 W/m2 之间之间使用前需用标片对测试机进行校准使用前需用标片对测试机进行校准73测试数据参考晶体晶体LineEff. (%)Yield (%) Uoc (mV) Isc (A)FF (%)Rs (mOhm)Rsh (Ohm)Eff FailRsh FailIrev1 failTRASH Rsh=6156156多晶多晶1316.26% 98.71% 617.61 8.13 78.80 2.74 114.45 0.20%0.95%0.15%0.00% 98.71%1415.98% 99.13% 618.48 8.08 77.78

41、3.65 118.95 0.22%0.56%0.09%0.00% 99.00%线别线别失效总数失效总数RshRshEffEffTrashTrashIrevlIrevl1313262623232 20 01 11414161612123 30 01 174填充因子FF输出功率等于该点所对应的矩形面积输出功率等于该点所对应的矩形面积其中只有一点是输出最大功率，称为最其中只有一点是输出最大功率，称为最佳工作点佳工作点该点的电压和电流分别称为最佳工作电该点的电压和电流分别称为最佳工作电压压Vop和最佳工作电流和最佳工作电流Iop填充因子定义为：填充因子定义为： FF =Vop Iop/Voc Isc=

42、 Pmax/Voc Isc它表示了最大输出功率点所对应的矩形它表示了最大输出功率点所对应的矩形面积在面积在Voc和和Isc所组成的矩形面积中所所组成的矩形面积中所占的百分比占的百分比特性好的太阳能电池就是能获得较大功特性好的太阳能电池就是能获得较大功率输出的太阳能电池，也就是率输出的太阳能电池，也就是Voc，Isc和和FF乘积较大的电池乘积较大的电池该值应在该值应在0.70-0.85范围之内范围之内75能量转化效率表示入射的太阳光能量有多少能转换为有效的电能表示入射的太阳光能量有多少能转换为有效的电能 =（太阳能电池的输出功率（太阳能电池的输出功率/入射的太阳光功率）入射的太阳光功率）x100

43、%= （Vop Iop/Pin S） 100%= VocIscFF/Pin S其中其中Pin是入射光的能量密度，是入射光的能量密度，S为太阳能电池的面积为太阳能电池的面积当当S是整个太阳能电池面积时，是整个太阳能电池面积时，称为实际转换效率称为实际转换效率当当S是指电池中的有效发电面积时，是指电池中的有效发电面积时，叫本征转换效率叫本征转换效率76Rsh的影响l对同一个太阳能电池，当入射光对同一个太阳能电池，当入射光强度较弱时，强度较弱时， IL 较小，二极管电较小，二极管电流和漏电流大小相差不多，此时，流和漏电流大小相差不多，此时，Rsh的影响较大的影响较大lI = IL-Isexp(qV/

44、kT)-1-V/Rshl漏电电阻漏电电阻Rsh对光电流的影响较对光电流的影响较小，小， 而对开路电压的影响较大而对开路电压的影响较大l表面反射损失表面反射损失 10%l表面电极遮光损失表面电极遮光损失 515%l不能充分吸收光的能量不能充分吸收光的能量l体内复合体内复合l表面复合表面复合Isc的损失78pn结太阳能电池的实际等效电路79测试机相关内容1.光强的调节A调节光强的方法一设备开启后，通过调节脉冲发生器上面的旋钮来调节光强的百分比；注意：此方法只是在没有进行电脑软件调节才有效。B调节光强的方法二 可以在BERGER电脑的SCLOAD界面里通过软件调节。 打开SCLOAD界面中的Sett

45、ing 选Flasher选项 80在此处调节光强的百分比，在40%100%之间，通常在82%左右。2.温度补偿打开SCLOAD界面中的Setting 选IR Temperature Calibration选项在此处调节光强的百在此处调节光强的百分比，点击上下箭头，分比，点击上下箭头，以以0.50.5为单位（对应光为单位（对应光强变化强变化1%1%）调节好后按调节好后按“Trigger flash”“Trigger flash”按钮。按钮。81温度补偿定量为50,温度相差1度温度补偿定量为50,温度相差1度温度补偿设定，设定好后点右面的 set即可，设定后要求下面三个探测到的温度尽可能相同，即探

46、测温度与环境温度一致温度散射设定，它表明材料吸收和散射红外光的能力，对于硅材料，通常设定为0.9582注意:1、电池片面积 多晶156电池片面积:243.36cm2 单晶156电池片面积:236.48cm2 单晶125电池片面积:148.6cm22、给定光强时的电压3、反向测试电压:-6V-12V给定光强时的电压操作者名字流程单号测试备注电池类型名字标准片名字83光电池的电流电压特性l根据根据p-np-n结整流方程，在正向结整流方程，在正向偏压下，通过结的正向电流为：偏压下，通过结的正向电流为：lIF=Isexp(qV/kT)-1IF=Isexp(qV/kT)-1lV V是光生电压是光生电压l

47、IsIs是反向饱和电流是反向饱和电流l光电池工作时共有三股电流光电池工作时共有三股电流l光生电流光生电流ILl在光生电压在光生电压V作用下的作用下的pn结正向电流结正向电流IFl流经外电路的电流流经外电路的电流IlIL和和IF都流经都流经pn结内部，但方向相反。结内部，但方向相反。84描述太阳能电池的四个输出参数l输出特性电流电压曲线来表示输出特性电流电压曲线来表示l四个输出参数四个输出参数l开路电压开路电压Vocl短路电流短路电流Iscl填充因子填充因子FFl能量转化效率能量转化效率85开路电压Vo c和短路电流Iscl在在p-n结开路情况下（结开路情况下（R=），此时），此时pn结两端的结

48、两端的电压即为开路电压电压即为开路电压Vocl I=0，即：，即：IL=IFl将将I=0代入光电池的电流电压方程，得开路电压为：代入光电池的电流电压方程，得开路电压为：l Voc kT/q ln(IL/Is+1)l如将如将pn结短路（结短路（V=0），因而），因而IF=0，这时所得的，这时所得的电流为短路电流电流为短路电流Iscl显然，短路电流等于光生电流显然，短路电流等于光生电流 Isc = IL86测试异常分析Voc，Isc，FF在校准的时候出现异常的可能因素有哪些？可能原因： Voc： 1）实际温度 2）温度修正设置 Isc： 1）碎片掉在了monitor cell上 2）在monito

49、r cell有灰尘 3）检查monitor cell有没有被移动位置 FF： 1）探针压偏位置 2）探针没有被安装好位置 3）测试电缆老化 4）标片被使用的次数太多，导致自然衰减 87测试机的哪些问题会导致在测试时，电池片的串联电阻异常变大或者变小。 博格：测试机的串联电阻是在如下的IV曲线上测试出来的。 如图：上面的一个圆点为1000W/cm2的时候的最大功率点，下面的一个圆点为500 W/cm2的时候的最大功率点。两点相连后的斜率的倒数为串联电阻Rs。测试机上体现出来的串联电阻异常，主要是因为测试信号中的传导消耗，电磁干扰，电池片与探针压的不牢造成的。 对于我们公司出现的部分测试机电阻异常

50、主要是出于这三个原因。 3）探针的非垂直下压，通讯光缆，电缆的老化等。 881） 电池片与探针压的不牢，造成接触电阻变大；但是我们控制探针接触的设备参数已经调整到最大。这主要是BACCNI厂家为了防止过高的碎片量故意先前设置好的。这种状况典型的表现就是IV曲线出现了缺失。如左图。2） 在两个最大功率点附近出现了锯齿形的曲线，主要是因为附近的电磁干扰所致。这种情况可以转移靠近的电磁源来解决。Line2之前就是这样的状况，功率点附近发生了锯齿形，导致U变小，Rs也变小。在整理好测试机台下的导线后，这个状况解决。Rs也趋于正常。 89Rs偏高时丝网印刷处理流程 在目今条件下，当Rs（串联电阻）与正常水平相比突然变大时，由于丝网印刷工序影响导致的可能性占有50%左右，且对丝网印刷的控制是最简便易行，最立竿见影的措施。90处理方法一1、1号机台面衬纸的污染：及时观察台面有无污染，并及时用手（戴上干净手套）将台面拍打干净，在运行过程切忌不戴手套或用沾有银铝浆或其他脏物的手套碰触硅片或台面，出现漏浆情况时及时更换衬纸，并用较薄胶带粘住漏浆处（未影响印刷图形）或及时更换网板（较严重漏浆或漏浆处在图形上）2、2号机台面衬纸的污染：及时观察台面有无污染，并及时用手（戴上干净手套）将台面拍打干净，在运行过程切忌不戴手套或用沾有银铝浆或其他脏物的手套碰触硅片