_太阳能电池片中的烧结工艺问题探讨

丝网印刷和烧结，电极，作用：输出电流。 电极是与电池p-n结的两端紧密接触而形成欧姆接触的导电材料。 与p型区域相接的电极是电流输出的正极，与n型区域相接的电极是电流输出的负极。 习惯上将在电池的光照射面制作的电极作为上电极，将在电池的背面制作的电极作为下电极或背电极。 通常，上部电极被做成细栅线状，以克服扩散层的电阻，在宽的主栅收集电流，下部电极全部或大部分被背面复盖，以减少电池的串联电阻。 浆料、导电膏的主要成分为金属粉粒、树脂、有机溶剂、玻璃/陶瓷材料及其他添加物。 有粉粒沉降和凝聚问题，使用前应仔细搅拌。 另外，糊剂应保存在室内的阴凉处，不要在高温下晒黑变质。 由于浆料(铝糊、银糊、银铝糊)的成分不同，印刷条件及其后的烧结条件也不同，其结果对电池效率有很大影响。 其中形成良好的欧姆接触和背场(BSF )是最重要的。 印刷质量、浆料本身的性质对产品有很大影响： (1)由于材料热膨胀系数的不同，浆料成分的不同也会引起太阳能电池翘曲的问题；(2)烧结后浆料的附着性也是问题；(3)必须通过拉伸试验后场形成铝球。 原因：硅片表面组织化过程中表面高低差过大干燥时间过短烧结时铝粒子间熔融粒子间距缩短； 铝背景时，铝膏除电极外，烧结时渗透p-type的铝而形成，以本来掺杂硼的p-typeSi为背景，形成数微米厚度的p-typeSi，降低背面的复合速度，提高电池的开路电压Voc。 由于硅晶片的吸收系数差，因此当厚度变薄时，基板对入射光的吸收减少，在这种情况下，由于背场的存在有助于硅晶片深度较深的长波长光的吸收，因此短路电流密度Jsc的影响变得更显着。 另外，p和p的能量阶梯差也能够提高Voc，p能够进行低电阻的欧姆接触，因此填充因子FF也能够改善。 铝和丝网印刷，蒸铝时，增加铝沉积的厚度，只有快速升温时，性能才会随厚度增加。 快速烧结与厚铝并用时，烧结温度升高，性能变化小。 掺杂水平确实随温度的增加而提高，但长波的响应变化很小，可能与铝背场的不均匀有关。 将Al背场丝网印刷并快速烧结，在最佳烧结温度下制造的电池性能与铝蒸镀得到的电池性能相同。 Ag膏、表面电极为了减少电极的遮光面积，使用导电性良好的银膏，以往的防反射膜形成表面的电绝缘，因此银膏一般配合不含铅的硼酸玻璃料(PbO-B2O3-SiOglassfrit )， 高温烧结时玻璃料的硼酸成分与氮化硅反应，通过氮化硅薄膜进行蚀刻，银渗透到其下面，与硅局部电接触，铅的作用与银-铅-硅共熔，降低银的熔点。 Ag和Si形成欧姆接触机理、欧姆接触是有机物挥发玻璃材料聚集在防反射膜表面的玻璃材料腐蚀防反射膜玻璃材料而与Si发生氧化还原反应，由此腐蚀坑PbO SiPb SiO2Ag晶粒在冷却过程中在腐蚀坑结晶化， 关于Ag晶粒的析出机理，(1)与PBO和Si的氧化还原反应类似，玻璃料中的Ag2O和Si发生Ag2O SiAg SiO2(2)Ag和被腐蚀的Si同时溶入玻璃料中的反应。 冷却后，玻璃料中多馀的Si在基体上外延生长，Ag晶粒在Si表面随机生长。 (3)烧结过程中通过氧化还原反应还原的金属Pb呈液态，液态铅与银相遇时，基于Pb-Ag相图的银粒