组件EL中的电池缺陷及隐裂分析报告资料

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非常见缺陷-刻蚀过刻
正常刻蚀边缘比较平滑光洁，而刻蚀过多后边缘会有明显的锯齿 波纹。该现象可能有两种情况，a. 刻蚀过度，但是正表面没有反 型(还是N型)，因为刻蚀导致该处薄层电阻过大，电流密度降低， EL亮度降低，产生反差；b. 刻蚀过度，正表面反型(变成P型)， 该处没有p-n结，不存在电注入发光效应，在EL亮度为零，呈现黑 边。
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顶针印
链条印 反杨五大臣，善穆义勇人
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一般针孔存在的地方会有缺陷、晶界或线痕。在清洗时在这些地方溶液反应剧烈 故会形成针孔。针孔直径在1um左右，10um深，比腐蚀坑还要深。在这些地方较 容易漏电。
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EL显示中间发黑，四周较亮，在中间存在漏电。 用P/N型检测仪测试其结型：正面四周为P/N型，中间为P型，背面边缘为P 型，中间显P/N型。可知电池片应该是中间未扩到或者单面扩散扩散面放 反。
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我司隐裂现状调查
首先确认造成隐裂的主要工序，主要通过跟踪组件在层压前、层压后、 装框后、、清洗后、进行EL测试，对比各工序造成隐裂的占比，对于占比 较大的工序进行改善。
测试示意图如下：
EL测试
EL测试
EL测试
EL测试
层叠后
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数据分析
2、电池片的隐裂会加速电池片功率衰减。
3、电池片的隐裂会影响组件的正常使用寿命。
4、电池片的隐裂会在机械载荷下扩大，有可能会导致开路性的破损。
5、长度超过1mm的隐裂将不能承受2400PA的压力
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1、我司隐裂现状调查 2、针对各工序的原因分析及改善对策 3、改善结果
通过ＥＬ图像的分析可以有效地发现硅片、扩散、钝化、网印及烧结 各个环节可能存在的问题，对改进工艺、提高效率和稳定生产都有重 要的作用，因而太阳电池电致发光测试仪被认为是太阳电池生产线的 “眼睛”。
EL正偏发亮的区域表示此区域结特性正常，发暗的区域表明一种可 能是这个区域的少子寿命很低，载流子无法起到传送电流的作用，另 一种可能是这个区域电极和电池片之间的接触电阻很大，还有一种可 能是没有形成pn结。
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隐裂及其危害
车间隐裂引起的降级组件EL 测试图
HET/IBC等客户投诉蛇形斑图
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WSB客户投诉13616pcs隐裂图
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1、隐裂可能会导致热斑效应，特别注意单晶电池片隐裂，单晶电池 片隐裂会沿着晶界方向延伸，延伸轻则造成热斑重则造成电池片一块 失效区。 注：隐裂会不会导致热斑效应与电池片栅线的分布、隐裂的方向 有关系。
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组件生产焊接过程中温度偏高导致细栅线与 主栅线开裂
1、可能丝网印刷参数没调好或丝网印刷质 量不佳。 2、可能是硅片切割不均匀，TTV不达标，在 30um尺度可能出现断层现象.
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背铝印刷偏移，铝背场和背电 极无接触，局部开路。
虚焊
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在烧结过程中，网带清洁不够导致网带部温度差异，硅片与炉带接触 处铝背场烧结不良，导致该处BFS钝化效果不好，相应部位表面复合 较大，因此在EL图片上形成反差。
金属级硅料，本身磷含量及硼含量超标，磷元素的分凝系 数为0.35，故极易在中心富集，从而形成复合密集区，通 过EL表现为黑芯片。
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目前两种多晶铸锭技术 1 传统Bridgman（常用） 2 浇注技术（京瓷、Deutsche solar）
该技术通常采用的结晶技术为1cm/h（对于 大型硅锭，相当于10KG/h）。过快的结晶 速度，导致固液界面处出现较大的温度梯 度，从而导致位错的富集。
造成过刻的原因有可能是工艺时间和气体流量的问题
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• 现象
– 正偏时，可见刻蚀黑
正偏
边较窄，或刻蚀黑边
较宽
– 反偏时，硅片边缘有 线状亮点
来自百度文库
– 电池片实物可见刻蚀 边过窄或过宽
• 发生原因 – 刻蚀过刻或欠刻
反偏
Sid e17
非常见缺陷-网印漏 浆
漏浆所造成的品质影响分析及处理
1、AL浆污染
成因：2号机网版漏浆，造成台面上有残余浆料而污染到被扩散
面。
品质影响分析：此失效片为Rsh档失效片，其EL测试图如图1；
中间黑色区域为粘AL浆较多而导致的烧结不良，
在黑色区域周边呈雾状的为AL浆污染所致。
电性影响：以本片测试数据为例，
Uoc：0.610 Isc：8.48
Rs：9.75
Rsh：0.330
FF:62.32% Ncell：13.26%
图1
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非常见缺陷-网印漏 浆
2、3号机污染 成因：失效原因是银浆污染，造成烧穿SiNx薄膜困难，污染区域未能形成良
好欧姆接触。 品质影响分析： 3号机污染可能引起Eff失效，以及Trash失效，其EL测试图
如图2；主要特征为呈黑色区域面积较大，且分布着许多白色斑点。
图2
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隐裂的危害 隐裂原因分析 隐裂改善措施及控制要点
1、黑芯片会造成热击穿。 2、黑芯片会影响功率测试的曲线台阶。 3、黑芯片会影响组件功率。
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混档
隐裂
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1 硅片错用了N型片，采用常规工艺下传后 照片为全黑，无PN结，故EL后全黑
2 组件单串焊接过程中短路
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组件EL中的电池缺陷及 隐裂分析报告
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光电效应：在光的照射下， 物体表面发出电子的现象 叫做光电效应。
电致发光：简称EL，是通过加在两 电极的电压产生电场，被电场激发 的电子碰击发光中心，而引致电子 解级的跃进、变化、复合导致发光 的一种物理现象。
互逆
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太阳电池的电致发光亮度正比于少子扩散长度，正比于电流密度。
EL反偏发亮的区域的区域表明该区域有漏电，发暗的区域表明该区 域没有漏电。
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1 组件EL常见的电池片缺陷 2 非常见电池缺陷 3 隐裂改善措施
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直拉单晶硅棒，热量传输对晶体缺陷的形成和生产很关 键。提高温度梯度，晶体生长速率加快，但是过大的热应 力易导致位错。此类点缺陷的聚集，就形成了黑芯片。