电池片烧结
丝网印刷烧结原理及作用
一、丝网印刷
③浆料
• 印刷时浆料黏度的变化 (触变性) 如右图所示: • 浆料的黏度与流动性呈反比,
黏度越低,流动性越大, 可在一定程度保证印刷的质量。 • 浆料黏度过大,透墨性差, 印刷时易产生桔皮、小孔。 • 浆料黏度过小,印刷的图 形易扩大(栅线膨胀),产生气泡
毛边。
一、丝网印刷
④印刷台面
5、异常情况及解决方法
A虚印 B堵网 C漏浆 D粘网 E厚薄不均 F碎片
G印刷偏移 IH毛刺,线条模糊 I铝珠铝包 J翘曲 K缺印 L印刷图形失真
一、丝网印刷
• A、虚印或段珊
产生原因
解决方法
1. 堵网
1. 擦拭网版,严重的更换网版。
2. 印刷参数设置不合理
2. 设置合理的印刷参数。
1. 印刷压力过小。 2. 丝网间隙过小。 3. 浆料黏度过大。 4. 刮胶角度过小或刮胶刃口磨
损。
5. 印刷速度过快。 6. 网版张力不够。 7. 印刷台面真空吸力不够。
解决方法 1. 加大印刷压力。 2. 加大丝网间隙。 3. 浆料搅拌适当时间。 4. 重新安装或更换刮胶。 5. 降低印刷速度。 6. 更换网版。
B.丝网根据材质可分为尼龙丝网、聚酯丝网和不锈钢丝网。 尼龙丝网和聚酯丝网: 印刷图形重现性差,油墨厚度的均匀性较难控制,绷网时张力受到限制,适用 于一般质量要求不高的网印产品。 不锈钢丝网: 具有线径均匀,网纱厚度一致,张力稳定的特征,印刷图形质量好,适应性广 ,尤其是在制作高精度高密度高质量的网印产品和作业方面得到广泛的应用。
工艺流程
1、工艺流程简图如下 装载
背电极印刷 一次烘干
正电极印刷 二次烘干 背电场印刷
烧结 测试分选
质检
电池正极材料烧结的难点
电池正极材料烧结的难点
电池正极材料烧结的难点有以下几点:
1. 烧结温度控制难度大。
电池正极材料的烧结需要高温,但过高的烧结温度会导致材料粒子烧结过度,使得材料的孔隙度降低,电池内部的电解质流动性变差,从而影响电池的性能。
2. 材料颗粒大小分布不均。
电池正极材料的烧结需要粉末颗粒以及其他添加剂在高温条件下烧结成形,但不同粒径的颗粒烧结效果不同,烧结后形成的微结构也会产生影响,容易引起材料孔隙度变化。
3. 沉淀剂产生的杂质。
为了控制正极材料的晶粒尺寸,常常需要加入沉淀剂,但沉淀剂可能会在烧结后留下剩余物,影响材料性能。
4. 添加剂对烧结效果的影响。
正极材料中常常添加导电剂、增塑剂、粘结剂等辅助材料,它们的添加数量和类型都会影响材料的烧结效果和性能。
不同的添加剂,可能对烧结过程产生不同的影响,容易引起烧结后的材料性能变化。
这些难点会影响电池正极材料的烧结质量和性能,解决这些问题需要在烧结工艺、添加剂的种类和量、材料的制备方法等方面加以优化和改善。
晶体硅光伏电池烧结工艺及调节
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维普资讯 主田宦S翻BCITE ̄6.r7高鹏刘继伟高文秀O引言丝网E ̄/DU快速烧结工艺是当今工业化大规模生产晶体畦太阳电池普遍应用的成熟的金属化技术。
燃烧有机物阶段的烧结温度一般设置在30c0q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快速烧结工艺是将EB在电池片的正面电极,DU背面电极以及背面场集中在一起通过快速烧结炉烧阻过大;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有足够的温度和足够的时间。
图2所示为结完成其表面电接触。
其工艺的基本设备为温度精确控制的快速烧结炉(温度上升速度>0/)2 ̄s,快C速烧结理论在许多文献中有较详尽的描述。
但是,工艺简单。
生产成本低、便于大规模生产的丝网印III烧结工艺。
所形成的金属一U半导体接触电阻值却是光刻镀膜形成电极接触电阻的两个数量级。
本文通过调节烧结工艺实验,使铝背面场、背面电极和正面电极厚膜欧姆接触的导电特性得以优化。
1烧结工艺过程图1是标准烧结工艺曲线图。
图中知道,从快速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;.值温度区间;..3峰4降温阶段。
不同方式的升温过程o一2A为迅速升温烧结工艺曲线图;_黑色实线为缓慢升温工艺曲线图。
2B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.峰值温匿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(如图2A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。
烧结后电池片性能不稳定是何种原因
solarzoom光伏太阳能论坛Photovoltaik Solar Forum »晶体硅电池技术Kristalline Zell Technologie »技术讨论区»烧结后电池片性能不稳定是何种原因?查看完整版本: 烧结后电池片性能不稳定是何种原因?robbertlee 2007-3-30 10:30烧结后电池片性能不稳定是何种原因?这两天,烧结后测试电池片性能参数,发现极不稳定.有以下几种情况:1.开始一批效率基本上16.3左右,下一批用相同的烧结参数,效率就大幅下滑,低效片很多(不计入合格片),平均效率在15.5左右.2.个别片子开路电压在0.59伏左右,但短路电流也变成了0.6安左右,重烧后效率有所提升,但提升不大,这种情况从没遇见过.3.烧结参数,维持带速不变(5.26m/min,这个参数是否过大?影响烧结的稳定性?),烧了20片,出现了15.5以上的16片,4片低效片.重烧低效片,效率能升到15左右,这四片低效片应该是没有烧好,同一批片子,烧结好坏程度不同,是什么原因造成的呢?SIN膜不均匀?还是烧结重复性不好?抑或是其他原因?4.大家有没有碰到过晚上烧结不稳定这种问题?我晚上更改参数后,将8区9区温度提高到876 882, 带速不变5.27,烧出的片子(4片)低效,用万用表测试其暗电压,其值为241mv.判断是没有烧好,而不是烧穿,这么判断是否正确?白天不用那么高的温度,能稳定烧出16.5左右的电池片?这是怎么回事?5.电阻率越大的硅片,扩散后结深越大,结深了,就不易烧透,有电阻率的原因么?6.国产PECVD长膜时间为120s,而进口设备长膜时间720s,国产PECVD长膜的均匀性和致密性是否存在不稳定的情况?该如何改进?向日葵2007-3-30 11:09首先,这是我的经验之谈,不一定准确,也不一定科学。
1。
个人感觉你的速度相对于你的温度应该太快了,我不知道你的烧结路是哪个牌子,假如是美国RTC的炉子,那你的温度应该再提升点,到930左右,假如不是那就不好比较了,不过你可通过测试炉温来判断,一般硅片表面炉温应该是760度左右。
光伏电池片各种工艺代名词
光伏电池片各种工艺代名词
1.清洗制绒:通过化学腐蚀的方法,在硅片表面形成金字塔状绒面,
增加硅片对太阳光的吸收。
2.扩散制结:在硅片表面扩散磷原子,形成 P-N 结,从而将光能转
化为电能。
3.刻蚀:利用化学溶液或物理方法,将硅片表面的扩散层去除,形
成电池片的正负电极。
4.去磷硅玻璃:去除硅片表面的磷硅玻璃,以提高电池片的表面质
量和转换效率。
5.PECVD 镀膜:在硅片表面沉积氮化硅薄膜,以提高电池片的抗反
射性能和表面钝化效果。
6.丝网印刷:通过丝网印刷技术,在硅片表面印刷银浆或铝浆,形
成电池片的正负电极。
7.烧结:将印刷好的硅片放入烧结炉中进行烧结,使电极与硅片形
成良好的欧姆接触。
8.测试分选:对电池片进行电性能测试和外观检查,将合格的电池
片进行分选和包装。
电池正极材料烧结的难点
电池正极材料烧结的难点引言电池是现代社会中不可或缺的能源储存设备,而电池正极材料的烧结是电池制造中的重要环节。
烧结是指通过高温处理将粉末材料形成坚固的结构。
然而,电池正极材料的烧结过程存在一些难点,本文将对这些难点进行探讨。
难点一:高温烧结导致材料结构变化1. 结构破坏在高温下,电池正极材料的晶体结构容易发生变化,导致材料的性能下降。
例如,锂离子电池中常用的锂铁磷酸盐正极材料在高温下易发生相变,从而降低电池的容量和循环寿命。
2. 粒径增大高温烧结过程中,材料颗粒之间会发生结合,导致颗粒的粒径增大。
粒径增大会导致电池正极材料的比表面积减小,进而影响电池的充放电性能。
难点二:烧结过程中的氧化问题1. 氧化反应在高温下,电池正极材料易与氧气发生氧化反应。
例如,锰酸锂正极材料在高温下容易与氧气反应生成氧化锰,从而降低电池的容量和循环寿命。
2. 氧化物的析出烧结过程中,电池正极材料中的氧化物容易析出,形成非均匀的分布。
这会导致材料的性能不均一,影响电池的整体性能。
难点三:烧结过程中的热膨胀问题1. 热膨胀不匹配电池正极材料和电解质材料具有不同的热膨胀系数,烧结过程中会产生热膨胀不匹配的问题。
这会导致材料的应力增大,容易引起裂纹和结构破坏。
2. 热膨胀对界面和导电性的影响热膨胀不匹配还会导致电池正极材料与电解质材料之间的界面失稳,影响电池的循环寿命。
此外,热膨胀还会影响电池正极材料的导电性能,进而影响电池的充放电性能。
解决方案为了克服电池正极材料烧结的难点,研究人员提出了一些解决方案:1.添加助剂:通过添加助剂,可以改善电池正极材料的烧结性能。
例如,添加一定量的碳黑可以减少材料的结构破坏和粒径增大。
2.控制烧结温度和时间:合理控制烧结温度和时间可以降低氧化反应和氧化物析出的程度。
同时,通过优化烧结参数,可以减小热膨胀不匹配带来的影响。
3.优化材料配方:通过优化电池正极材料的配方,可以改善材料的烧结性能。
例如,选择合适的添加剂和控制材料的粒度分布可以减小烧结过程中的结构破坏和粒径增大。
topcon电池激光辅助烧结导电原理
topcon电池激光辅助烧结导电原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:Topcon电池激光辅助烧结导电原理是一种先进的制造技术,可以用于生产高效、高质量的电池组件。
这种技术结合了激光烧结和导电材料,能够实现电池组件的高效导电和稳定性。
本文将介绍Topcon电池激光辅助烧结导电原理的具体工作原理和优势。
1. Topcon电池激光辅助烧结导电原理的工作原理第一步:在电池组件的导电层上涂覆一层导电材料,通常是银浆或碳纳米管等。
第二步:将激光照射到导电层上,利用激光的高能量将导电材料与基底材料(通常是硅片)烧结在一起。
第三步:通过烧结完成后,形成一个均匀、致密的导电层,能够有效地导电并提高电池组件的性能。
Topcon电池激光辅助烧结导电原理有许多优势,使得它在电池制造领域备受关注:(1)高效性:激光烧结能够快速并且均匀地烧结导电材料,使得导电层的质量和均匀性得到提高,从而提高电池组件的效率和性能。
(2)精密性:激光烧结可精确控制烧结的位置和温度,确保导电层与基底材料之间的结合牢固,不会出现空洞或者裂纹。
(3)节能环保:相比传统的电池导电工艺,Topcon电池激光辅助烧结导电原理能够减少材料的浪费和能源消耗,有助于提高电池制造的节能环保性。
(4)成本效益:虽然激光设备的投资成本较高,但Topcon电池激光辅助烧结导电原理在生产过程中能够提高效率和降低成本,从而提高电池制造的成本效益。
Topcon电池激光辅助烧结导电原理已经在电池制造领域得到广泛应用,尤其是用于生产光伏电池、锂电池等领域。
通过这种技术,电池制造商可以生产更加高效、高性能的电池组件,从而满足市场对功率密度和稳定性要求的提高。
4. 总结第二篇示例:Topcon电池激光辅助烧结导电原理1. Topcon电池概述Topcon电池,又称为霍爪电池,是一种具有高效率和优良导电性能的新型太阳能电池。
它的制备过程包括多个步骤,其中一个关键步骤就是利用激光辅助烧结技术提高电池的导电性能。
电池片烧结工艺
电池片烧结工艺电池片烧结工艺是一种重要的电池制备工艺,通过高温烧结技术,将电池片的各个组件牢固地连接在一起,从而形成完整的电池结构。
本文将从工艺流程、烧结参数、影响因素以及未来发展方向等方面进行详细介绍。
一、工艺流程电池片烧结工艺主要包括以下几个步骤:电池片清洗、电池片排布、涂覆电池片浆料、烘干、烧结和冷却。
首先,对电池片进行清洗,去除表面的杂质,确保电池片的纯净度。
然后,将电池片按照设计要求进行排布,保证电池片的正确位置。
接下来,涂覆电池片浆料,浆料中含有活性物质,可以提高电池片的能量密度。
然后,将电池片放入烘干设备中进行烘干,使浆料中的溶剂挥发掉。
之后,将电池片放入高温烧结炉中,进行高温烧结处理,使电池片的各个组件牢固连接在一起。
最后,将烧结完的电池片取出,进行冷却处理,使其达到室温。
二、烧结参数在电池片烧结过程中,烧结参数的选择对于电池片的性能有着重要的影响。
其中,烧结温度是最为关键的参数之一。
过高的烧结温度可能导致电池片结构的破坏,而过低的烧结温度则无法实现电池片组件的有效连接。
此外,烧结时间也是一个需要注意的参数,过长的烧结时间会增加生产成本,而过短的烧结时间则会降低电池片的性能。
三、影响因素电池片烧结工艺的质量和性能受多种因素的影响。
首先,电池片的组成材料对烧结效果有着重要影响。
不同的材料对于烧结温度和时间的要求不同,需要根据具体的材料特性进行调整。
其次,浆料的涂覆均匀度也是影响烧结效果的重要因素。
如果浆料涂覆不均匀,可能导致烧结后的电池片出现结构不稳定的问题。
此外,烧结过程中的气氛对于电池片的烧结效果也有很大影响。
四、未来发展方向随着科技的不断进步,电池片烧结工艺也在不断发展。
目前,研究者们正在不断探索新的烧结材料和工艺,以提高电池片的性能和稳定性。
例如,一些研究团队正在研究新型的烧结助剂,以提高电池片的烧结效果。
同时,研究者们也在尝试使用新的烧结设备,以提高生产效率和降低成本。
未来,电池片烧结工艺将继续向着高效、低成本和环境友好的方向发展。
n型电池激光烧结
N型电池的激光烧结技术(Laser Sintering)是一种利用高能激光束精确照射在电池片特定区域,以实现材料的局部快速加热和烧结过程的技术。
在太阳能电池制造领域中,尤其对于N型太阳能电池(如TOPCon、HIT等高效电池),激光烧结主要用于:
1. 背面钝化接触:通过激光对N型硅片背面进行局部加热,使沉积在其上的含磷或硼的非晶硅薄膜或其他导电层转变为多晶或微晶结构,并与硅片形成良好的欧姆接触,同时保持大部分面积的高质量钝化效果。
2. 金属化烧结:在电池片正面或背面的金属化过程中,激光烧结可以用于将银浆或者其他导电材料与硅片表面的掺杂层紧密连接,形成低电阻的电极接触。
3. 工艺优化:相比传统的高温烧结工艺,激光烧结能够在较低温度下完成烧结过程,有助于减少热应力、降低能耗并提高电池的光电转换效率。
采用激光辅助烧结技术能够显著提升N型太阳能电池的性能和生产效率,同时也可降低成本,是当前先进光伏电池产业化的重要技术发展方向之一。
太阳能电池 烧结工序的烧结的最高温度控制
太阳能电池烧结工序的烧结的最高温度控制
太阳能电池的烧结工序是制造太阳能电池的重要步骤之一,用于将多晶硅或其他半导体材料烧结成固体结构。
烧结温度的控制对太阳能电池的性能和质量具有重要影响。
在太阳能电池的烧结工序中,最高温度的控制通常是根据材料的要求和工艺的限制来确定的。
具体的控制取决于所使用的半导体材料和烧结过程的细节,以下是一些一般性的考虑因素:
1. 物料特性:不同的半导体材料具有不同的熔点和烧结温度范围。
最高温度的控制应保证在材料的烧结温度范围内,避免材料的熔化或损坏。
2. 结构要求:太阳能电池的烧结温度需要足够高以达到所需的晶体结构和结合强度。
但温度过高可能导致过度结晶和晶界影响。
3. 衬底材料:具有特殊衬底材料的太阳能电池,例如玻璃或聚酰亚胺薄膜,需要注意其热稳定性,以确保在烧结过程中不会损坏衬底材料。
4. 温度均匀性:保持烧结温度的均匀性是关键,以避免局部温度过
高或过低导致材料不均匀或接触不良。
在实际生产中,工程师会根据经验和实验数据来确定最适合特定太阳能电池的烧结温度范围和最高温度,以在保证性能的同时确保生产效率和质量。
因此,最高温度的控制对于太阳能电池的制造非常重要。
光伏激光烧结
光伏激光烧结
光伏激光烧结是一种应用于太阳能电池制造过程中的技术,主要涉及使用激光进行烧结(sintering)过程,以提高太阳能电池的性能和效率。
烧结是指在高温下将材料颗粒通过热处理使其结合成块状,形成更为致密的结构。
在光伏制造中,烧结常用于连接太阳能电池中的电极,例如连接导电层和太阳能电池片。
光伏激光烧结的基本过程包括以下步骤:
一、准备材料:在太阳能电池制造中,通常使用导电粉末或导电浆料涂覆在电极上,这是电池中的一个关键部分。
二、激光照射:使用激光对材料进行照射。
激光的能量被局部吸收,导致热量升高。
三、烧结过程:高温引起导电材料颗粒之间的结合,实现烧结。
这使得电极能够更牢固地连接在一起。
四、冷却:烧结完成后,电池组件需要冷却,以确保烧结后的结构能够保持稳定。
总之,光伏激光烧结是太阳能电池制造中的一项关键工艺,有助于提高太阳能电池的性能和可靠性。
电池片各工序影响因素及异常情况
电池⽚各⼯序影响因素及异常情况电池⽚各⼯序影响因素及异常情况⼀、⼀次清洗影响因素:1、温度:温度过⾼,⾸先就是IPA(异丙醇)不好控制,温度⼀⾼,IPA的挥发很快,⽓泡印就会随之出现,这样就⼤⼤减少了PN结的有效⾯积,反应加剧,还会出现⽚⼦的漂浮,造成碎⽚率的增加。
可控程度:调节机器的设置,可以很好的调节温度。
2、时间:⾦字塔随时间的变化:⾦字塔逐渐冒出来;表⾯上基本被⼩⾦字塔覆盖,少数开始成长;⾦字塔密布的绒⾯已经形成,只是⼤⼩不均匀,反射率也降到⽐较低的情况;⾦字塔向外扩张兼并,体积逐渐膨胀,尺⼨趋于均等,反射率略有下降。
可控程度:调节设备参数,可以精确的调节时间。
3、IPA:1)、协助氢⽓的释放。
2)、减弱NaOH溶液对硅⽚的腐蚀⼒度,调节各向因⼦。
纯NaOH溶液在⾼温下对原⼦排列⽐较稀疏的100晶⾯和⽐较致密的111晶⾯破坏⽐较⼤,各个晶⾯被腐蚀⽽消融,IPA明显减弱NaOH的腐蚀强度,增加了腐蚀的各向异性,有利于⾦字塔的成形。
⼄醇含量过⾼,碱溶液对硅溶液腐蚀能⼒变得很弱,各向异性因⼦⼜趋于1。
可控程度:根据⾸次配液的含量,及每次⼤约消耗的量,来补充⼀定量的液体,控制精度不⾼。
4、NaOH:形成⾦字塔绒⾯。
NaOH浓度越⾼,⾦字塔体积越⼩,反应初期,⾦字塔成核密度近似不受NaOH浓度影响,碱溶液的腐蚀性随NaOH浓度变化⽐较显著,浓度⾼的NaOH溶液与硅反映的速度加快,再反应⼀段时间后,⾦字塔体积更⼤。
NaOH浓度超过⼀定界限时,各向异性因⼦变⼩,绒⾯会越来越差,类似于抛光。
可控程度:与IPA类似,控制精度不⾼。
5、Na2SiO3SI和NaOH反应⽣产的Na2SiO3和加⼊的Na2SiO3能起到缓冲剂的作⽤,使反应不⾄于很剧烈,变的平缓。
Na2SiO3使反应有了更多的起点,⽣长出的⾦字塔更均匀,更⼩⼀点 Na2SiO3多的时候要及时的排掉,Na2SiO3导热性差,会影响反应,溶液的粘稠度也增加,容易形成⽔纹、花蓝印和表⾯斑点。
电池片浆料的烧结原理概述与温度调节
电池⽚浆料的烧结原理概述与温度调节电池⽚浆料的烧结原理与概述——⽂章内容均来⾃⽹络⽬录◆前⾔◆烧结⽬的◆烧结炉构造简介烧结设备概述Despatch烧结炉特点排和有机排烘⼲区烧结区冷却区烧结原理(1)烧结原理(2)◆烧结原理-概括◆正银栅线电流的引导⽅式◆烧结质量与温度调节1前⾔2进⼊21世纪以来,光伏发电作为理想的可再⽣能源发电技术,得到了迅猛发展。
在市场的拉动下,到2006年,我国已形成1200MW。
的⽣产能⼒。
在太阳电池⽚的整个⽣产⼯艺流程中,扩散、镀膜和烧结三道⼯序是最主要的,其中烧结是使晶体硅基⽚真正具有光电转换功能的⾄关重要的⼀步。
因此,烧结设备的性能好坏直接影响着电池⽚的质量。
3烧结⽬的1、烧结就是把印刷到硅⽚上的电极在⾼温下烧结成电池⽚,最终使电极和硅⽚本⾝形成欧姆接触。
2、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。
3、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。
4、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。
4Despatch烧结炉构造简介结构布局:Despatch烧结炉分为烘⼲区和烧结冷却区两个主要部分。
依次为:烘⼲区有机排、热排、烘⼲⼀区⾄四区、冷凝管、热排、烧结⼀区⾄六区、有机排(5\6烧结区)、热排、⽔冷区、风冷区。
烧结炉的烘⼲区和烧结区之间是断开的,有⼤概45cm,炉带上⽅有冷凝抽风管。
红外线⼲燥区烧结区冷却区电池⽚输出电池⽚进⼊5烧结设备概述烧结设备概述6快速热升温(≥150℃/sec)增强冷却性能(>150℃/sec)炉腔内温度稳定性⾼(±2℃)软启动闭路温度控制增强的软件设置管理先进的⽤户图形操作界⾯主⽣产控制界⾯数据记录冗杂温度过⾼⾃动关机硅⽚阴影最⼩化设计可安全,简便地使⽤⼯作室与视线齐平的电⼦装置,易于维护Despatch烧结炉-特点7Despatch:510-550-580-660-825-935_240ipm实测温度曲线在烧结炉的烘⼲区有⼀个有机排和热排,烘⼲区烧结区连接处有冷凝器,烧结区有3个热排(烧结⼊⼝处有⼀个热排,⽔冷风冷区有2个热排),烧结区2个有机排,热排使内部氛围与外界空⽓相隔绝。
太阳能电池烧结原理
铝背场作用
1. 背铝作为背电场能够阻挡电子的移动,减了表 面的复合率,有利于载流子的吸收;
1. 减少光穿透硅片,增强对长波的吸收; 1. Al吸杂,形成重掺杂,提高少子寿命; 1. 铝的导电性能良好,金属电阻小,而且铝的熔
点相对其他的合适金属来说熔点低,有利于烧
5. 在烧结时p-type的铝掺杂渗入形成使原本掺杂 硼的p-type Si形成一层数微米厚的p+-type Si作 为背场,以降低背表面复合速度来提高电池的 开路电压Voc
6. 因为硅片吸收系数差,当厚度变薄时衬底对入 射光的吸收减少,此时背场的存在对可以抵达 硅片深度较深的长波长光吸收有帮助,所以短 路电流密度Jsc
7. p和p+的能阶差也可以提升Voc,p+可以形成低 电阻的欧姆接触所以填充因子FF也可改善。
c. Tunneling&hopping:若银颗粒和emitter间 存有较厚的glass film,则电流可藉由 tunneling和玻璃中金属析出物之间的hopping 来传导
四、背铝简介
对铝浆的技术要求 1. 形成铝背p-p+结,提高开路电压; 2. 形成硅铝合金对硅片进行有效地吸杂,
3. 4. 5. 6.
•正面电极由两部分构成,主栅线是直接接到电池外部引线的较粗部 分,副栅线则是为了将电流收集起来传递到主线去的较细部分,制作 成窄细的栅线状以克服扩散层的电阻。电极图形,例如电极的形状、 宽度和密度等,对太阳能电池的转换效率影响较大。
电极材料的选择 1. 能与硅形成牢固的接触 2. 这种接触应是欧姆接触,接触电阻小 3. 有优良的导电性 4. 纯度适当 5. 化学稳定性好
银晶粒的析出机理?
1. 与PbO和Si发生的氧化还原反应类似,玻璃料中的
电池片常见异常情况处理方法
7、 印刷机导轨不平:设备重新调整导轨;
七、 粗线:
1、 原硅片为线痕片:控制线痕原硅片;
2、 网版使用次数太多,张力不够:更换新网版;
2、 印刷铝浆太厚:控制铝浆增重量;
3、 烧结温度过高:调整烧结炉4、5、6、7区温度;
4、 烧结炉冷却区冷却效果不好:查看风扇状况、进出水温度压力等
三、 铝包:
1、 烧结温度太高:调整烧结炉4、5、6、7区温度;
2、 印刷铝浆太薄:增大铝浆的印刷量;
3、 使用前浆料搅拌不充分:搅拌时间必须达到规定时间;
3、 印刷压力:印刷压力过大,会使刮条弯曲,刮条与网版和基板不是线接触,而成面接 触,每次印刷都不能将浆料刮干净而留下残余浆料,时间长了就会堵网;
4、 印刷间隙不合适:太小也容易堵网;
5、 浆料原因:浆料颗粒大,要确保充足的搅拌时间
二、 翘曲:
1、 硅片太薄:控制原始硅片厚度;
一、 堵网:
1、 车间温度、湿度与浆料性质原因:若温度高、相对湿度低,浆料挥发溶剂就很快挥 发掉,浆料粘度变高,从而堵网。注意:停止时间过长,会产生堵网,时间越长越严重。其次,环境温度低,浆料流动性差也容易堵网,所以严格控制车间温度与湿度;
2、 网版:用松油醇擦干净并干燥后方能使用。若放置时间过久不及时印刷,在保存过 程中就会粘附尘土;
3、 烧结网带抖动严重:由设备人员来调整网带;
4、 烧结温度过高:不影响电性能的情况下降低烧结温度;
六、 虚印:
1、 网版堵塞:用松油醇先擦一遍,再用干无尘布擦干;
2、 印刷刮刀条不平:更换刮刀条;
3、 网版不合格:更换网版;
太阳能电池 烧结工序的烧结的最高温度控制
太阳能电池烧结工序的烧结的最高温度控制
在太阳能电池的烧结工序中,最高温度的控制是至关重要的。
这个温度决定了电池的性能和稳定性,因此需要精确控制。
在烧结过程中,温度的升高会导致材料的熔融和流动,从而促进材料之间的结合。
然而,过高的温度会导致材料的蒸发和分解,而温度过低则会导致材料无法充分流动和结合,影响电池的性能。
因此,在烧结工序中,最高温度的控制需要非常精确。
通常,温度的控制是通过热电偶和控制系统来实现的。
热电偶是一种温度传感器,可以测量炉内的温度,并将温度信号传输给控制系统。
控制系统则根据温度信号和预设的温度曲线进行比较和控制,调节加热器的功率,以实现精确的温度控制。
在进行烧结工序时,工程师需要根据不同的材料和工艺要求,设定不同的最高温度。
这个最高温度通常需要通过实验和优化来确定,以达到最佳的烧结效果和电池性能。
此外,在烧结过程中,还需要注意材料的挥发和污染问题。
对于一些高温下易挥发的材料,需要进行适当的保护和净化处理,以避免对电池性能的影响。
总之,太阳能电池的烧结工序中,最高温度的控制是非常重要的。
通过精确的温度控制和实验优化,可以获得最佳的烧结效果和电池性能,提高太阳能电池的效率和使用寿命。
太阳能电池片丝网印刷烧结工艺完整版
丝网印刷的定义
利用丝网图形部分网孔透浆料,非图文部分网孔不透浆料的基 本原理进行印刷。印刷时在丝网一端倒入浆料,用刮刀在丝网 的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。浆料在移 动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上。印刷过程中刮 板始终与丝网印版和承印物呈线接触,接触线随刮刀移动而移 动,而丝网其它部分与承印物为脱离状态,保证了印刷尺寸精 度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个印刷区域后抬起,同时 丝网也脱离基片,并通过回墨刀将浆料轻刮回初始位置,工作
有机载体包括有机高分子聚合物、有机溶剂、有机添加 剂等等。它调节了浆料的流变性, 固体粒子的浸润性, 金属粉料的悬浮性和流动性以及浆料整体的触变性,决 定了印刷质量的优劣。
丝网印刷—网版
网版是由不锈钢织成不同网目大小的网纱及涂在网纱 上的乳胶装在网框架组成。网版图样设计开孔处则将 乳胶去除,刮刀刷过网纱时可将施放在网版上的浆料 透过图样开孔处印在基材上,主要决定印刷厚度为乳 胶厚度。丝网印刷时根据不同的网版张力、乳胶厚度、 刮刀下压力量、刮刀速度、刮刀下刀及离刀迟滞时间 等等参数可得到不同的印刷厚度。此外,浆料的粘滞 性、基材表面的亲疏水性、烘干温度时间都会影响到 印刷的高度及深度。
丝网印刷流程
Wafer
背电极印 刷
烘箱
正电极印 刷
烘箱
背电场印 刷
烧结炉 测试分选
入库
一般电池片结构
银电极
作用:输出电流。 电极就是与电池p-n结两端形成紧密欧姆接触的导电材
料。与p型区接触的电极是电流输出的正极,与n型区接 触的电极是电流输出的负极。 耐高温烧结、良好的导电性能及附着力,以及贵金属成 本等因素,决定了用银而不是其他贵金属; 正面电极由两部分构成,主栅线是直接接到电池外部引 线的较粗部分,副栅线则是为了将电流收集起来传递到 主线去的较细部分,制作成窄细的栅线状以克服扩散层 的电阻。电极图形,例如电极的形状、宽度和密度等, 对于太阳电池转换效率影响较大成牢固的接触; 这种接触应是欧姆接触,接触电阻小; 有优良的导电性; 纯度适当; 化学稳定性好;
高方阻与烧结介绍
V = pn结自建势垒电压: D
KT N d ⋅ N A In 2 ; q ni
式中 N A 为受主杂质浓度,N D 为施主杂质浓度。开路电压随 VD 的提高而 增大。 从上式可以看出随着掺杂浓度的提高,开路电压 Voc 随之提高。
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二、高方阻的缺点 串联电阻Rs=电极电阻+体电阻+薄层电阻+接触电阻。高方阻使得表面薄 层电阻明显增加,增大了Rs,降低了FF。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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4、烧结过程
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5、实验方案 目的:在与常规烧结工艺对比的基础上,寻找找出适合高方阻浅结的温 度范围; 高方阻浅结与常规工艺相比,最主要的变化是掺杂浓度的变化和结深的 变化。 问题:(1)常规工艺浆料是否适用? (2)烧结温度如何变化,变高或者变低? 关键因素:时间(带速)、温度(最后两个温区)、浆料类型 可控因素:排风、冷却水,对烧结过程影响较小。
(4)
dx
d=
1
α
In
1 = 2.30um 0 .1
(5)
3
3、减少死层
此图为光吸收71%时, 图为光吸收 时 最大的死层厚度与截止波长 的关系,当死层厚度越小, 的关系,当死层厚度越小, 短波端截止波长越短, 短波端截止波长越短,所以 浅结可以展宽短波段的光谱 效应。 效应。
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3、提高开路电压
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5º银颗粒在冷却过程中于腐蚀坑处结晶: (1)与PbO和Si发生的氧化还原反应类似,玻璃中的Ag2和Si发生如下反 应:
Ag 2 + Si → Ag + SiO2
(2)Ag和被腐蚀的Si同时融入玻璃料中。冷却时,玻璃料中多余的Si外 延生长在基体上,Ag晶粒则在Si表面随机生长。 (3)在烧结过程中通过氧化还原反应被还原的金属Pb呈液态,当液态铅 与银相遇时,根据Pb-Ag相图银粒子融入铅中形成Pb-Ag相。Pb-Ag熔体腐蚀 Si的晶面。冷却过程中,Pb和Ag发生分离,Ag在Si晶面上结晶。 银浆料的类型:常规方阻正银浆料,高方阻、浅结正银浆料,常规方阻、 高固含量正银浆料,高方阻、高固含量正银浆料,无铅正银浆料。 新型电池浆料:两次印刷浆料,N型电池浆料,填孔印刷浆料(MWT电 池)。
烧结的作用光伏
烧结的作用光伏
烧结在光伏电池制作过程中起着至关重要的作用,主要表现在以下几个方面:
1. 形成导电性能良好的金属电极:通过高温烧结,可以将光伏电池片上的金属电极与基材紧密结合在一起,形成良好的导电性能,从而提高光伏电池的效率和使用寿命。
2. 增强附着力:高温烧结过程可以使金属电极与基材之间形成牢固的化学结合力,增强附着力,防止电极脱落或龟裂。
3. 消除孔隙和空气泡:在丝网印刷过程中,光伏电池片上可能会留下孔隙和空气泡。
通过烧结,可以消除这些缺陷,提高光伏电池的光电性能。
4. 烧结是将电池片中的化学物质烧结成薄膜的过程,从而使烧结后的电池片薄膜更加均匀且致密,有助于提高电池效率和稳定性。
5. 通过烧结可以控制材料的厚度、形貌和晶体结构等方面的特征,从而提高电池的电荷传输和光吸收能力。
此外,烧结还可以改善材料的热稳定性,减少电池片各层之间的接触电阻和光敏区的复合速率,从而提高电池的耐久性和长期工作稳定性。
总之,烧结是制备光伏电池的关键步骤之一,对提高光伏电池的效率和稳定性起着重要作用。
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在太阳能电池片的制作过程中,烧结是一道很重要的工序.其制作过程中就要用到快速烧结炉.
1、烧结作用:就是把印刷到硅片上的电极在高温下烧结成电池片,最终使电极和硅片本身形成欧姆接触,从而提高电池片的开路电压和填充因子2个关键因素参数,是电极的接触具有电阻特性,达到生产高转效率电池片的目的.
2、烧结原理:印刷了浆料的硅片经过烘干排焦过程后使浆料中的大部分有机溶剂挥发,膜层收缩为固状物紧密粘附在硅片上,这时可视为金属电极材料和硅片接触在一起。
所谓的烧结过程是要使电极和硅片本身形成欧姆接触,其原理为当电极里金属材料和半导体单晶硅加热到共晶温度时,单晶硅原子以一定比例融入到熔融的合金电极材料中.单晶硅原子融入到电极金属中的整个过程是相当快的,一般只需要几秒钟的时间。
融入单晶硅原子数目取决于合金温度和电极材料的体积,烧结合金温度越高,电极金属材料体积越大,则融入的硅原子数目就越多,这时的合金状态被称为晶体电极金属的合金系统.如果此时的温度降低,系统开始冷却形成再结晶层,这时原先溶入到电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来,也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延层.如果外延层内含有足够的量的与原先晶体材料导电类型相同的杂质成分,就获得了用合金法工艺形成的欧姆接触;如果在结晶层含有足够量的与原先晶体材料导电类型异型的杂质成分就获得了用合金工艺形成的P-N结。
3、烧结过程:将印刷好的上,下电极和背场的硅片经过网印刷机的传送带传到烧结炉中,经过烘干排焦、烧结和冷却过程来完成烧结工艺最终达到上下电极和电池片的欧姆接触。
⑴烘干排焦在网带的上、下都装有加热带,由温控仪控制其温度。
此温度可根据浆料厂家提供的烘干温度进行参考设置,目的是将印刷有浆料硅片烘干,并使浆料内绝大部分焦油挥发出来。
如果温度设置不合理,不能使大部分焦油从浆料中挥发出来,剩下的焦油在进入下一区域时会对烧结的效果影响很严重,对转换率有高达0.2%的影响。
为了保证设备安全,设备厂家在每个区域都设有2个热电偶,一个用于温度控制,一个用于过温保护。
其中为了减少腔室内热量的损失,设备厂家在设备强势内部的四周安装上隔热板,并在腔室外的两边装上了铝的隔热反射板,让整个腔室始终保持一个稳定的温度,有利于工艺的稳步进行。
对流器:为了能让从浆料中挥发的焦油全部从抽风管道中抽走厂家特别设计了一个对流加热器。
从烘干区上部的对流加热器中吹出温度受控的气体,吹到腔室中,在从烘干区的两头将气体抽出,保证从硅片挥发出来的焦油被对流加热器吹出的热气带出腔室内,而不会导致硅片挥发出来的热焦油在机器出口处冷凝而回流到设备里。
对流盒子内置在加热盒子里,经过过滤的大气被热空气风扇吸入到一个温度可控的加热器中,最后进入到腔室内。
但为保证安全操作,如果吸入的空气总量在增加,相应离开的总量必须是合适的。
⑵快速加热烧结根据工艺要求,需要此腔室的灯管能提供很高(高到1000℃)的温度,并且能在高温下工作。
一般厂家会用石英玻璃管加热器来满足要求。
此种设备用气流把快速加热箱分成4独立的加热系统,以保证每个腔室温度的独立性,可形成一个一个的温度阶梯,从而使最后一个温区的温度在很短时间达到一个很高的温度。
这样设计还可以是每个隔离区域横向位置温度的不均匀性在一个很小的范围内。
在此腔室内每个抽风口都特别设计了一个带加热装置的文氏阀,能保证腔室内产生的废气流很快离开腔室,避免在烧结温区废气对硅片的污染,还能让产生的废气流不要在管道口处冷凝。
对于温度的测试,2个热偶被安装在加热区域。
一个用于温度控制,一个用于超温报警。
最后一个温区中安装了2个热偶,于皮带正上方20mm处,他们反映了电动机形成欧姆接触的共晶温度的真实值,他们的值可以在加热菜单看到,方便工艺人员直接了解内部的实际温度。
为了能让温度急剧下降,在高温区出口处的侧壁、上下部分都装有水冷系统。
为了保证大部分热量都辐射到腔室内,在全部的加热盒子周围都覆盖上保温层,在外层还覆盖有双层的铝反射板,有效延长了灯管的
使用寿命。
⑶冷却冷却盒子是一个可循环的盒子,为了冷却电池片和皮带,运送冷却水的管道安装在皮带的上部和下部。
冷却风扇分别安装在循环水管道的上方和下方。
风速可以调整,上部的风扇将周围的空气通过冷却管道送到硅片和皮带上,下面的风扇吸走通过皮带周围和硅片底部的空气。
4、所用的材料:浆料浆料是由组份、粘接组份和有机载体组成的一种流体,方便通过丝网印刷到硅片表面。
其中的功能组份一般为贵金属的混合物,决定了成膜后的电性能和力学性能。
载体决定了厚膜的工艺特性是印刷膜和干燥膜的临时粘接剂。