一文帶您了解，太陽能電池的燒結(jié)工藝！

與其他眾多太陽能電池的生產(chǎn)工藝所有不同，燒結(jié)工藝大多情況下是通過物理方式直接降低電池片表面的接觸電阻、提高接觸穩(wěn)定性等。然而又與其他生產(chǎn)工藝有所相同，不論是燒結(jié)工藝、擴散工藝或是電極制作工藝等，在完成工藝后為了評估其工藝質(zhì)量，都需要通過專業(yè)、科學(xué)、可靠的檢測設(shè)備來對其進行檢測。為此，美能TLM接觸電阻測試儀應(yīng)運而生，它憑借接觸電阻率測試與線電阻測試兩種測試功能，解決了燒結(jié)、擴散、電極制作等眾多工藝難以解決的質(zhì)量評估問題，電池廠商根據(jù)此評估后得到的準確數(shù)據(jù)，便可對太陽能電池進行及時的調(diào)整與優(yōu)化。今天，「美能光伏」將為您介紹太陽能電池的燒結(jié)工藝！

太陽能電池?zé)Y(jié)工藝的原理

太陽能電池的燒結(jié)工藝的工作原理和壓力使金屬電極材料和硅片表面發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，形成合金或化合物，從而降低接觸電阻，提高太陽能電池片的開路電壓和填充因子。同時燒結(jié)工藝也可以促使鍍膜工藝過程中產(chǎn)生的氫原子向電池內(nèi)部擴散，對太陽能電池片有良好的鈍化作用，提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率。

燒結(jié)工藝流程圖

燒結(jié)工藝的原理可以分為兩種類型：固相反應(yīng)和液相反應(yīng)。固相反應(yīng)是指兩種固態(tài)材料在高溫下直接發(fā)生反應(yīng)，形成固態(tài)的產(chǎn)物。液相反應(yīng)是指一種固態(tài)材料和一種液態(tài)材料在高溫下發(fā)生反應(yīng)，形成固態(tài)或液態(tài)的產(chǎn)物。具體的反應(yīng)過程和產(chǎn)物取決于不同的電極材料和硅片類型。

詳析介紹太陽能電池?zé)Y(jié)工藝的步驟

太陽能電池的燒結(jié)工藝是一個復(fù)雜的過程，涉及多個溫度區(qū)域和氣氛控制。一般而言，燒結(jié)工藝可以大致分為四個主要步驟。

烘干排焦：這一步驟的目的是將絲網(wǎng)印刷后有漿料的硅片烘干，并使?jié){料內(nèi)的有機物和會揮發(fā)物盡可能地排出，避免在后續(xù)的高溫過程中產(chǎn)生有害的氣體或殘留物。烘干排焦的溫度一般在200℃左右，時間在幾秒到幾十秒之間。烘干排焦的效果會直接影響太陽能電池?zé)Y(jié)工藝的質(zhì)量和效率。

快速加熱燒結(jié)：這一步驟的目的是使金屬電極材料和硅片表面達到合適的溫度，使之發(fā)生固相或液相反應(yīng)，形成良好的歐姆接觸?？焖偌訜釤Y(jié)的溫度一般為800℃到1000℃之間，時間在幾秒到幾十秒之間。快速加熱燒結(jié)的溫度和時間需要根據(jù)不同的電極材料和電池結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，以達到最佳的燒結(jié)效果。

冷卻：冷卻的目的是使燒結(jié)后的硅片迅速降溫，避免過多的氫原子從硅片中逸出，保持硅片的鈍化效果。冷卻的方式可以是自然冷卻或強制冷卻，冷卻的速度一般在100℃/s到200℃/s之間。冷卻的速度和方式需要根據(jù)不同的電池結(jié)構(gòu)和工藝要求進行選擇，以避免硅片的熱應(yīng)力和熱沖擊。

鈍化：對太陽能電池進行鈍化可使其表面形成一層薄膜，從而提高硅片的表面電荷密度，減少表面復(fù)合速率，提高硅片的光電轉(zhuǎn)換率。鈍化可以是化學(xué)鈍化也可以是物理鈍化，鈍化的材料可以是氧化物、氮化物、碳化物等，根據(jù)不同的材料會形成不同的薄膜材料。例如：氧化物材料形成氧化硅薄膜、氮化物材料形成氮化硅薄膜等。

如何評價太陽能電池?zé)Y(jié)工藝的效果？

燒結(jié)工藝的工藝效果主要體現(xiàn)在太陽能電池的接觸電阻、接觸穩(wěn)定性、接觸強度和接觸壽命等方面。燒結(jié)工藝的好壞直接影響了這些方面的水平和一致性，從而影響了太陽能電池片的抗老化能力和可靠性。

然而要深入了解其太陽能電池的接觸電阻等各種性能參數(shù)，從本質(zhì)上知曉燒結(jié)工藝的工藝質(zhì)量，就必須通過精密的檢測設(shè)備進行科學(xué)檢測。為此，「美能光伏」生產(chǎn)了美能TLM接觸電阻測試儀，該設(shè)備可用于測試接觸電阻、薄層電阻、接觸電阻率等項目，并反映擴散工藝、電極制作、燒結(jié)工藝中出現(xiàn)的各種問題，從而助力電池廠商高效的生產(chǎn)太陽能電池！

在太陽能電池電極優(yōu)化中，接觸電阻是需要考量的一個重要方面。接觸電阻的大小不僅與接觸的圖像有關(guān)，還與擴散工藝及燒結(jié)工藝有關(guān)。運用「美能光伏」生產(chǎn)的美能TLM接觸電阻測試儀測量接觸電阻率，可以反映擴散、電極制作、燒結(jié)等工藝中存在的問題。且該設(shè)備所具備的接觸電阻率測試和線電阻測試可隨意切換使用。

● 測試范圍可達0.1~120mΩ*cm＾2；

● 靜態(tài)測試重復(fù)性≤1%，動態(tài)測試重復(fù)性≤3%

● 線電阻測量精度可達5%或0.1Ω/cm

● 接觸電阻率測試與線電阻測試隨意切換

● 可定制多種探測頭進行測量和分析

太陽能電池的燒結(jié)工藝是一個復(fù)雜的過程，在此過程中經(jīng)常會出現(xiàn)燒結(jié)溫度高度、燒結(jié)時間長短、燒結(jié)氣氛不穩(wěn)定等情況，為了評估在此情況發(fā)生后的工藝質(zhì)量狀況，就可使用美能TLM接觸電阻測試儀來對其進行測量。未來，「美能光伏」還將在高質(zhì)量產(chǎn)品、優(yōu)服務(wù)售后的道路上百尺竿頭、更進一步！