烧结温度调节方法谈

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1、烧结温度调节方法谈烧结温度的调节简单的说就升降每个温区区的温度，但是关键的就是调节温区的选择， 升降的选择以及升降幅度的选择，下面就根据本人经验发表一下对烧结温度调整的看法，希 望能起到抛砖引玉的作用。一调节烧结温度时机的选择需要我们调节烧结温度的时候也就是电池的电性能和外观出现异常的时候，所以我首先 要做的就是对测试结果的观测和分析。其实我们主要观察的就是FF的变化，FF的好坏在一 定程度上反映了欧姆接触的好坏，如果此时填充因子不理想，看看串联电阻，并联电阻以及 反向电流的情况，如果这些值不理想，那么有可能烧结温度调节不到位，此时我们可以考虑 调节烧结温度来改善电池的电性能。二烧结温度温区的

2、选择我们的烧结炉分为9 个区，前三个区是烘干区，主要完成浆料中有机成分的挥发，后六 个区主要完成背场和正面的烧结，背场主要是铝浆到铝金属的转变和硅铝合金的形成，也可 以说有硅铝欧姆接触的形成，正面是银浆到银金属的转变和银硅合金的形成，我们烧结的关 键是银硅的欧姆接触，因为银的功函数较高，和铝相比，较难以和硅形成欧姆接触，所以当 我们选择温区的时候，如果出现弓片，铝珠和鼓包问题，首先可以选择降低8区和9区的温 度，同时结合4， 5和6区的温度，如果仅仅是电性能的异常，就主要选择调节8区和9区 的温度， 7 区的温度配合着调节。三烧结温度升降的选择烧结温度调节最关键的，最难把握的就是升降的选择，该

3、升温的时候就不能降温，何时 升温何时降温需要一定的经验和技巧，两者要结合，这样才能更好的把握温度的调节，怎样 判断升温还是降温主要还是根据测试的结果。烧结是有欠烧和过烧的说法的，每一批片子都有一个最佳烧结点，当温度超过或者低于 最佳烧结点的温度的时候，片子都是没有达到我们的理想烧结要求的，欠烧时欧姆接触没有 完全形成，串联电阻会偏大，填充因子偏低，过烧时银硅合金消耗太多银金属，银硅合金层 相当于隔离层，阻止了载流子的输出，也会增加接触电阻，降低填充因子。因为欠烧和过烧 的一个相似的表现就是串联电阻偏大，填充因子偏低，如果仅仅根据这个表现我们还不能决 定时降温还时升温，此时最好的办法时参考并联电

4、阻和反向电流，因为在过烧时会导致更多 的杂质驱入到pn结附近，增加了局部漏电的几率，这样并联电阻会偏小，反向电流偏大， 但是这也不是绝对的，因为当银浆污染和边缘刻蚀不足时也有可能出现这种情况，其实这个 时候也可以参考一下短路电流，温度过高时表面复合的几率又大一些，短路电流会小一些， 这也可以作为调节温度的一个参考点。当并联电阻和反向电流都正常时，可能还不能对升降温做出决定，那么我们就可以做一 次探索，一直降温，降到电性能产生明显变化为止，这样我们就可以知道温度调节的大致方 向，也可以完成调节的过程。在调节温度的过程中，我们也有可能遇到这种情况，多次调节 温度，大幅度的变化温度，却未见电性能产生

5、明显变化，此时就观察一下开路电压的情况， 如果开路电压还算正常，那么此时最大的可能就时测试台出现异常，如果两条线同时生产同 一型号片子，就可以做比较测试，验证测试台是否出现问题，在确保测试台正常的情况下， 如果调节无效，那就不是烧结的问题了。其实我们在对烧结温度调节之前还要做的一件事情就是查看烧结炉的每个加热灯管是不 是在正常的情况下工作的,观察点就是各温区加热灯管输出功率的百分比,如果发现这个百分 比偏大,或者是上下波动较大,那就让设备人员检查加热灯管的状态.四.烧结温度调节相关异常状况处理1.弓片弓片已经成为近段时间主要的质量问题，一个普遍的现象就是片子整体变薄了，当出现 弓片时，最快捷最

6、有明显效果的还是降低烧结区的温度，这样可能会使得片子产生的应力稍 微小一些，然后再去查找其他根本的原因，有可能时片子太薄或者铝浆印刷量太大，对于调 节温度来说，首先是将 8 区和 9 区的温度降到最低，降低温度的底线就是保证填充因子，也 就是效率的正常，不能只为了消除弓片而忽视了效率，当把8 区和 9 区的温度降低到最低 时，如果弓片现象还没有消除的话，可以配合调节4，5 和 6 区的温度，有时，这样的调节 并不能完全保证弓片的消除，我们做的就是尽量减小弓片严重性。2铝珠和鼓包现象铝珠一般都是烧结区温度过高出现的，这是我们实际生产中很少遇见的情况，在我们对 片子进行二次烧结时，铝珠基本上都会出

7、现的，当一次烧结出现铝珠时，此时已经有过烧的 嫌疑了，那就直接降低烧结区的温度。鼓包现象时经常出现的外观问题，这种现象基本上是都可以通过调节烧结区的温度来解 决的，除了浆料本身的原因之外，从烧结角度来调节鼓包的话，首先还是把烧结区的温度降 到最低，也是要保证欧姆接触，也就是保证效率的正常，再去调节烘干区的温度，个人认为 鼓包的最大的可能一是烧结区温度过高使得硅铝合金突破铝的氧化层，二是片子在经过烘干 区时浆料挥发不充分或者时挥发过快。其实鼓包还有其他的原因有关系，上面只是从调节烧 结温度的角度谈论这个问题的。五烧结炉异常对烧结的影响对于每条线的烧结炉来说，都是有一定的差异的，烧结炉的8 区和

8、9 区的温度有时候会 出现较大范围的波动，对于连续生产来讲是绝对不允许的，在实际生产中会偶尔出现填充因 子偏低的情况，当把这些片子进行二次重烧时，填充因子又回到正常，也就时说在一次烧结 时，这些片子时欠烧的，为什么会出现这样的情况那？个人认为，这跟设备的稳定性有很大 的关系，对于烧结炉的某个温区来说，因为烧结炉的腔体与外界进行空气交换时会导致温度 有所降低，此时加热灯管会增加功率输出的百分比，来维持设定的温度，但是如果从腔体内 的温度降低到加热灯管增加功率输出百分比的时间过长，而片子恰好在这个反应时间内通过 烧结区，那么这个片子就有可能出现烧结不足，这也是我们要求烧结炉的温度一定要稳定的 原因

9、。当我们调节温度的时候，要承认每个烧结炉的差异性，每个烧结炉的设定温度与实际烧 结温度的差别也是不同的，也包括调整的幅度也是有差异的，烧结应坚持一项最基本的原则 就是尽量在最低的温度下完成烧结，因为高温既会影响加热灯管的寿命，也会增加过烧的几 率。什么是暗电流？看定义：在没有光照的条件下，给PN结加反偏电压（N区接正，P区接 负），此时会有反向的电流产生，这就是所谓的暗电流，对单纯的二极管来说，暗电流其实 就是反向饱和电流，但是对太阳能电池而言，暗电流不仅仅包括反向饱和电流，还包括薄层 漏电流和体漏电流所谓反向饱和电流，是指给 PN 结加一反偏电压时，外加的电压使得 PN 结的耗尽层变宽， 结

10、电场（即内建电场）变大，电子的电势能增加，P区和N区的多数载流子（P区多子维空 穴， N 区多子为电子）就很难越过势垒，因此扩散电流趋近于零，但是由于结电场的增加， 使得 N 区和 P 区中的少数载流子更容易产生漂移运动，因此在这种情况下， PN 结内的电流 由起支配作用的漂移电流决定。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反，表现在外电路上有 一个留入 N 区的反向电流，它是由少数载流子的漂移运动形成的。由于少数载流子是由本 征激发而产生的，在温度一定的情况下，热激发产生的少子数量是一定的，电流趋于恒定。漏电流：我们都知道，太阳能电池片可以分3层，即薄层（即N区），耗尽层（即PN结）， 体区（即P

11、区），对电池片而言，始终是有一些有害的杂质和缺陷的，有些是硅片本身就有 的，也有的是我们的工艺中形成的，这些有害的杂质和缺陷可以起到复合中心的作用，可以 虏获空穴和电子，使它们复合，复合的过程始终伴随着载流子的定向移动，必然会有微小的 电流产生，这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的，由薄层贡献的部分称之为薄层漏 电流，由体区贡献的部分称之为体漏电流。测试漏电流的目的：（1） 防止击穿 如果电池片做成组件时，电池片的正负极被接反， 或者组件被加上反偏电压时，由于电池片的暗电流过大，电流叠加后会迅速的将电池片击穿， 不过这样的情况很少发生，所以测试暗电流在这方面作用不是很大。（2）监控工艺 当

12、电池 片工艺流程结束后，可以通过测试暗电流来观察可能出现的工艺的问题，前面说过，暗电流 是由反向饱和电流和薄层漏电流以及体漏电流组成的，分别用J1,J2,J3表示，当我们给片子 加反偏电压时，暗电流随电压的升高而升高，分3个区，1区暗电流由J2起支配作用，2区 由 J3 起支配作用， 3 区由 J1 起支配作用， 3 个区的分界点由具体的测试电压而决定的。为 什么暗电流会随电压升高而增大呢？大家知道当有电压加在片子上时，对硅片有了电注入， 电注入激发出非平衡载流子，电压越大激发的非平衡载流子越多，形成的暗电流越大，暗电 流的增长速度随电压电压越大而变慢，直到片子被击穿。一般我们测试暗电流的标准电压为 12V，测得的曲线和标准的曲线相比后，可以的出片子的基本情况。如在1区我们发现暗电 流过大则对应的薄层区出了问题， 2区暗电流过大，说明问题出在体区，同样3区出现问题， 说明我们的结做的有问题，扩散，丝网印刷，温度等参数都会影响暗电流，只要我们知道哪 出了问题，就可以根据这去找出问题的原因，所以测试暗电流对工艺的研究是很有用的。