一文带您了解，太阳能电池的烧结工艺！

 

与其他众多太阳能电池的生产工艺所有不同，烧结工艺大多情况下是通过物理方式直接降低电池片表面的接触电阻、提高接触稳定性等。然而又与其他生产工艺有所相同，不论是烧结工艺、扩散工艺或是电极制作工艺等，在完成工艺后为了评估其工艺质量，都需要通过专业、科学、可靠的检测设备来对其进行检测。为此，美能TLM接触电阻测试仪应运而生，它凭借接触电阻率测试与线电阻测试两种测试功能，解决了烧结、扩散、电极制作等众多工艺难以解决的质量评估问题，电池厂商根据此评估后得到的准确数据，便可对太阳能电池进行及时的调整与优化。今天，「美能光伏」将为您介绍太阳能电池的烧结工艺！

 

太阳能电池烧结工艺的原理
 

 

太阳能电池的烧结工艺的工作原理和压力使金属电极材料和硅片表面发生物理或化学反应，形成合金或化合物，从而降低接触电阻，提高太阳能电池片的开路电压和填充因子。同时烧结工艺也可以促使镀膜工艺过程中产生的氢原子向电池内部扩散，对太阳能电池片有良好的钝化作用，提高太阳能电池的光电转换率。

烧结工艺流程图

 

 

烧结工艺的原理可以分为两种类型：固相反应和液相反应。固相反应是指两种固态材料在高温下直接发生反应，形成固态的产物。液相反应是指一种固态材料和一种液态材料在高温下发生反应，形成固态或液态的产物。具体的反应过程和产物取决于不同的电极材料和硅片类型。

 

详析介绍太阳能电池烧结工艺的步骤
 

 

太阳能电池的烧结工艺是一个复杂的过程，涉及多个温度区域和气氛控制。一般而言，烧结工艺可以大致分为四个主要步骤。

烘干排焦：这一步骤的目的是将丝网印刷后有浆料的硅片烘干，并使浆料内的有机物和会挥发物尽可能地排出，避免在后续的高温过程中产生有害的气体或残留物。烘干排焦的温度一般在200℃左右，时间在几秒到几十秒之间。烘干排焦的效果会直接影响太阳能电池烧结工艺的质量和效率。

 

 

快速加热烧结：这一步骤的目的是使金属电极材料和硅片表面达到合适的温度，使之发生固相或液相反应，形成良好的欧姆接触。快速加热烧结的温度一般为800℃到1000℃之间，时间在几秒到几十秒之间。快速加热烧结的温度和时间需要根据不同的电极材料和电池结构进行优化，以达到最佳的烧结效果。

 

 

 

冷却：冷却的目的是使烧结后的硅片迅速降温，避免过多的氢原子从硅片中逸出，保持硅片的钝化效果。冷却的方式可以是自然冷却或强制冷却，冷却的速度一般在100℃/s到200℃/s之间。冷却的速度和方式需要根据不同的电池结构和工艺要求进行选择，以避免硅片的热应力和热冲击。

 

 

钝化：对太阳能电池进行钝化可使其表面形成一层薄膜，从而提高硅片的表面电荷密度，减少表面复合速率，提高硅片的光电转换率。钝化可以是化学钝化也可以是物理钝化，钝化的材料可以是氧化物、氮化物、碳化物等，根据不同的材料会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。

 

 

 

如何评价太阳能电池烧结工艺的效果？
 

 

烧结工艺的工艺效果主要体现在太阳能电池的接触电阻、接触稳定性、接触强度和接触寿命等方面。烧结工艺的好坏直接影响了这些方面的水平和一致性，从而影响了太阳能电池片的抗老化能力和可靠性。

然而要深入了解其太阳能电池的接触电阻等各种性能参数，从本质上知晓烧结工艺的工艺质量，就必须通过精密的检测设备进行科学检测。为此，「美能光伏」生产了美能TLM接触电阻测试仪，该设备可用于测试接触电阻、薄层电阻、接触电阻率等项目，并反映扩散工艺、电极制作、烧结工艺中出现的各种问题，从而助力电池厂商高效的生产太阳能电池！

 

 

在太阳能电池电极优化中，接触电阻是需要考量的一个重要方面。接触电阻的大小不仅与接触的图像有关，还与扩散工艺及烧结工艺有关。运用「美能光伏」生产的美能TLM接触电阻测试仪测量接触电阻率，可以反映扩散、电极制作、烧结等工艺中存在的问题。且该设备所具备的接触电阻率测试和线电阻测试可随意切换使用。

 

 

● 测试范围可达0.1~120mΩ*cm＾2；

 

 

● 静态测试重复性≤1%，动态测试重复性≤3%

 

 

● 线电阻测量精度可达5%或0.1Ω/cm

 

 

● 接触电阻率测试与线电阻测试随意切换

 

 

● 可定制多种探测头进行测量和分析

 

太阳能电池的烧结工艺是一个复杂的过程，在此过程中经常会出现烧结温度高度、烧结时间长短、烧结气氛不稳定等情况，为了评估在此情况发生后的工艺质量状况，就可使用美能TLM接触电阻测试仪来对其进行测量。未来，「美能光伏」还将在高质量产品、优服务售后的道路上百尺竿头、更进一步！