前道
一制絨工藝
制絨目的
1.消除表面硅片有機(jī)物和金屬雜質(zhì)。
2.去處硅片表面機(jī)械損傷層。
3.在硅片表面形成表面組織,增加太陽(yáng)光的吸收減少反射。
工藝流程
來料,開盒,檢查,裝片,稱重,配液加液,制絨,甩干,制絨后稱重,絨面檢查,流出。
基本原理
1#超聲
去除有機(jī)物和表面機(jī)械損傷層。
目前采用檸檬酸超聲,和雙氧水與氨水混合超聲。
3#4#5#6#制絨
利用NaOH溶液對(duì)單晶硅片進(jìn)行各向異性腐蝕的特點(diǎn)來制備絨面。當(dāng)各向異性因子((100)面與(111)面單晶硅腐蝕速率之比)=10時(shí),可以得到整齊均勻的金字塔形的角錐體組成的絨面。絨面具有受光面積大,反射率低的特點(diǎn)??梢蕴岣邌尉Ч杼?yáng)能電池的短路電流,從而提高太陽(yáng)能電池的光轉(zhuǎn)換效率。
化學(xué)反應(yīng)方程式:Si+2NaOH+H2O=Nasio3+2H2↑
影響因素
1.溫度
溫度過高,首先就是IPA不好控制,溫度一高,IPA的揮發(fā)很快,氣泡印就會(huì)隨之出現(xiàn),這樣就大大減少了PN結(jié)的有效面積,反應(yīng)加劇,還會(huì)出現(xiàn)片子的漂浮,造成碎片率的增加。
可控程度:調(diào)節(jié)機(jī)器的設(shè)置,可以很好的調(diào)節(jié)溫度。
2.時(shí)間
金字塔隨時(shí)間的變化:金字塔逐漸冒出來;表面上基本被小金字塔覆蓋,少數(shù)開始成長(zhǎng);金字塔密布的絨面已經(jīng)形成,只是大小不均勻,反射率也降到比較低的情況;金字塔向外擴(kuò)張兼并,體積逐漸膨脹,尺寸趨于均等,反射率略有下降。
可控程度:調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù),可以精確的調(diào)節(jié)時(shí)間。
3.IPA
1.協(xié)助氫氣的釋放。2.減弱NaOH溶液對(duì)硅片的腐蝕力度,調(diào)節(jié)各向因子。純NaOH溶液在高溫下對(duì)原子排列比較稀疏的100晶面和比較致密的111晶面破壞比較大,各個(gè)晶面被腐蝕而消融,IPA明顯減弱NaOH的腐蝕強(qiáng)度,增加了腐蝕的各向異性,有利于金字塔的成形。乙醇含量過高,堿溶液對(duì)硅溶液腐蝕能力變得很弱,各向異性因子又趨于1。
可控程度:根據(jù)首次配液的含量,及每次大約消耗的量,來補(bǔ)充一定量的液體,控制精度不高。
4.NaOH
形成金字塔絨面。NaOH濃度越高,金字塔體積越小,反應(yīng)初期,金字塔成核密度近似不受NaOH濃度影響,堿溶液的腐蝕性隨NaOH濃度變化比較顯著,濃度高的NaOH溶液與硅反映的速度加快,再反應(yīng)一段時(shí)間后,金字塔體積更大。NaOH濃度超過一定界限時(shí),各向異性因子變小,絨面會(huì)越來越差,類似于拋光。
可控程度:與IPA類似,控制精度不高。
5.Na2SiO3
SI和NaOH反應(yīng)生產(chǎn)的Na2SiO3和加入的Na2SiO3能起到緩沖劑的作用,使反應(yīng)不至于很劇烈,變的平緩。Na2SiO3使反應(yīng)有了更多的起點(diǎn),生長(zhǎng)出的金字塔更均勻,更小一點(diǎn)Na2SiO3多的時(shí)候要及時(shí)的排掉,Na2SiO3導(dǎo)熱性差,會(huì)影響反應(yīng),溶液的粘稠度也增加,容易形成水紋、花藍(lán)印和表面斑點(diǎn)。
可控程度:很難控制。
4#酸洗
HCL去除硅片表面的金屬雜質(zhì)
鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用,氯離子能與多種金屬離子形成可溶與水的絡(luò)合物。
6#酸洗
HF去除硅片表面氧化層,SiO2+6HF=H2[siF6]+2H2O。
控制點(diǎn)
1.減薄量
定義:硅片制絨前后的前后重量差。
控制范圍
單晶125,硅片厚度在200±25微米以上,減薄量在0.5±0.2g;硅片厚度在200±25微米以上,減薄量在0.4±0.2g。
單晶156,首籃減薄量在0.7±0.2g;以后減薄量在0.6±0.2g。
2.絨面
判斷標(biāo)準(zhǔn):成核密度高,大小適當(dāng),均勻。
控制范圍:?jiǎn)尉В航鹱炙叽?~10um。
3.外觀
無缺口,斑點(diǎn),裂紋,切割線,劃痕,凹坑,有無白斑,贓污。
二擴(kuò)散工藝
擴(kuò)散目的
在來料硅片P型硅片的基礎(chǔ)上擴(kuò)散一層N型磷源,形成PN結(jié)。
擴(kuò)散原理
POCl3在高溫下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),其反應(yīng)式如下:
5POCl3=3PCl5+P2O5
生成的P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng),生成二氧化硅(SiO2)和磷原子,其反應(yīng)式如下:
2P2O5+5Si=5SiO2+4P
POCl3熱分解時(shí),如果沒有外來的氧(O2)參與其分解是不充分的,生成的PCl5是不易分解的,并且對(duì)硅有腐蝕作用,破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來O2存在的情況下,PCl5會(huì)進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣(Cl2)其反應(yīng)式如下:
4PCl5+5O2=2P2O5+10Cl2
生成的P2O5又進(jìn)一步與硅作用,生成SiO2和磷原子,由此可見,在磷擴(kuò)散時(shí),為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對(duì)硅片表面的腐蝕作用,必須在通氮?dú)獾耐瑫r(shí)通入一定流量的氧氣。就這樣POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面,P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成一層磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散。
擴(kuò)散類型
1.恒定源擴(kuò)散:在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的條件下,單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于擴(kuò)散方向的單位面積的擴(kuò)散質(zhì)量與該截面處的濃度梯度成正比。
2.限定源擴(kuò)散:在再分布過程中,擴(kuò)散是在限定源的條件下進(jìn)有的,整個(gè)擴(kuò)散過程的雜質(zhì)源,限定于擴(kuò)散前積累在硅片表面的無限薄層內(nèi)的雜質(zhì)總量,沒有外來雜質(zhì)補(bǔ)充即在硅片表面處的雜質(zhì)流密度。
車間使用的是兩步擴(kuò)散:預(yù)淀積+擴(kuò)散。預(yù)擴(kuò)散是恒定源擴(kuò)散,主要是使得硅片表面氣體濃度一致,保持整批方塊電阻是均勻性。主擴(kuò)散是限定源擴(kuò)散,并且在主擴(kuò)散后通入大氮?dú)怏w,作為推進(jìn)氣體,加大PN結(jié)深度。
影響因素
1.溫度
溫度T越高,擴(kuò)散系數(shù)D越大,擴(kuò)散速度越快。
2.時(shí)間
對(duì)于恒定源:時(shí)間t越長(zhǎng)結(jié)深越深,但表面濃度不變。
對(duì)于限定源:時(shí)間t越長(zhǎng)結(jié)深越深,表面濃度越小。
3.濃度
決定濃度是因素:氮?dú)饬髁?、源溫?/p>
表面濃度越大,擴(kuò)散速度越快。
4.第三組元
主要是摻硼量對(duì)擴(kuò)散的影響,雜質(zhì)增強(qiáng)擴(kuò)散機(jī)制。在二元合金中加入第三元素時(shí),擴(kuò)散系數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。摻硼量越大,擴(kuò)散速率越快。即電阻率越小,越容易擴(kuò)散。
控制點(diǎn)
方塊電阻,外觀,單片均勻性,整管均勻性。
方塊電阻:表面為正方形的半導(dǎo)體薄層在電流方向所呈現(xiàn)的電阻。R=電阻率*L/S,對(duì)方塊硅片,長(zhǎng)度等于寬度,則R=電阻率/厚度,方塊電阻~(1/Ns*Xj)Ns:電化學(xué)濃度,Xj:擴(kuò)散結(jié)深。
控制范圍
中心方塊電阻:?jiǎn)尉В?2~48。
同一硅片擴(kuò)散方塊電阻中心值不均勻度:小于等于12%(48)10%(T)。
同一爐擴(kuò)散方塊電阻中心值不均勻度:小于等于25%(48)15%(T)。
48所擴(kuò)散過程中問題解決方案
返工處理
方塊電阻不在規(guī)定范圍內(nèi):1.輕微超出范圍要求重新擴(kuò)散,嚴(yán)重超出要求重新制絨。2.低于范圍要求從新制絨。
氧化發(fā)藍(lán):去PSG工序,反面擴(kuò)散。
去PSG后,重新制絨:去PSG后,重新制絨。
偏磷酸:去PSG后,重新制絨。
三刻蝕工藝
刻蝕目的
將硅片邊緣的帶有的磷去除干凈,避免PN結(jié)短路造成并聯(lián)電阻降低。
刻蝕原理
采用干法刻蝕。采用高頻輝光放電反應(yīng),采用高頻輝光放電反應(yīng),使反應(yīng)氣體激活成活性粒子,如原子或各種游離基,這些活性粒子擴(kuò)散到硅片邊緣,在那里與硅進(jìn)行反應(yīng),形成揮發(fā)性生成物四氟化硅而被去除。
化學(xué)公式:CF4+SIO2=SIF4+CO2
工藝流程
預(yù)抽,主抽,送氣,輝光,抽空,清洗,預(yù)抽,主抽,充氣。
影響因素
1.射頻功率
射頻功率過高:等離子體中離子的能量較高會(huì)對(duì)硅片邊緣造成較大的轟擊損傷,導(dǎo)致邊緣區(qū)域的電性能差從而使電池的性能下降。在結(jié)區(qū)(耗盡層)造成的損傷會(huì)使得結(jié)區(qū)復(fù)合增加。
射頻功率太低:會(huì)使等離子體不穩(wěn)定和分布不均勻,從而使某些區(qū)域刻蝕過度而某些區(qū)域刻蝕不足,導(dǎo)致并聯(lián)電阻下降。
2.時(shí)間
刻蝕時(shí)間過長(zhǎng):刻蝕時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)電池片的正反面造成損傷影響越大,時(shí)間長(zhǎng)到一定程度損傷不可避免會(huì)延伸到正面結(jié)區(qū),從而導(dǎo)致?lián)p傷區(qū)域高復(fù)合。
刻蝕時(shí)間過短:刻蝕不充分,沒有把邊緣鱗去干凈,PN結(jié)依然有可能短路造成并聯(lián)電阻降低。
4.壓力
壓力越大,氣體含量越少,參與反應(yīng)的氣體也越多,刻蝕也越充份。
注意事項(xiàng)
1.操作人員必須隨時(shí)觀察氣流量、反射功率、反應(yīng)室壓力和輝光顏色的穩(wěn)定性。輝光顏色或功率如有異常,應(yīng)及時(shí)報(bào)告相關(guān)設(shè)備人員。必須抽測(cè)刻蝕效果,如有異常,重新刻蝕,并通知工藝人員。注意,不能將擴(kuò)散面弄混。
2.夾具、環(huán)氧板、刻蝕機(jī)石英罩等要定期清洗,保持刻蝕間的工藝衛(wèi)生,長(zhǎng)時(shí)間停止使用,再次使用之前必須輝光清洗。
去磷硅玻璃
擴(kuò)散過程中,POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面,P2O5與Si反應(yīng)生成SiO2和磷原子,這一含有磷原子的二氧化硅層稱之為磷硅玻璃。
基本原理
利用HF能SiO2反應(yīng),與其反應(yīng)式為:
SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O
但是如果HF過量,則SiF4會(huì)和HF繼續(xù)反應(yīng),總的反應(yīng)式為:
SiO2+6HF→H2[SiF6]+2H2O
工藝流程
注意事項(xiàng)
1.插片務(wù)必確認(rèn)擴(kuò)散面的方向。
2.必須對(duì)花籃進(jìn)行隨時(shí)擦拭,更化氫氟酸必須同時(shí)對(duì)槽進(jìn)行徹底清洗。在配制和清洗時(shí),一定要做好保護(hù)措施。有氫氟酸和硅片接觸的地方,禁止近距離使用照明。硅片在兩個(gè)槽中(懸掛在空中)的停留時(shí)間不得過長(zhǎng),防止硅片被氧化。
3.烘干或甩干的時(shí)間不能隨便縮短!防止干燥不徹底。當(dāng)硅片從1號(hào)槽氫氟酸中提起時(shí),觀察其表面是否脫水,如果脫水,則表明磷硅玻璃已去除干凈;如果表面還沾有水珠,則表明磷硅玻璃未被去除干凈。
控制點(diǎn)
1.邊緣有效刻蝕寬度小于0.5mm。
2.側(cè)面導(dǎo)電類型為P型。
返工處理
測(cè)試邊緣為N型:重新刻蝕。
后道
四PECVD
PE目的
在硅片表面沉積一層氮化硅減反射膜,以增加入射在硅片上的光的透射,減少反射,氫原子攙雜在氮化硅中附加了氫的鈍化作用。
其化學(xué)反應(yīng)可以簡(jiǎn)單寫成:SiH4+NH3=SiN:H+3H2。
基本原理
PECVD技術(shù)原理是利用低溫等離子體作能量源,樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上,利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度,然后通入適量的反應(yīng)氣體,氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng),在樣品表面形成固態(tài)薄膜。PECVD方法區(qū)別于其它CVD方法的特點(diǎn)在于等離子體中含有大量高能量的電子,它們可以提供化學(xué)氣相沉積過程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過程,生成活性很高的各種化學(xué)基團(tuán),因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍,使得原來需要在高溫下才能進(jìn)行的CVD過程得以在低溫下實(shí)現(xiàn)。
基本特征
1.薄膜沉積工藝的低溫化(<450℃)。
2.節(jié)省能源,降低成本。
3.提高產(chǎn)能。
4.減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減。
擴(kuò)散方式
PE設(shè)備有兩類:平板式和管式。
按反應(yīng)方式分為:直接式(島津)和間接式(Roth&Rau)。
直接式:基片位于一個(gè)電極上,直接接觸等離子體。
間接式:基片不接觸激發(fā)電極。在微波激發(fā)等離子的設(shè)備里,等離子產(chǎn)生在反應(yīng)腔之外,然后由石英管導(dǎo)入反應(yīng)腔中。在這種設(shè)備里微波只激發(fā)NH3,而SiH4直接進(jìn)入反應(yīng)腔。間接PECVD的沉積速率比直接的要高很多,這對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)尤其重要。
影響因素
1.頻率
射頻PECVD系統(tǒng)大都采用50kHz~13.56MHz的工業(yè)頻段射頻電源。較高頻率(>4MHz)沉積的氮化硅薄膜具有更好的鈍化效果和穩(wěn)定性。
2.射頻功率
增加RF功率通常會(huì)改善SiN膜的質(zhì)量。但是,功率密度不宜過大,超過1W/cm2時(shí)器件會(huì)造成嚴(yán)重的射頻損傷。
3.襯底溫度
PECVD膜的沉積溫度一般為250~400℃。這樣能保證氮化硅薄膜在HF中有足夠低的腐蝕速率,并有較低的本征壓力,從而有良好的熱穩(wěn)定性和抗裂能力。低于200℃下沉積的氮化硅膜,本征應(yīng)力很大且為張應(yīng)力,而溫度高于450℃時(shí)膜容易龜裂。
4.氣體流量
影響氮化硅膜沉積速率的主要?dú)怏w是SiH4。為了防止富硅膜,選擇NH3/SiH4=2~20(體積比)。氣體總流量直接影響沉積的均勻性。為了防止反應(yīng)區(qū)下游反應(yīng)氣體因耗盡而降低沉積速率,通常采用較大的氣體總流量,以保證沉積的均勻性。
5.反應(yīng)氣體濃度
SiH4的百分比濃度及SiH4/NH3流量比,對(duì)沉積速率、氮化硅膜的組分及物化性質(zhì)均有重大影響。
理想Si3N4的Si/N=0.75,而PECVD沉積的氮化硅的化學(xué)計(jì)量比會(huì)隨工藝不同而變化,但多為富硅膜,可寫成SiN。因此,必須控制氣體中的SiH4濃度,不宜過高,并采用較高的SiN比。除了Si和N外,PECVD的氮化硅一般還包含一定比例的氫原子,即SixNyHZ或SiNx:H。
6.反應(yīng)壓力、和反應(yīng)室尺寸等都是影響氮化硅薄膜的性能工藝參數(shù)。
控制點(diǎn)
折射率
PECVD氮化硅膜的折射率隨Si/N比在一定范圍內(nèi)波動(dòng),n=1.8-2.4.氮原子含量增加,折射率降低;硅原子含量增加,折射率增大。此外,還和沉積溫度有關(guān),沉積溫度提高,折射率增大,這是由于溫度升高使薄膜致密度提高的緣故。
控制范圍:2.0~2.15
膜厚:氮化硅膜的厚度。
控制范圍:?jiǎn)尉В?0mm~83mm。多晶:導(dǎo)津,76mm~89mm;ROTH&RAU,70mm~83mm。
返工處理
膜厚折射率在范圍之外,色澤不勻,鍍膜雜質(zhì)嚴(yán)重:去PSG工序把膜去掉,HF10桶,去膜時(shí)間900-1000秒,其他槽水洗360秒。
五絲網(wǎng)印刷
基本原理
基本原理:利用網(wǎng)版圖文部分網(wǎng)孔透墨,非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進(jìn)行印刷。印刷時(shí)在網(wǎng)版上加入漿料,刮膠對(duì)網(wǎng)版施加一定壓力,同時(shí)朝網(wǎng)版另一端移動(dòng)。漿料在移動(dòng)中從網(wǎng)孔中擠壓到承印物上,由于粘性作用而固著在一定范圍之內(nèi)。由于網(wǎng)版與承印物之間保持一定的間隙,網(wǎng)版通過自身的張力產(chǎn)生對(duì)刮膠的回彈力,使網(wǎng)版與承印物只呈移動(dòng)式線接觸,而其它部分與承印物為脫離狀態(tài),漿料與絲網(wǎng)發(fā)生斷裂運(yùn)動(dòng),保證了印刷尺寸精度。刮膠刮過整個(gè)版面后抬起,同時(shí)網(wǎng)版也抬起,并通過回墨刀將漿料輕刮回初始位置,完成一個(gè)印刷行程。
絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)
網(wǎng)版,刮膠,漿料,印刷臺(tái),承印物
漿料體系
銀鋁漿:背面導(dǎo)體,作為背電極,提供可焊性。
鋁漿:背面導(dǎo)體,作為背面電場(chǎng),收集電流。
銀漿:正面導(dǎo)體,作為正電極,收集電荷。
影響因素
1.印刷壓力的影響
在印刷過程中刮膠要對(duì)絲網(wǎng)保持一定的壓力,且這個(gè)力必須是適當(dāng)?shù)摹S∷毫^大,易使網(wǎng)版、刮膠使用壽命降低,使絲網(wǎng)變形,導(dǎo)致印刷圖形失真。印刷壓力過小,易使?jié){料殘留在網(wǎng)孔中,造成虛印和粘網(wǎng)。在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)加大印刷壓力,透墨量會(huì)減小(漿料濕重減?。?,柵線高度下降,寬度上升。
2.印刷速度的影響
印刷速度的設(shè)定必須兼顧產(chǎn)量和印刷質(zhì)量。對(duì)印刷質(zhì)量而言,印刷速度過快,漿料進(jìn)入網(wǎng)孔的時(shí)間就短,對(duì)網(wǎng)孔的填充性變差,印刷出的柵線平整性受損,易產(chǎn)生葫蘆狀柵線。印刷速度上升,柵線線高上升,線寬下降。印刷速度變慢,下墨量增加,濕重上升。
3.絲網(wǎng)間隙的影響
在其他條件一定的情況下,絲網(wǎng)間隙與濕重大致有如右圖的關(guān)系:最初兩者幾乎呈比例上升,之后絲網(wǎng)間隙加大,濕重降低,最后突然變?yōu)榱?。絲網(wǎng)印刷時(shí)使用的是曲線的前半段(即呈比例上升段)。由此可知,絲網(wǎng)間隙加大,下墨量多,濕重增大。絲網(wǎng)間隙過大,易使印刷圖形失真;過小,容易粘網(wǎng)。刮膠硬度的影響刮膠材料一般為聚胺脂或氟化橡膠,硬度60-90A。刮膠硬度越大,印刷的圖形越精確,原圖的重現(xiàn)性越好。因此,正面柵線的印刷就需要選用硬度較高刮膠。刮膠硬度小,其他參數(shù)不變的情況下濕重就大,線高增加,線寬變大。
4.刮膠角度的影響
刮膠角度的調(diào)節(jié)范圍為45-75度。實(shí)際的刮膠角度與漿料有關(guān),漿料黏度越高,流動(dòng)性越差,需要刮膠對(duì)漿料向下的壓力越大,刮膠角度接就越小。在印刷壓力作用下,刮膠與絲網(wǎng)摩擦。開始一刷時(shí)近似直線,刮膠刃口對(duì)絲網(wǎng)的壓力很大,隨著印刷次數(shù)增加,刃口呈圓弧形,作用于絲網(wǎng)單位面積的壓力明顯減小,刮膠刃口處與絲網(wǎng)的實(shí)際角度小于45度,易使印刷線條模糊,粘網(wǎng)。在可調(diào)范圍內(nèi),減小刮膠角度,下墨量增加,濕重加大。刮膠刃口鈍,下墨量多,線寬大。
5.漿料黏度的影響
印刷時(shí)漿料黏度的變化(觸變性)如右圖所示:
漿料的黏度與流動(dòng)性呈反比,黏度越低,流動(dòng)性越大,可在一定程度保證印刷的質(zhì)量。漿料黏度過大,透墨性差,印刷時(shí)易產(chǎn)生桔皮、小孔。漿料黏度過小,印刷的圖形易擴(kuò)大(柵線膨脹),產(chǎn)生氣泡、毛邊。
6.紗厚、膜厚的影響
一般情況下,絲網(wǎng)目數(shù)越低,線徑越粗,印刷后的漿料層越高,因此絲網(wǎng)目數(shù)較高時(shí),印刷后漿料層就低一些。對(duì)于同目數(shù)的絲網(wǎng),紗厚越厚,透墨量越少。在一定范圍內(nèi),感光膠膜越厚,下墨量越大,印刷的柵線越高。但膜厚增大,易造成感光膠脫落。
7.印刷臺(tái)面的影響
印刷臺(tái)面的水平度:印刷時(shí)電池片被吸附于印刷臺(tái)面,若臺(tái)面不平,電池片在負(fù)壓下易破裂。一般電池片水平度應(yīng)小于0.02mm。印刷臺(tái)面與網(wǎng)版的平行度:決定了印刷漿料的一致性。一般二者平行度應(yīng)小于0.04mm。印刷臺(tái)的重復(fù)定位精度:太陽(yáng)能電池片印刷臺(tái)的重復(fù)定位精度需達(dá)到0.01mm。
參數(shù)相互關(guān)系
1.壓力與間距:壓力越大時(shí),間距也大;因?yàn)閴毫Υ髸r(shí),刮刀與網(wǎng)板接觸的地方凸出來也多,間距小的話,硅片承受的壓力加大,碎片的概率會(huì)加大。兩個(gè)參數(shù)當(dāng)中的一個(gè)改變,另外一個(gè)不改,就可能加大硅片碎的可能性或影響印刷質(zhì)量。
2.印刷速度影響到產(chǎn)能,同時(shí)也影響到印刷到硅片漿料的多少。
印刷參數(shù)的調(diào)整
1.先把印刷速度改小,以方便在調(diào)試時(shí)能很好的觀察(如印刷速度為50mm)。完全松開鎖定螺絲,并保證刮刀和回刮刀左右的固定螺絲未鎖,能自由活動(dòng)。
2.先設(shè)定印刷間距:印刷間距以漿料能很好的印刷到硅片為宜,無粘片和虛印。(推薦為:1.5+0.3)
3.在間距定下后,設(shè)定印刷壓力。壓力由小到大慢慢加,加到在印刷時(shí)漿料能收干凈就可以。
參數(shù)的調(diào)整
4.在壓力和間距設(shè)定好后,印刷一片看看印刷是否合格,否則再作微調(diào)。(印刷速度未改)
5.合格后,慢慢朝下擰鎖定螺絲,在感覺到鎖定螺絲剛碰到東西時(shí),把鎖定螺絲鎖住。這個(gè)動(dòng)作相當(dāng)于找到了一個(gè)刮膠下降的一個(gè)限位,保證刮刀在壓力加大時(shí)不會(huì)再下壓。
6.然后加快印刷速度,并測(cè)印刷重量,如過大,則減速,過小,則加速。(推薦170mm)。
燒結(jié)
燒結(jié)目的
干燥硅片上的漿料,燃盡漿料的有機(jī)組分,使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。
燒結(jié)對(duì)電池片的影響
銀漿的燒結(jié)很重要,對(duì)電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻,即FF的變化。
鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機(jī)溶劑完全揮發(fā),并形成完好的鋁硅合金和鋁層。局部的受熱不均和散熱不均可能會(huì)導(dǎo)致起包,嚴(yán)重的會(huì)起鋁珠。背面場(chǎng)經(jīng)燒結(jié)后形成的鋁硅合金,鋁在硅中是作為P型摻雜,它可以減少金屬與硅交接處的少子復(fù)合,從而提高開路電壓和短路電流,改善對(duì)紅外線的響應(yīng)。
燒結(jié)過程
1.室溫~300度,溶劑揮發(fā)。
2.300~500度,有機(jī)樹脂分解排出,需要氧氣。
3.400度以上,玻璃軟化。
4.600度以上,玻璃與減反層反應(yīng),實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。
六測(cè)試分檔
測(cè)試分檔的目的
1.通過測(cè)試數(shù)據(jù)監(jiān)控生產(chǎn)電池片的效率及暗電流等參數(shù)是否正常。
2.對(duì)生產(chǎn)的電池片進(jìn)行分檔,將相同電性能的電池片分在一起以便做成組件。
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件
1.光源輻照度:1000W/m2。
2.測(cè)試溫度:25℃。
3.AM1.5地面太陽(yáng)光譜輻照度分布。
測(cè)試參數(shù)
1.開路電壓
在一定的溫度和輻照度條件下,太陽(yáng)電池在空載情況下的端電壓,用Voc表示,PN結(jié)開路,即I=0,此時(shí)PN結(jié)兩端的電壓即為開路電壓。將I=0代入伏安特性方程得:KTln(IL/IS+1)/q。太陽(yáng)電池的開路電壓與電池面積大小無關(guān)。太陽(yáng)電池的開路電壓與入射光譜輻照度的對(duì)數(shù)成正比。
2.短路電流
在一定的溫度和輻照條件下,太陽(yáng)電池在端電壓為零時(shí)的輸出電流,通常用Isc來表示。將PN結(jié)短路(V=0),因而IF=0,這時(shí)所得的電流為短路電流Isc,顯然有:Isc=IL,Isc與太陽(yáng)電池的面積大小有關(guān),面積越大,Isc越大。Isc與入射光的輻照度成正比。
3.最大功率點(diǎn)
在太陽(yáng)電池的伏安特性曲線上對(duì)應(yīng)最大功率的點(diǎn),又稱最佳工作點(diǎn)。
4.最佳工作電壓
太陽(yáng)電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓。通常用Vm表示
5.最佳工作電流
太陽(yáng)電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流。通常用Im表示
6.轉(zhuǎn)換效率
受光照太陽(yáng)電池的最大功率與入射到該太陽(yáng)電池上的全部輻射功率的百分比。η=VmIm/AtPin其中Vm和Im分別為最大輸出功率點(diǎn)的電壓和電流,At為太陽(yáng)電池的總面積,Pin為單位面積太陽(yáng)入射光的功率。
7.填充因子
太陽(yáng)電池的最大功率與開路電壓和短路電流乘積之比,通常用FF表示:FF=ImVm/IscVoc
IscVoc是太陽(yáng)電池的極限輸出功率,ImVm是太陽(yáng)電池的最大輸出功率,填充因子是表征太陽(yáng)電池性能優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。
8.電流溫度系數(shù)
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,被測(cè)太陽(yáng)電池溫度每變化10C,太陽(yáng)電池短路電流的變化值,通常用α表示。對(duì)于一般晶體硅電池α=+0.1%/0C。
9.電壓溫度系數(shù)
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,被測(cè)太陽(yáng)電池溫度每變化10C,太陽(yáng)電池開路電壓的變化值,通常用β表示。對(duì)于一般晶體硅電池β=-0.38%/0C。
編輯:黃飛
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評(píng)論
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