摘要：丝网【wǎng】印刷【shuā】线在生产过程【chéng】中产生了间歇【xiē】性串阻偏高【gāo】、效【xiào】率【lǜ】偏低【dī】的现象，EL测试图【tú】像部分区域呈现黑雾【wù】状，针对此问题从烧结炉和丝【sī】网工艺2个方面进行分析，解决了该问题【tí】。
烧结是【shì】太阳能多晶电池片【piàn】成为成【chéng】品【pǐn】的最后一道关键工序，其决定着【zhe】太阳【yáng】能多晶电池片的效率和合格率，而【ér】烧结炉直【zhí】接影响着烧结工【gōng】艺的成败。本【běn】文着重【chóng】分析研【yán】究了由【yóu】于【yú】烧结炉引起的烧结EL不良现【xiàn】象。
烧结就是将印刷了【le】浆料的硅片经【jīng】过烘干【gàn】排焦过【guò】程后，使浆料中【zhōng】的大部【bù】分有【yǒu】机溶【róng】剂挥发【fā】，然后在高温下烧结成电池片，最【zuì】终使电极【jí】和硅片本身形成欧【ōu】姆接触，从【cóng】而提【tí】高电【diàn】池片的开【kāi】路【lù】电压和填充因子这2个关【guān】键因素参数，使电极【jí】的接触具有电阻【zǔ】特【tè】性，达到生【shēng】产高转化效率电池片的目的。烧结过程中有利于PECVD工艺【yì】所引入的－H向体内扩散，可以起到良好【hǎo】的体钝化作用。烧结【jié】是【shì】一【yī】个扩散、流动和【hé】物理化【huà】学反应综合作用【yòng】的过程。在【zài】印刷【shuā】状【zhuàng】况【kuàng】稳定的【de】前提【tí】下，温【wēn】区温度、气体流量、带速是烧结的3个关键【jiàn】参数［1－3］。
丝网印刷段由于烧结炉外围维护【hù】不到位，间【jiān】歇【xiē】性的产生【shēng】串阻偏高、效率【lǜ】偏低现【xiàn】象。在对效率【lǜ】低的【de】电池片进行EL测试后发【fā】现，EL图像部分区【qū】域【yù】呈现黑雾状（见图1、图【tú】2），此类现象主要是【shì】因为烧结异常导致的［4－5］。
3．1设备方面
设备方面主要从烧结炉排风和灯管2个方面考虑。
3．1．1烧结炉排风问题
对多晶车间和单晶车【chē】间烧结【jié】炉进【jìn】行比对发现，多晶产【chǎn】线烧结炉排风较低，只有300m3／h左右，初【chū】步怀疑烧结排风【fēng】较低，导致烧结【jié】炉内【nèi】部挥发的有机【jī】物排【pái】不出去，在烧【shāo】结炉内部积存，从而使有机物与硅片【piàn】接【jiē】触污染了电【diàn】池片，导致烧结【jié】异常、效率【lǜ】低。加强烧结炉有【yǒu】机溶【róng】剂的【de】抽排能力主要通过【guò】以下
几个方面进行：
1）动力车间提高有机排风风机频率；
2）清理HTO冷凝器过滤【lǜ】网，清理FF文丘里系统，检【jiǎn】查炉腔内【nèi】部情况，如图3所示。
3）对【duì】FF烧【shāo】结区工艺气体【tǐ】补偿和冷却区风【fēng】扇转速进行调整，确【què】保炉【lú】腔内负压状态。
4）对【duì】5线和【hé】6线【xiàn】有机排风【fēng】管道进行改造，将5线和6线有机【jī】排风管道连接【jiē】到丝网普【pǔ】通排风管道，7线、8线和【hé】9线不变。
针对【duì】以上【shàng】几项对烧结【jié】炉进行处理后，烧结炉有机排风B102从300m3／h增加【jiā】到500m3／h，压差B112和B113从10Pa左右增加到【dào】20Pa左右（如图4所【suǒ】示），极大地加强【qiáng】了【le】烧结炉的有机抽排能力【lì】。
3．1．2烧结炉灯管老化问题
对效率低的电【diàn】池片进行【háng】EL检测后发【fā】现，正向EL图像表面发【fā】黑，怀【huái】疑灯管老化，达【dá】不到烧【shāo】结温度要求。
对【duì】5线【xiàn】、6线和8线烧结【jié】炉【lú】烧结【jié】区灯管进行了更换，并【bìng】对【duì】烧结【jié】区上、下灯管的功率进行了调【diào】整，将【jiāng】烧结区灯管的trimtop／bottom从【cóng】100％降低到70％，效率提升了【le】0．03％左右。
3．2工艺方面
3．2．1电池表面污染
对效【xiào】率低的【de】电池【chí】进行【háng】EL检测，发现有【yǒu】边缘或整【zhěng】面【miàn】发黑的现象，怀【huái】疑浆料污【wū】染或电【diàn】池正面【miàn】在生产过【guò】程中被与履带接触的地方污染【rǎn】或烧【shāo】结炉内部有污【wū】染【rǎn】点与电池正面有接触，污染了电【diàn】池片。针对此问题，一方面，清洗烘干炉【lú】履带和机台传送带【dài】，另【lìng】一方面【miàn】，打开烧【shāo】结炉烘【hōng】干【gàn】区和冷却区炉腔，清理灰尘和碎片，保证烧结炉的洁净度。如图5所示。
3．2．2烧结内部气流问题
多晶电池产线是双轨【guǐ】产线，在生产【chǎn】时发【fā】现有一条轨效率正常，另【lìng】一条轨效率异常的现象，或单轨生产时正常、双轨生产时异【yì】常的现象。初步怀【huái】疑烧结炉【lú】在【zài】双轨【guǐ】生产时烧【shāo】结炉【lú】内【nèi】部气流紊乱【luàn】，使烧结温【wēn】度不稳定，导【dǎo】致烧【shāo】结异常【cháng】、效率低。
针【zhēn】对烧【shāo】结炉内部气流问题，主要【yào】针对烧结【jié】炉烧结区的气【qì】路流【liú】量和烘干区【qū】的新风量【liàng】进行了调整。
1）烧结【jié】炉烧【shāo】结区的【de】气路流量调整，如图【tú】6所示。调整烧【shāo】结炉烧结区气路流量（如图7），将【jiāng】Y323L／Y324R、Y326L／Y327R、Y329L／Y330R调【diào】整为50m／s～60m／s，将Y325／Y328调整为100m／s，调【diào】整【zhěng】方向为将烧结区左【zuǒ】进气量【liàng】要比右进气量小10m／s。
2）烘干区的新风量
烘干区新风进风量从160m3／h左右【yòu】降低到100m3／h左【zuǒ】右，如【rú】图8所示。
1）烧【shāo】结炉有机排风B102从300m3／h增加到500m3／h以【yǐ】上【shàng】，压差B112和B113从10Pa左右增【zēng】加到20Pa左【zuǒ】右，极大地【dì】加强了烧结【jié】炉的有机抽排能【néng】力，并将B102、B112、和B113的值【zhí】进行日常【cháng】点检。
2）将烧结炉烧【shāo】结【jié】区气路流量Y323L／Y324R、Y326L／Y327R、Y329L／Y330R调整为50m／s～60m／s，将Y325／Y328调整为100m／s，调【diào】整方向【xiàng】为将【jiāng】烧结区左进气【qì】量要比【bǐ】右进气量小10m／s，有效地改【gǎi】善了【le】烧结炉内部气流紊【wěn】乱现象。
3）烘干【gàn】区新风进量从160m3／h左右【yòu】降低到100m3／h左右。
4）对【duì】5线【xiàn】、6线和8线烧结炉烧结区灯管进行了更换【huàn】，并对烧结区【qū】上【shàng】下灯管的功率【lǜ】进行了调整，将烧结【jié】区灯管【guǎn】的trimtop／bottom从100％降低到【dào】70％，效率【lǜ】提升了0．03％左右【yòu】。
通过【guò】对烧【shāo】结炉设备工艺的【de】改进（包括【kuò】排风【fēng】、灯管【guǎn】、内【nèi】部气流等方面），保证【zhèng】了烧【shāo】结炉温【wēn】区温度、气体流量等关键参数的【de】稳定性，从而提高了【le】烧结炉工艺稳定性【xìng】，消除烧结异常现象【xiàng】，使产线效率和产量【liàng】恢复到正常水【shuǐ】平。
［1］Glunz S，Schneiderlochner E，Kray D，et al．Laser 2firedcontact silicon solar cells on p2and n2substrates［C］．Paris：19th European Photovolatic SO2 Lar EnergyConference，2004．
［2］Jerome Moyerl，张【zhāng】伟铭，韩【hán】晶【jīng】肄．高效【xiào】无【wú】铅【qiān】太阳能电【diàn】池背银【yín】浆料的研究［C］．常州：第十届中国【guó】太阳能光会议，2008：132．
［3］Cole A，Roberts S，Bruton T，et al．Optimisation of thefront contact for low to medium concentrations in LGBC silicon solar cells［C］．Shanghai：Techniccal Digestof 15th International Photorolatic Science and Engineering
Conference，2005．
［4］刘恩科，朱秉升，罗晋生，等．半导体物理学【xué】［M］．北京：国防工业【yè】出版社【shè】，2004：120－128．
［5］任驹，郭文阁，郑建【jiàn】邦．基于P2N结的【de】太【tài】阳电【diàn】池伏安特性的【de】分析【xī】与模拟［J］．光子学报，2006，35（2）：171－174．
［6］Adelmo O．New method to ext ract the model parameters of solar cells f rom the explicit illuminated I2Vcharacteristics［J］．Solar Energy Materials ＆ SolarCells，2006，90：3522361．
赵丽敏 张雁东
山西潞安太阳能科技有限责任公司
山西化工
来源：摩尔光伏
