铝浆在晶体硅太阳电池上的应用讨论.pdf

铝浆作为晶体硅太阳电池背电场的应用 铝浆是光伏产业链中晶体硅太阳电池的关键材料之一，主要用于形成电池的背电场（背场）。该背场通过在太阳电池的背面制作与基区导电类型相同的重掺杂区，从而改善电池性能。烧结铝浆时，当铝硅界面温度达到577℃以上，铝原子便会以一定比例熔入半导体晶硅中，形成外延层。这一过程结束后，掺有铝的硅与p区形成了p-p+结，也就是铝背电场。铝背电场的高低结有助于反射光电子以提高收集效率，同时其内建电场可增加载流子有效扩散长度，从而提高电池的短路电流和开路电压。 铝背场吸杂过程中，重金属杂质或空位会扩散至界面并被有效去除，这有助于提高电池的开路电压、填充因子和转换效率。然而，在烧结铝浆的过程中，也常会出现一些问题，如铝珠、铝包、附着力弱和电池片弯曲度大等，这些问题都需要得到妥善解决。 铝珠问题 铝珠是在晶体硅太阳电池烧结过程中形成的，它们附着于铝层上，形状呈球形，具有强金属光泽。铝珠分为两种类型：一种数量多而体积小，容易抹去且不留痕迹；另一种数量少而体积大，轻微粘连电池片，抹去后会留下痕迹。铝珠产生的根本原因是过烧，即铝粉颗粒在超过熔点660℃时熔化形成了铝珠。为控制铝珠，可以降低烧结区温度或加快烧结炉带速。但降温需适度，以免降低电池片的电性能。 铝包问题 铝包是指电池片背面的凸起，呈小丘状，大小可达1.5-2mm，没有金属光泽，色泽与烧结后铝层相同。铝包的去除较为困难，通常需要用锉刀锉除，费时费工。铝包的产生可能与清洗、磷硅玻璃去除和绒面质量有关，也可能与印刷湿重和铝浆搅拌不充分等因素相关。适当增加印刷湿重有助于减轻铝包，但会增大电池片翘曲度，而薄型化趋势下应减少印刷湿重。 附着力的影响 铝浆作为背场印烧在电池背面时，附着力的强弱直接影响电池的性能。影响附着力的因素包括铝浆的成分、印刷工艺、电池片表面处理质量以及烧结过程等。在实际操作中，需要优化这些因素以确保铝浆与电池片之间形成良好的附着。 弯曲度的影响 铝浆烧结后电池片弯曲度的大小也会对电池性能产生影响。电池片弯曲度增大可能是因为铝和硅的热膨胀系数差异、印刷湿重过大、烧结工艺不当等因素造成的。解决这一问题需要综合考虑电池片设计、材料选择以及工艺参数等。 总结 铝浆在晶体硅太阳电池上的应用能够显著提升电池性能，但伴随的烧结问题需要通过优化材料和工艺参数来控制。铝珠、铝包、附着力弱和电池片弯曲度大等问题的解决方案需要在生产实践中不断探索与完善。随着光伏技术的不断发展，对铝浆质量和应用技术的要求也会越来越高，需持续关注并研究更先进的材料和工艺方法，以进一步提升晶体硅太阳电池的性能和效率。