多晶電池片燒結(jié)不良問(wèn)題分析

馮琪宇， 張雁東， 韓燕旭

(山西潞安太陽(yáng)能科技有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

引 言

近年來(lái)組件廠商對(duì)于多晶電池的EL品質(zhì)要求越來(lái)越高，很多電池廠為了滿足客戶的需求加裝了在線EL檢測(cè)設(shè)備，對(duì)電池進(jìn)行EL全檢，把EL黑絲、黑斑、斷柵等不良全部挑出，提升電池出貨品質(zhì)。本文重點(diǎn)研究了EL不良中的燒結(jié)不良問(wèn)題。

1 太陽(yáng)能多晶電池EL不良

分析2017年6月至10月份EL不良類別，可以看出燒結(jié)不良比例占比在22%(見(jiàn)圖1)，是各類EL不良片中最多的。

燒結(jié)不良主要是在絲網(wǎng)印刷經(jīng)過(guò)燒結(jié)爐處理的過(guò)程中產(chǎn)生的。燒結(jié)就是將印刷了漿料的硅片經(jīng)過(guò)烘干排焦過(guò)程后，使?jié){料中的大部分有機(jī)溶劑揮發(fā)，然后在高溫下燒結(jié)成電池片,最終使電極和硅片本身形成歐姆接觸，從而提高電池片的開(kāi)路電壓和填充因子這兩個(gè)關(guān)鍵因素參數(shù)，使電極的接觸具有電阻特性,達(dá)到生產(chǎn)高轉(zhuǎn)效率電池片的目的。在燒結(jié)過(guò)程中若出現(xiàn)污染源或溫度異常就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)燒結(jié)不良。

圖1 EL不良類型分布圖

2 太陽(yáng)能多晶電池?zé)Y(jié)不良分析

燒結(jié)不良分兩種情況，一是在日常生產(chǎn)中會(huì)偶發(fā)輕度的燒結(jié)不良現(xiàn)象，對(duì)效率影響不大，但是會(huì)影響到A級(jí)率。二是重度和中度的燒結(jié)不良，這種燒結(jié)不良需要停線處理(見(jiàn)圖2～圖5)。

圖2 正常片 圖3 重度燒結(jié)不良

圖4 中度燒結(jié)不良 5 輕度(邊角)燒結(jié)不良

經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，多晶電池片燒結(jié)不良可能由以下幾方面原因造成。

1) 燒結(jié)爐溫度參數(shù)不合理；

2) 外圍壓縮空氣不干凈。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

針對(duì)可能造成的原因嘗試進(jìn)行調(diào)整，查看效果。

3.1 燒結(jié)爐參數(shù)調(diào)整

1) 優(yōu)化燒結(jié)爐HTO區(qū)溫度

烘干區(qū)溫度初始溫度1～6區(qū)設(shè)定到400 ℃，各溫度區(qū)間之間沒(méi)有溫度變化，在調(diào)整后將各溫區(qū)的溫度形成一個(gè)梯度變化，使?jié){料烘干時(shí)更有效果如表1所示。

表1 HTO區(qū)溫度調(diào)整前后對(duì)比 ℃

2) 優(yōu)化燒結(jié)爐FF區(qū)溫度

將燒結(jié)爐HTO區(qū)和FF區(qū)溫度調(diào)整后，燒結(jié)不良比例有所下降，如表2所示。

表2 FF區(qū)溫度調(diào)整前后對(duì)比 ℃

3) 及時(shí)更換損壞的燈管。

在正常生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)由于外圍晃電或其他原因，導(dǎo)致燒結(jié)爐燈管損壞，這時(shí)對(duì)于有報(bào)警的燒結(jié)爐燈管要及時(shí)進(jìn)行更換，避免出現(xiàn)燒結(jié)溫度波動(dòng)而引起燒結(jié)不良。

圖6是調(diào)整完燒結(jié)爐參數(shù)后的2017年11月到2018年2月份的燒結(jié)不良比例，正面調(diào)整燒結(jié)爐溫度對(duì)燒結(jié)不良比例的降低有明顯效果。

3.2 壓縮空氣問(wèn)題

1) 切換不常用的空壓機(jī)。在年初產(chǎn)線經(jīng)常會(huì)爆發(fā)大面積嚴(yán)重?zé)Y(jié)不良的情況，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要是由于動(dòng)力切換了空壓機(jī)，這就證明了壓縮空氣的純凈度對(duì)于燒結(jié)不良存在較大的影響。

圖6 燒結(jié)不良比例圖

2) 不同車間的壓縮空氣管道連接，組件車間壓縮空氣壓力富余，電池車間壓縮空氣壓力不足，嘗試將兩個(gè)車間的管道聯(lián)通后，產(chǎn)線出現(xiàn)大面積燒結(jié)不良，證明不同車間由于車間環(huán)境要求不一樣，壓縮空氣管道是不能隨意聯(lián)通的。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知，解決太陽(yáng)能多晶電池?zé)Y(jié)不良問(wèn)題可以通過(guò)兩個(gè)途徑來(lái)解決。

1) 調(diào)整燒結(jié)爐溫度參數(shù)，使各溫區(qū)的溫度更為合理。

2) 保證外圍壓縮空氣的潔凈度。