摘要：絲網印刷線在生產過程中產生了間歇性串阻偏高、效率偏低的現象，EL測試圖像部分區域呈現黑霧狀，針對此問題從燒結爐和絲網工藝2個方面進行分析，解決了該問題。
燒結是太陽能多晶電池片成為成品的最后一道關鍵工序，其決定著太陽能多晶電池片的效率和合格率，而燒結爐直接影響著燒結工藝的成敗。本文著重分析研究了由于燒結爐引起的燒結EL不良現象。
燒結就是將印刷了漿料的硅片經過烘干排焦過程后，使漿料中的大部分有機溶劑揮發，然后在高溫下燒結成電池片，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路電壓和填充因子這2個關鍵因素參數，使電極的接觸具有電阻特性，達到生產高轉化效率電池片的目的。燒結過程中有利于PECVD工藝所引入的－H向體內擴散，可以起到良好的體鈍化作用。燒結是一個擴散、流動和物理化學反應綜合作用的過程。在印刷狀況穩定的前提下，溫區溫度、氣體流量、帶速是燒結的3個關鍵參數［1－3］。
絲網印刷段由于燒結爐外圍維護不到位，間歇性的產生串阻偏高、效率偏低現象。在對效率低的電池片進行EL測試后發現，EL圖像部分區域呈現黑霧狀（見圖1、圖2），此類現象主要是因為燒結異常導致的［4－5］。
3．1設備方面
設備方面主要從燒結爐排風和燈管2個方面考慮。
3．1．1燒結爐排風問題
對多晶車間和單晶車間燒結爐進行比對發現，多晶產線燒結爐排風較低，只有300m3／h左右，初步懷疑燒結排風較低，導致燒結爐內部揮發的有機物排不出去，在燒結爐內部積存，從而使有機物與硅片接觸污染了電池片，導致燒結異常、效率低。加強燒結爐有機溶劑的抽排能力主要通過以下
幾個方面進行：
1）動力車間提高有機排風風機頻率；
2）清理HTO冷凝器過濾網，清理FF文丘里系統，檢查爐腔內部情況，如圖3所示。
3）對FF燒結區工藝氣體補償和冷卻區風扇轉速進行調整，確保爐腔內負壓狀態。
4）對5線和6線有機排風管道進行改造，將5線和6線有機排風管道連接到絲網普通排風管道，7線、8線和9線不變。
針對以上幾項對燒結爐進行處理后，燒結爐有機排風B102從300m3／h增加到500m3／h，壓差B112和B113從10Pa左右增加到20Pa左右（如圖4所示），極大地加強了燒結爐的有機抽排能力。
3．1．2燒結爐燈管老化問題
對效率低的電池片進行EL檢測后發現，正向EL圖像表面發黑，懷疑燈管老化，達不到燒結溫度要求。
對5線、6線和8線燒結爐燒結區燈管進行了更換，并對燒結區上、下燈管的功率進行了調整，將燒結區燈管的trimtop／bottom從100％降低到70％，效率提升了0．03％左右。
3．2工藝方面
3．2．1電池表面污染
對效率低的電池進行EL檢測，發現有邊緣或整面發黑的現象，懷疑漿料污染或電池正面在生產過程中被與履帶接觸的地方污染或燒結爐內部有污染點與電池正面有接觸，污染了電池片。針對此問題，一方面，清洗烘干爐履帶和機臺傳送帶，另一方面，打開燒結爐烘干區和冷卻區爐腔，清理灰塵和碎片，保證燒結爐的潔凈度。如圖5所示。
3．2．2燒結內部氣流問題
多晶電池產線是雙軌產線，在生產時發現有一條軌效率正常，另一條軌效率異常的現象，或單軌生產時正常、雙軌生產時異常的現象。初步懷疑燒結爐在雙軌生產時燒結爐內部氣流紊亂，使燒結溫度不穩定，導致燒結異常、效率低。
針對燒結爐內部氣流問題，主要針對燒結爐燒結區的氣路流量和烘干區的新風量進行了調整。
1）燒結爐燒結區的氣路流量調整，如圖6所示。調整燒結爐燒結區氣路流量（如圖7），將Y323L／Y324R、Y326L／Y327R、Y329L／Y330R調整為50m／s～60m／s，將Y325／Y328調整為100m／s，調整方向為將燒結區左進氣量要比右進氣量小10m／s。
2）烘干區的新風量
烘干區新風進風量從160m3／h左右降低到100m3／h左右，如圖8所示。
1）燒結爐有機排風B102從300m3／h增加到500m3／h以上，壓差B112和B113從10Pa左右增加到20Pa左右，極大地加強了燒結爐的有機抽排能力，并將B102、B112、和B113的值進行日常點檢。
2）將燒結爐燒結區氣路流量Y323L／Y324R、Y326L／Y327R、Y329L／Y330R調整為50m／s～60m／s，將Y325／Y328調整為100m／s，調整方向為將燒結區左進氣量要比右進氣量小10m／s，有效地改善了燒結爐內部氣流紊亂現象。
3）烘干區新風進量從160m3／h左右降低到100m3／h左右。
4）對5線、6線和8線燒結爐燒結區燈管進行了更換，并對燒結區上下燈管的功率進行了調整，將燒結區燈管的trimtop／bottom從100％降低到70％，效率提升了0．03％左右。
通過對燒結爐設備工藝的改進（包括排風、燈管、內部氣流等方面），保證了燒結爐溫區溫度、氣體流量等關鍵參數的穩定性，從而提高了燒結爐工藝穩定性，消除燒結異?，F象，使產線效率和產量恢復到正常水平。
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趙麗敏 張雁東
山西潞安太陽能科技有限責任公司
山西化工
來源：摩爾光伏
