光伏大業，質量為本。

　　應要求再發一遍。

　　生產過程中出現過一種降級的電池片，是由于刮刀有缺口，造成主柵上都有一條突起的刮痕，容易引起包裝碎片和焊接碎片，希望各班引以為戒，發現相似的問題，及時更換刮條。

　　G檔分類

　　1、擴散面放反：

　　Uoc:0.57-0.60 Isc：1左右 Rs:100-200左右 Rsh:10以內，約為1

　　FF：50以內（30-40） Irve1:12（也有正常的） Ncell:2%左右

　　主要參數特征：Irev1

　　解釋：擴散時下面和背面都成N型，但背面N型擴散的結淺，擴散面放反后，原下面的N型被Al摻雜為P型，原背面的淺結很容易被燒穿。

　　2、部分擴散：

　　Uoc:0.58-0.60 Isc:3-4 Rs:10-20 Rsh:10以內

　　FF：50-60左右 Irev1接近12 Ncell:10%左右

　　主要參數特征：Isc減小，Rsh>5,η=10

　　解釋：與上一個情況類似，下面有很多淺的結（被遮住的部分），形成局部燒穿漏電。

　　3、正面粘有鋁漿

　　Uoc 0.1左右 Isc:3左右 Rs負的 Rsh:0 Irev1

　　Ncell>1% FF:24-25

　　主要參數特征：Rs=-30mΩ, Rsh=0, Irve1

　　4、N型片或高度補償

　　Uoc 0.02-0.06 Isc:5左右 Rs-20左右 Rsh:0

　　Ncell：2-3% FF:100-200

　　主要參數特征：Rs>0, Rsh=0, FF

　　解釋：N型片背面印刷鋁漿后成為P+型，下面擴散后形成N+型，從而產生電流。

　　5、方塊電阻偏大

　　Uoc 0.60-0.61 Isc:4左右 Rs:20左右 Rsh:10-20

　　Ncell：10%左右 FF:50-60 Irev1接近1

　　主要參數特征：Rs偏大, Isc偏小, Rsh偏小

　　解釋：方塊電阻不均的直接影響就是薄層電阻，此外應為方塊電阻偏大，致使薄層電阻偏大，串聯電阻增大。

　　6、方塊電阻偏小

　　Uoc 0.2左右 Isc:3左右 Rs:-0.07左右 Rsh:0.2以下

　　Ncell：1%左右 FF:24多一點 Irev1

　　7、沒有擴散

　　Uoc 0.0002左右 Isc:0.03左右（正常偏低） Rs=0或為負 Rsh>10或為0

　　Ncell：為0 FF:300-800 Irev1接近12或大于12

　　主要參數特征：電壓和電流基本為0，串聯電阻為0. 解釋：沒有P-N結。

　　8、銀漿混合不均勻

　　Uoc 0.62左右 Isc:4.8左右 Rs=3-6 Rsh：60-90

　　Ncell：10%左右 FF:50左右 Irev1>0.2

　　主要參數特征：串聯電阻偏大，短路電流偏小，并聯電阻偏大

　　解釋：玻璃粉偏少，銀不能與硅充分結合，從而增大了串聯電阻。并聯電阻的增大是由于復合中心的減少（一般在金屬電極與硅接觸的地方會形成復合中心）。

　　9、刻蝕未刻透

　　Uoc 0.57左右 Isc:1左右 Rs=0左右 Rsh：1-2

　　Ncell：1-2%左右 FF:30-40 Irev1

　　10、刻過，將PN結腐蝕掉了。Irev1很大。

　　11、不明原因

　　Uoc 0.4-0.5 Isc:0.6-0.8 Rs:-2000左右 Rsh：1-4

　　Ncell：1左右 FF:30-40 Irev1

　　主要參數特征：Rs>1000mΩ, Irve1

　　解釋：應為嚴重燒穿。 特殊：Uoc,Isc,Rs,Rsh,η,FF,Irve1

　　12、測試異常：Rs值達到數千，這應該是軟件問題。重裝軟件時，DB和DATA不用拷貝，其它文件直接覆蓋，Irev1=0，應該是反向偏壓設置錯了。

　　13、周邊未刻蝕。Rsh>1,Irev1

　　排查G檔片原因的步驟

　　1、看電性能參數，然后對照G檔片原因分析表，看一下是否以前曾出現過類似情況，不過G檔片分析表只能做為參考，不應當作證據指證任何工序。

　　2、觀察外觀是否有異常，如下：

　　①背場是否有滾輪印（4條），判斷是否為RENA刻蝕不透。

　　②觀察是否為擊穿和隱裂。

　　③觀察是否有邊緣漏漿的現象。

　　④觀察是否背電極印偏的現象。

　　⑤觀察是否有微晶現象（1厘米內的晶粒數多于10個）。

　　⑥觀察是否有手指印現象。

　　⑦觀察是否有斷柵的現象。

　　⑧觀察背場是否有特殊的圖形和印跡。

　　⑨觀察是否有刻蝕線，若沒有可以嘗試打磨。

　　3、觀察燒結爐是否爐溫存在異常波動，若Rs偏大的片子較多可以重燒。

　　4、觀察測試是否有異常，將G檔片放入其他線進行測試。

　　5、若為Rs偏大，可以更換網版刮刀漿料，有可能為漿料攪拌不均勻，或被污染或干漿料瓶料瓶底料。

　　6、片源是否為試驗片，是否為板P，是否為返工片，是否前面有流程卡混亂的情況。

　　燒結爐進水壓力和出水壓力都在4-6之間，若有異常通知設備人員放水，同時觀察過濾網是否有雜質附著，若堵塞，會進水，壓力4.

　　在做板式PECVD出來的硅片，將會有4個對邊分布掛痕，在絲網印刷的臺背極印刷，放片時，要盡可能將掛痕壓在主柵線上，這樣使PECVD盡可能不影響硅片的外觀。

　　烘干爐停下以后，降溫以后，再啟動容易在爐頂上凝結，有機物液滴，有可能滴到片子或托盤上，需要事先擦一下，特別是背場烘干爐。

　　排查G檔片原因和步驟

　　一、擴散面放反和未擴散電池片的區分（多晶）

　　1、電性能上，放反和未擴散是沒有差別的，均為無Uoc,Isc,Irev1o.1V,Isc>1mA.

　　原因：因為無論是未擴散還是放反，在電池片的正面都沒有形成有效的N層，即沒有PN結，所以沒有Uoc,Isc，又因為電池片為基片，姑子一個P型半導體，是可以導電的，所以正面和反面短接，Irev1

　　2、外觀上，放反的電池片是在二次清洗完成以后至PE鍍膜之前，由于特殊原因造成擴散面（N型）向下，非擴散面（P型）向上，在非擴散面鍍膜，當測試時光線照在非擴散面時，根本沒有電流產生，所以效率接近0.在外觀上，放反的電池片擴散工藝正常，二次刻蝕也正常，所以在擴散面的邊緣會有刻蝕痕跡出現，當擴散面放反時，這些刻蝕痕跡會出現在電池片的背面，但是背面我們會印刷上背電場，在背電場的邊緣會有刻蝕痕跡。

　　而未擴散的電池片，由于沒有進行擴散，所以沒有形成磷硅玻璃，而磷硅與玻璃具有親水性，能夠吸附HF和磷硅玻璃以及磷硅玻璃以下的硅層反應，進而把PN結去除，如果沒有磷硅玻璃，電池片的表面呈現鈍化效果，所以阻礙了HF和硅層反應，所以此時，從外觀上看，電池片的正面和背面都沒有刻蝕痕跡。

　　3、P-N型。通過使用萬用表測量電池片的P-N型，也可以斷定為何種G檔片，未擴散的電池片，正反面都沒有PN結，即都不存在N型導電區域，所以在使用萬用表測量其表面電阻時，它的值應在104Ω左右。而擴散面放反的電池片，其正面也是P型區域，表面電阻為104Ω左右，但背面應該存在N型區域，用萬用表測量表面電阻時，就在10Ω左右。

　　引起Rs偏大的原因：1、若發現某個時間以后，突然整體偏大，或是間斷性出現Rs偏大，是很有可能為印刷效果不好造成柵線和硅片之間沒有形成合金層，有空隙，造成Rs偏大，而此時的印刷效果與壓力很相關，將壓力增大，然后再等一會，觀察效果，一般會好轉。2、一般Uoc,Isc偏低的Rs大的G檔片，有可能為燒結原因造成的。而Uoc,Isc偏高的Rs大的G檔片有可能為方塊電阻偏高的原因造成的。

　　高串聯電阻片：

　　燒結后的電池片，經測試，串聯電阻高達10uΩ以上。

　　原因：一是燒結溫度與正電極漿料不匹配；二是正電極漿料被污染；三是由于正電極印刷不良；四是方塊電阻異常。

　　處理方法：首先停止正電極印刷后硅片的流出，檢查燒結工藝是否有報警，然后用調墨刀把正電極網版底部的漿料鏟出去，添加新漿料試印刷5片流下去看效果，如果串聯電阻還是比較高，重新換掉網版試印刷5片流下去看效果，問題還沒有解決的話重新開一瓶新漿料。測方塊電阻，取3片Rs

　　需要我們對前道工藝有所了解。（比如各個中心方阻控制在多少，是雙面擴還是單面擴，大絨面和小絨面，酸制絨和堿制絨，干刻和濕刻都需要了解清楚）

　　如果測試機有問題，先走標片，再走重復性，后互測，觀察是哪一個參數有異常，如果是串聯電阻互測偏差較大（大于0.5mΩ）引起填充因子的偏差，就需要通知設備人員到場解決。

　　如果燒結爐有問題，爐溫波動較大（溫度波動超過6℃）升高爐溫或是降低爐溫觀察一下效果。

　　第三臺絲印機有問題，先更換漿料觀察效果，再調節印刷參數觀察效果。然后再排查一下前兩臺印刷機是否有問題。

　　工藝員的處理原則：

　　先搞清楚問題是否真的發生。

　　問題為什么發生。

　　善后和避免此類問題再次發生

　　排查異常情況的原因時常用的，有說服力的方法就是對比實驗：

　　測試系統的互測（10片）

　　燒結爐的對比（20片）

　　絲印+燒結的對比（20片）

　　絲印整條線的對比（100-200片）

　　在遇到突發的異常情況時：

　　先看一下從其他線拿幾片電池片在出現異常的生產線測試一下，排查一下測試

　　在看一下燒結爐溫圖像是否有異常

　　再看一下正電極是否剛加入漿料。

　　分析異常電池的方法有：

　　電性能/數據趨勢分析

　　外觀（包括測試柵線寬度）

　　EL測試

　　方塊電阻

　　PN型測試

　　打磨/重燒

　　電性能/數據趨勢分析：

　　開路電壓、短路電流和漏電是實測的值，即便是異常電池片這三個值也是可以反映電池片的性能。

　　而串聯值和填充因子是通過IV曲線來模擬近似計算出來的結果，在測試異常的電池片時IV曲線可能是較特殊的曲線，而此時模擬近似處理的結果有可能就不準確了，例如：串聯成百上千，或是負數等，只能作為參考值。

　　常見的問題可以通過數據趨勢的分析大概得到結論，從而節省了排查時間，提高準確性。

　　常見問題：

　　理論上每一片電池的電性能都是不同的，他們的溫度和光強也是不同的。如果發現他們的測試結果有一項一直是相同的，這就極有可能是測試機出現了問題。

　　例如測試溫度一直是一樣的，那就有可能是測溫探頭失靈了。

　　光強一直是一樣的，那就有可能標片上有異物蓋上了，或是氙燈壞了。

　　無開壓和短流，而且漏電很大的情況極有可能為放反或是未擴散。

　　開壓短路低一些，而且串聯電阻偏低的情況有可能為片源問題。

　　短路電流偏高而串聯電阻偏高，有可能是柵線印刷過窄造成的。

　　短路電流偏低有可能是柵線印刷過寬造成的。

　　開壓和短流偏高，串聯很高，有可能是方阻擴散較大造成。

　　開壓短流正常，只有串聯很大時，有可能是漿料問題也有可能是燒結爐的問題。

　　如果一條線和另一條線相比串聯很穩定，只是稍大1mΩ左右，有可能是測試串聯偏大，有可能是燒結爐溫設定的問題，也有可能是柵線寬度的問題，也有可能是漿料輕微污染。

　　外觀排查：

　　觀察電池片的邊緣是否有漏漿（漏電大）

　　觀察電池片是否有印裂（漏電大）

　　觀察電池片是否有擊穿（漏電大）

　　觀察電池片是否有邊框拉毛（漏電大）

　　觀察電池片是否嚴重的網紋（效率低，漏電大）

　　觀察電池片是否有微晶（效率低，漏電大）

　　觀察電池片是否有黑邊（黑邊很重，有可能漏電大；沒有刻蝕痕跡，也可能漏電大，但打磨有效）

　　觀察電池片背面是否有滾輪印（有可能漏電大）

　　觀察電池片背面是否有鋁刺

　　觀察電池片背面是否有鼓包（溫度過高，印刷不均勻或漿料攪拌不均勻）

　　觀察電池片背面是否有脫落和掉粉

　　觀察電池片背面邊緣是否發白（PE繞射）

　　觀察電池片是否有正電極脫落背電極（印刷過厚）

　　測量電池片的細柵線寬度是否超過范圍（120μm）

　　外觀排查總的原則是：不影響電性能，不影響包裝碎片，不影響焊接

　　EL測試：

　　EL正偏發亮的區域表示此區域結特性正常，發暗的區域表明一種可能是這個區域的少子壽命很低，載流子無法起到傳送電流的作用，另一種可能是這個區域電極和電池片之間的接觸電阻很大，還有一種可能是沒有形成pn結。

　　EL反偏發亮的區域的區域表明該區域有漏電，發暗的區域表明該區域沒有漏電。

　　方塊電阻：

　　使用四探針測試未燒結之前的電池片更有說服力。單晶方阻45±5 多晶方阻54±6是目前擴散的正常方阻。

　　但是如果在燒結之后測試到方阻為70以上的時候，這就說明方阻有問題。

　　pn型測試：

　　使用萬用表的KΩ檔，測量其表層的電阻值。

　　1，如果電池片表層有氮化硅層，而氮化硅層不會導電，將會影響其測量的阻值。所以需要使用探頭將電池片表層反復磨蝕，去掉氮化硅的顏色才可以進行測量。

　　2，兩個探頭間相距0.5cm左右

　　3，當測得的結果為10~100Ω左右時，即為N型導電層；

　　當測得的結果為10000Ω左右時，即為P型導電層。

　　N型導電層導電電阻值低的原因：

　　1，在擴磷的過程中，擴散面相對與基底為重摻雜，所以產生的導電離子較多，所以電阻值會降低。

　　2，N型導電粒子比P型導電粒子更為活潑，導電能力更強。

　　正常情況下電池片正面為n型，電池片的背面為p型，如果測試到電池片的正面為p型則說明正面沒有擴散進入磷，或者是擴散的磷被刻蝕掉了。

　　打磨/重燒

　　針對漏電較大的電池片，而且外觀上沒有看到刻蝕痕跡，EL圖像顯示漏電發生在電池片邊緣，可以進一步進行打磨，但是要注意一下幾點：

　　使用細砂紙進行打磨，否者容易蹦邊。

　　電池片的每一個邊緣都必須要打磨到，導角處也一定要打磨干凈。

　　絲印的返工片不需要打磨，它肯定沒有效果。

　　針對懷疑沒有燒結透的電池片，可以重燒一下。重燒之前需要測試電性能，以便和重燒后的電性能對比。重燒的時候需要在電池片下面墊上假片，防止背場鋁珠。如果重燒以后串聯降低，則有可能是未燒透；如果重燒后串聯增加，漏電增大，則有可能是過燒了。

　　漏電原因

　　1、印刷鋁漿時網版的漏漿及承印面感光紙沒有及時更換所致。2、表面雜質：主要是生產過程中環境因素影響，在鍍膜面上留下雜質，印刷時如果和電極重合，在高溫燒結時進入PN結導致漏電。3、漿料污染：銀漿長期暴露在空氣中，多次印刷過程中有雜質混入，終表現出來漏電。4、燒結溫度的控制，如果燒結溫度過高或是硅片本身某個區域有很深的制絨深洞，在燒結時則會造成燒穿，Irev1增加。5、擴散時，某些區域擴散的P很薄，或是沒有擴散，則會造成正極和背場導通造成Irev1很大。6、在硅片的生產傳遞的任何一個環節，對硅片的污染（即便戴上乳膠手套或是吸筆的碰觸）均會引起Irev1偏大。單晶更為明顯，板P更為明顯。7、微晶片（1厘米內晶粒數目達到或超過10個），在有微晶的位置，雜質C和O含量較高，更容易造成Irev1很大。8、網紋存在的位置氧含量較高，更容易被腐蝕，絨面更深，所以外觀上發暗，也更容易擊穿或是Irev1偏大。9、硅片本身的雜質含量較高的硅片強烈依賴背場的鈍化和吸雜，若存在背場或是背電極印偏的情況有背面沒有被背場Al漿所覆蓋的話，這個區域由于沒有經過鈍化和吸雜容易出現Irev1偏大。

　　燒結爐溫度波動較大：

　　10-30度屬于爐溫異常波動，在有電池片在爐內的情況之下，一般爐溫波動在5度以內，基本是直線，高功率的加熱區所使用的加熱管易出現這種問題，燒結爐長期關閉冷卻，重新使用時和新換上高功率的加熱管時易出現這問題。

　　原因：當燒結區溫度過高時，達到溫度控制的上，加熱管所顯示的功率逐漸接近0%，表示加熱管停止工作。此時，爐溫開始下降，燒結區的溫度急劇下降，降到燒結溫度的控制下限以下，此時加熱管全速啟動來加熱升溫，加熱管所顯示的功率由0%上升到**值（一般設定為70%），很快燒結區的溫度又變得過高，達到和越過溫度控制的上限，如此循環往復，爐溫記錄曲線圖象接近正弦波，周期為4.5min.

　　解決方案：1、爐溫波動過在大的本質是，加熱管功率劇烈起伏，接近于共振，而解決共振的一個方法便是擾動，將燒結爐關閉冷卻，再重新啟動，相當于一次的巨大的干攪，但不是一定會好轉。2、在燒結區的爐溫超過下界時，加熱管的功率加大，正在全速加熱時，通過減小加熱管輸出功率的方法，減緩爐溫上升的速度，使爐溫慢慢上升到平均值，進而達到穩定，但是容易造成爐溫劇烈波動，引起G檔和DE檔片，同增，要謹慎使用。3、通過控制輸出功率的大小的將爐溫維持在比較穩定的水平，維持一段時間爐溫比較穩定。

　　爐溫急停的處理方法：

　　1、通知設備盡快將傳送帶啟動，將所有燒結爐內的電池片取出。在取出的過程中要注意，接近出口的3-5片可以正常流入測試，背場發黃，變色或是部分發黃變色，為過燒，過燒的電池片也不必截下，都可以交給質量組長進行外觀判斷。

　　2、將其它所有燒結爐內的電池片盡快取出（保證正面對正面，背面對背面，防止將正面污染，造成Irve1檔），如果燒結停頓時間過長，取出未燒透的電池片，流出時會有背電場脫落，正電場部分脫落的現象，將這兩類片子取出待處理，將其它片子取出，再次流入燒結爐，取出后交給質量組長進行外觀判定。

　　3、將柵線脫落的電池片交給質量組長進行外觀判定。

　　4、將背場脫落嚴重的電池片，背場刮凈待以后重新印上背場，背場部分脫落，又無法刮凈的電池片交給質量。

　　5、統計由于燒結急停造成的碎片，由柵線脫落背場脫落，鋁珠，彎曲等造成碎片，以及印殘（柵線脫落等造成的印殘）。

　　6、重新開線，確認爐溫，冷卻水等。取片子時，針對那些背場未燒透，發白的電池片，要用泡沫盒或用插片盒裝盛，此時的背場極易脫落和劃傷，小心拿取，且不益存放時間過長，應及時處理。

　　7、燒結爐報警燈的頂端紅燈若是亮起，代表燒結爐在2分鐘以內肯定會停止工作，要通知絲印，停止生產。

　　加熱管的結構形式：

　　為實現燒結段的溫度尖峰，需在很短的爐膛空間內布置足夠的加熱功率，目前，有短波孿管和短波單管兩種結構可以選擇，其線性功率密度均達到60KW/m2。雖然短波孿管擁有更高的單根功率（相當于兩根單管并聯），但由于其制造工藝復雜，對石英玻璃管的質量要求更高，制造成本約是單管的2.5倍。因此，在實際使用中，大多采用單管。

　　加熱管的固定形式：

　　燒結段的溫度峰值在850度左右，此時燈管的表面溫度將達到1100度，接近石英管的使用極限，稍微過熱產生氣孔就會立刻燒毀燈管。而在燈管的引出導線部位，由于焊接導線的金屬片和石英玻璃密封在一起，二者熱膨脹系數不一致，如果此處溫度過高就會產生應力裂紋，造成燈管漏氣。因此，燈管在爐膛中的固定方式十分重要。

　　爐管結構設計：

　　太陽能電池片的燒結工藝決定了相鄰兩個溫區的溫度會有300度以上的落差。雖然輻射加熱具有很好的定向性，但是在燈管和基本之間由于爐膛氣氛的存在，在一部分能量會因對流和空氣的冷卻作用而損失，同時，高溫區的熱量有向相鄰低溫區擴散的趨勢，這種熱擴散會抬高相鄰溫區的實際溫度，阻礙溫度尖峰的形成。因此，如何減少空氣的熱損失和相鄰溫區的熱擴散是爐膛結構設計的重點。

　　整個爐膛采取大加熱腔小通道的結構，大加熱腔可以提供足夠的熱量，減少熱震蕩，提高爐膛的溫度均勻性；小通道可以使每個溫區的空間相對獨立，減少對流，降低相鄰溫區間熱擴散干擾，由于硅基片厚度曲線測量器件從爐膛通過，一般有效高度在30mm左右。

　　氣氛布置：

　　1、烘干爐的氣氛布置。輻射加熱迅速烘干漿料中的有機溶劑和水分，為有效地將廢氣排出，需合理的氣氛流向。外界的冷空氣由鼓風機送入加熱器，被加熱到約200度，從頂部進入爐膛，分成左右兩段，通過對流將烘干過程產生的廢氣攜帶至廢氣收集管，在抽氣煙囪的作用下排出爐膛。通過這種強制熱風對流循環，爐膛內的廢氣定向有序地排出，減少了對基片的污染。

　　2、預燒段的氣氛布置。輻射加熱在迅速提高基本溫度的同時，也會因燈管布置間距，電流通斷時間，輻射角度變化而造成基本受熱不均勻。而在爐膛內通入一定量的熱空氣，巧妙利用對流攪拌作用，使溫度分布更加均勻，消除了基片產生熱應力的隱患。此外，預熱時隨著溫度升高，漿料中的鋁離子開始擴散揮發，為防止基片正反兩面金屬離子交叉污染，如何形成上下溫區互不干擾的氣氛流向是設計的重點。

　　3、燒結段的氣氛布置。燒結段燈管的表面溫度，此處氣氛布置的主要目的是利用空氣的冷卻效應，使燈管保持在安全的使用溫度以內。冷壓縮空氣自爐膛兩側的連接嘴通入，從燈管與安裝孔的空隙吹進爐膛，一方面冷空氣經過耐火層時被逐漸加熱，不會對溫區溫度產生擾動；另一方面，冷空氣在燈管表面形成一層很薄的冷卻層，防止燈管過燒，并給冷端降溫。

　　4、降溫段的氣氛布置。降溫段的氣氛布置相對簡單，主要作用是阻隔燒結段的熱量擴散，因此，在燒結段與降溫段之間的過度區，布置數道垂直的壓縮空氣氣幕，并結合水冷鋼套的作用使熱能被阻隔在燒結段內。

　　金屬化工藝燒結過程

　　下面Ag-Si合金---背面Al-Si合金----H擴散進入Si體相，鈍化缺陷和雜質。

　　優化接觸需三個過程有機協作：1、正表面形成均一，低電阻和高分流電阻的歐姆接觸，以提高Uoc和FF。2、H深入擴散進入材料體相并鈍化雜質和缺陷，以產生高Isc和Uoc。3、背面Al-Si合金區需形成大的P+-P場，降低背面復合，提高Uoc.

　　燒結對三個過程的影響方式不同：溫和燒結能得到較好的正面接觸，但是H無法深度擴散入體相；強力燒結雖可得到好的背電場，但導致正面結合的分流-即并聯電阻減小及H的溢出。使電池效率**化的一種方法是Tailor三個參數：氮化硅層，正面的銀漿，背面的鋁刺，使它們的功能在同一個溫度時間過程中達到極大值。Al-Si合金共熔溫度835度，Ag的熔化溫度961.9度，而現在的溫度均低于這兩個值。

　　燒結對電池片的影響：

　　相對于鋁漿燒結，銀漿的燒結更重要很多，對電池片電性能影響主要體現在串聯電阻和并聯電阻，即FF的變化。

　　鋁漿燒結的目的使漿料中的有機溶劑揮發，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導致起包，嚴重的會起鋁珠。

　　背場經燒結后形成的鋁硅合金，鋁在硅片中是作為P型摻雜，它可以減少金屬與硅交接處的少子復合，從而提高開路電壓和短路電流，改善對紅外線的影響。

　　異常情況處理流程

　　一、Rs偏大

　　1、將Rs偏大的電池片取出重新測試，檢查是否為測試偏差導致的Rs偏大。

　　2、測試Rs偏大的電池片的柵線高寬，確認是否為印刷（只指印刷狀態）導致。

　　3、測試Rs偏大的電池片和正常的電池片的方塊電阻，看兩者之間是否存在差異。

　　4、做交叉對比試驗，確認為印刷工序（包括印刷狀態和漿料）或燒結工序的問題。

　　5、拉爐溫檢測爐溫是否在正常范圍內，如超出范圍可適當調整。

　　四、電池片彎曲

　　1、檢查背電場印刷重量是否正常

　　125單晶：0.9±0.05g

　　156多晶：1.5±0.10g

　　2、檢查電池片厚度（重量）是否正常

　　125單晶：重量應大于5.3g

　　156多晶：重量應大于9g

　　3、印刷重量調節方法：

　　①適當減慢印刷速度可降低過墨量，但調節后務必記錄《絲網印刷參數更改表》，正常后應恢復印刷速度。

　　②加大印刷壓力可降低過墨量

　　③使用高目數網版可降低過墨量

　　粘片：在印刷硅片的時候，硅片脫離工作臺而粘到絲網上導致印刷故障。

　　原因：硅片與工作臺之間的力小于絲網與硅片之間的力，原因是漿料變稠，有可能是網版的張力變小，也有可能是印刷工藝參數的零點漂移造成的。

　　處理方法：首先確定漿料是否太稠，如果不是很稠，用調墨刀把網版底部的漿料鏟出去，添加新漿料試印刷，不能解決更換新網版，新網版也不能解決可以調節工藝參數snap off和down stop；如果網版上的漿料很稠，重新換網版和漿料。

　　彎曲片：燒結后出來的電池片的彎曲度大于1.5.

　　原因：一是由于本身硅片太薄；二是燒結溫度過高；三是由于印刷的背場過厚。

　　處理方法：首先檢查燒結工藝是否正常，正常的情況下測量下鍍膜后硅片的厚度，如果厚度小于180um，不適合做，厚度在180-200um之間，調下背電極的Snap off和down stop,增大壓力，調慢印刷速度。

　　主柵線脫落的原因：主柵太厚，PV159漿料易出現這種主柵線脫落的現象，將壓力增加，大于80N，保證刮刀平整，一般不會有主柵線脫落的問題，日本漿料也出現過這種情況。

　　一般為刮條不平整有彎曲現象，而在彎曲的位置，易造成印厚或是虛印，但是把壓力加大，又易造成爆版。

　　方塊電阻：單位厚度單位面積上的電阻值稱為方塊電阻，單位為歐姆/平方/密耳。單位厚度為密耳。1密耳=25um，用Ω/口（25um厚度下）表示，計算方法：1、測出被測線路的長度L，線路的寬度W和線路T（密耳）。2、用歐姆表測出線路兩端的電阻讀數R（歐姆）。3、L/W=被測線路的方塊數n。R/n=每平方塊上的電阻值。4、方塊電阻Ω口=R/n/T.

　　銀漿R口增大的原因是什么？

　　1、烘干不，即烘干的溫度不夠，時間不夠或干燥方式欠佳。

　　2、印刷厚度不滿足銀漿要求的溫度，印刷厚度薄，銀與銀連接不結實。

　　3、缸子打開時攪拌不，造成缸子上層銀含量低，油墨方阻增大，下層銀含量高，附著力降低，因為銀的比重很大，是水的十幾倍所以容易沉在底部，所以應攪拌。

　　背場燒結后鼓包的處理：

　　1、漿料攪拌時間過度和漿料溫度過高。

　　漿料攪拌時間過長導致漿料發熱，漿料中的有機溶劑揮發使漿料中產生很多氣泡。

　　措施：控制漿料攪拌時間，同時漿料攪拌完以后靜置一段時間才能上線使用。

　　2、絨面過大而且不均勻

　　絨面角錐過大同時不均勻，印刷后鋁漿沒有接觸硅片表面，硅片和漿料之間留有空氣，燒結后產生鼓包。

　　措施：增大印刷量，盡量使印刷層與硅片表面接觸良好。

　　調節間距參數：絲網間距超大，背電場越厚，刮刀高度越低，背電場越厚。印刷速度越快，背電場越厚，但速度超過一定量時，背電場又會變薄，印刷壓力越小，背電場越厚。背場鼓包主要的原因還是在于漿料中的有機溶劑或者氣體在燒結過程中揮發不形成的。可以升高幾個溫區會有效果。燒結溫度過高，則會在背場形成密密麻麻的鼓包，降低5，6區的爐溫會有好轉，特別是5區的爐溫效果會更好。

　　為何高方阻的Uoc,Isc較高？

　　擴散的深度較淺，表面的空穴較多，所以方塊電阻較高，但是Uoc,Isc較高的原因有以下幾點：1、方塊電阻較高，表面表面的P濃度較少，雜質也較少，少子壽命較高，所以Uoc,Isc也就較高。2、方塊電阻較高表示形成的P-N結較淺，載流子移動到表面的路更短，損耗也就更少，Uoc,Isc也就會更高。3、光譜響應。

　　Berger測試系統

　　1、測試原理：Pulse長度超過16ms，其中主要包括兩個部分，光強1000W/m2部分和500W/m2部分。通過兩條IV曲線，可以用IEC61215標準提供的公式計算Rs.

　　2、Moniter Cell的作用。其功能只是用來確定光強。其電流輸出到一定值電阻上，通過測量該電阻上的電壓，確定Moniter Cell的短路電流，進而確定光強。

　　3、測試點的分配。對于每一規格的電池，Berger系統需要知道電池的面積和大致電流密度，計算出Isc，并以此值為基礎分配IV曲線各段的測試點數量。其具體做法是：a.在坐標系上找到（Isc,Uoc）(Uoc一般變化不大)，連接此點與原點；b.找到(Isc,Uoc/3),連接此點與原點；c.找到（Isc,2Uoc/3），連接此點與原點；d.找到（Isc/2,Uoc）,連接此點與原點；e.這4條線，加上兩條坐標軸，把IV曲線分割成5個部分，Berger系統分配給每個部分20個測試點，以保證測試點在IV曲線上分布均勻。

　　4、IV曲線不完整的問題。IV曲線不在Isc端出現不完整，可能是曲高接觸電阻造成的，測試探針（Pin）損壞，電阻偏高，或測試線內部出現損傷等。

　　Berger的系統在電路中設置了一個正向的補償電壓（offset voltage）來補償由于電路中寄生電阻造成的電壓降。寄生電阻主要來自三個部分。一是探針和電池片的接觸電阻，其典型值在100-150mΩ之間；二是可變負載，其小值也不為零，因此需要補償；三是電池的電阻。為了確保IV曲線與I軸有交點。在測試的初始時刻，即T=0時，測量電壓應小于0，若寄生電阻過大，電壓降超過補償電壓，則會造成測試電壓初始值大于0，反應在IV曲線上就是IV曲線不完整，在Isc端出現缺口（V從一開始就大于0）。

　　5、為了計算補償電壓，系統需要知道太陽電池的Isc，并默認寄生電阻為一恒定值，二者的乘積即為補償電壓。這個短路電流是指系統測量得到和未加光強修正的電流，因此為了確保補償電流設置準確，測試的光強應為950-1050之內。

　　6、反向暗電流。Berger系統**反向電壓15V，在測量反向暗電流的電路中，可變負載的范圍是0到400Ω.

　　有關漏漿的討論。

　　結柵線上印粗的漏漿，也有員工稱之為細柵線印粗。1、有可能是網版老化。生產過程中會不斷擦拭網版，而網版又很容易在細柵線處磨損，所以造成漏漿，但這種情況下，漏漿的位置很固定，很容易發現。2、漿料中有雜質，而且是很細碎的雜質，但一般會將網版磨壞，或者是斷柵，很少出現。3、硅片表面和毛屑，有時在次印刷時，毛屑就粘在細柵線上，造成這個位置相應的印粗，而且以后印刷的幾片電池片也都會在相應的位置印粗，但可印幾片就會又正常。印粗的位置在顯微鏡下觀察會發現呈葫蘆狀，中間細，兩邊很粗，處理方法是擦干凈第二臺烘干爐內的托盤，并用干凈的無塵布擦掉硅片表面的毛屑。4、刮刀老化，鈍化也會造成漏漿點較多。5、回料刀過高或過低都有可能出現漏漿點。回料刀過高時，留給刮刀的漿料就較多，刮刀在行進過程中阻力較大，更易將漿料擠到網版以下漏在硅片上，回料刀過低，那么回料刀在回料過程中對漿料的力就會增大，可能將漿料擠到網版下，所以在印刷過程中造成柵線的印粗。

　　邊緣漏漿，將會影響電池片的漏電，由于Al是重摻雜質，在燒結過程中會擴散進入電池片表層3-6um片，若鋁漿較多，且連成一片，極有可能將正面的N層和背面的P層導通，從而造成邊緣漏電。

　　不過要更正一種思想，邊緣只有一個小點的漏漿且很模糊不連貫，這樣的漏漿不會影響到電池片的電性能，因為Al在燒結過后，Al離子會擴散進入到3-6um，而電池片邊緣被刻蝕掉的距離有1mm，差將近兩個數量級，所以根本沒有影響。

　　微晶區域對電池片電性能的影響。

　　1、在多晶硅片上，作為晶界，位錯和雜質三者聚集的微晶區域，是少數載流子的強復合中心，會嚴重影響硅片的少子壽命。

　　2、微晶區域，尤其是晶界處垂直PN結的長條狀導電型，SiC的存在，會造成多晶硅電池的嚴重漏電甚至PN結局部短路，使電性能嚴重下降甚至報廢。

　　用萬用表測量PN型。

　　使用萬用表的KΩ檔測量其表層電阻值，由于電池片表層有氮化硅層，而氮化硅層不導電，將會影響其測量的阻值，所以需要使探頭將電池片表層反復磨無下，去掉氮化硅的顏色才可以進行測量（但有的電池片在不磨損氮化硅的情況下也可以測量PN型）。兩個探頭間相距0.5cm左右，當測得的結果為10Ω左右是為N型導電。當為10000Ω時為P型導電。原因是在擴磷的過程中，擴散面相對于基底為重摻雜，所以產生的導電離子較多，所以電阻值會降低。N型導體粒子比P型導電粒子更為活潑，導電能力更強。

　　EL原理

　　場致發光，又稱電致發光（EL）electroluminescent，是固體發光材料在電場激發下發光的現象。

　　儀器說明:

　　萬用表與PN型檢測儀---測量表面電阻和PN型 金相顯微鏡，3D顯微鏡----測試柵線調試和寬度

　　Suns-Voc----判斷結與原材料 光譜儀----測試膜厚與折射率

　　WT-200----測試方塊電阻，少子壽命及整面QE OL-750----測試單點QE

　　EL----測試漏電區域 Correscan----測試漏電及接觸電阻

　　SEM----測試絨面及印刷情況

　　絲網印刷機是意大利BSCCINI制造，有光學定位，印刷頭旁的CCD數碼相機檢測絲網基準。

　　影響Uoc的參數

　　1、材料-光伏有源材料：電阻率，少子壽命，其它雜質 2、表面發射極摻雜層。

　　3、背面電場（BSF：Back surface field） 4、漏電流-反向飽和電流I0

　　5、理想因子n 6、并聯電阻 7、鈍化技術-電池材料的表面和內部的鈍化。

　　提高效率的路徑

　　1、絨面結構；2、正面減反射膜；3、表面發射極摻雜層-高或低的磷濃度；4、減少遮光損失；5、串聯電阻；6、背面反射；7、鈍化技術。

　　影響FF的因素

　　1、表面發射極摻雜層-高或低的磷濃度；2、去除周邊PN結和去磷玻璃；3、串聯電阻；4、下面減反射膜；5、金屬電極接觸的燒結；6、并聯電阻。

　　太陽能電池能量轉換效率由Uoc,Isc,FF確定

　　1、為了獲得高的Uoc，電池必須有低的正向暗電流I0，高的并聯電阻Rsh;

　　2、為了獲得高的Isc，電池材料和結構應該在紫光，可見光和近紅外光譜范圍有高的寬的和平坦的光譜響應，內量子效率接近于1.

　　3、為了獲得高的填充因子FF，電池必須有低的正向暗電流I0，理想因子n接近于1，串聯電阻必須低（>1），并聯電阻必須大（

　　太陽能電池的理想因子n

　　二極管理想因子n是一個處于1-2之間的數值，n是衡量PN結好壞的重要標志，它由半導體材料和制造技術決定。

　　1、理想情況，如果P區和N區的擴散電流起支配作用，那么，理想因子n=1.

　　2、非理想情況，PN結空間電荷耗盡區的復合電流起支配作用，那么因子n=2.

　　漿料問題

　　太陽電池電極漿料通常由金屬粉末與玻璃粘合劑混合并懸浮于有機液體或載體中，其中金屬粉末所占的比例決定了厚膜電極的可焊性，電阻率，成本，玻璃粘合劑影響著膜電極對硅基片的附著力，這種粘合劑通常由硼硅酸玻璃以及鉛，鉍一類的重金屬占很大比例的低熔點，活性強的玻璃組成。另外，太陽電池電極漿料印刷燒結后的厚膜導體必須和半導體基片形成良好的歐姆接觸特性，因此，還添加一些特定的摻雜劑。

　　漿料的生產過程是將所需要的玻璃變成粉料，再用球磨機研磨到適合絲網印刷的顆粒度，大約1-3微米。金屬粉料用化學方法或超音速噴射制成，將這些粉末放在攪拌器中與有機載體濕混，然后再用一滾微研磨機混合。

　　作為絲網印刷用的漿料需要具有觸變性，屬于觸變混合物。在加上壓力式（攪拌）剪切應力時，漿料的粘度下降，撤除應力后，粘度恢復，在絲網印刷過程中，漿料添加到絲網上，由于較高的粘度而"站住"在絲網上；刷頭停止運動后，漿料再"站住"在絲網上，不再作進一步流動，這樣的漿料特別適合于印刷細線圖形。

　　因為漿料的流動特性非常復雜，在添加有機載體調節涂料粘度時要特別注意，粘度容易調到規定值，漿料的其它性質同時也會改變。

　　有關主柵線脫落的處理步驟和幾點理論解釋

　　1、在測試時發現有主柵脫落的情況，先要讓絲網印刷工序停下來，初步統計有多少主柵落，以及脫落的位置，有的是在主柵的兩端，有的是在一端，有的是在中間通常在離刀的一側出現脫落，用肉眼即可看出有主柵邊緣有很細微的裂紋延伸。

　　2、更換刮刀，查看刮條是否平整，是否有"漏光"現象，出現"漏光"現象的位置是否與出現脫落的位置吻合，在更換刮刀前仔細檢查刮條，并看壓力是否調在80N以上。

　　3、再做5片，查看是否還有脫落現象，若有脫落現象，再次更換刮刀，若刮刀查看過沒有問題，革命家更換網版，漿料。

　　4、若還有脫落現象，則通知設備人員，調零點。

　　5、統計共產生多少主柵脫落的電池片，通知主管。

　　解釋：1、漿料中的玻璃成份的比例決定了柵線和硅表面的附著力，在PV159等銀含量較高的正電極漿料中，玻璃成份含量較少，一量漿料攪拌不均勻或在網版上停留的時間過長或受到污染，造成局部玻璃成份過少，就會造成主柵脫落的現象。2、如果刮刀不平整或是壓力過小造成主柵線的厚度過厚，資料在烘干過程中收縮程度較大，造成與硅表面脫離，漿料在高溫過后的冷卻斷，較大程度的收縮易造成連帶硅共同脫落。所以我們工藝上要求時間監控主柵線的厚度，不可超過35um.3、虛印也會造成主柵線的脫落，在我們加大了主柵線厚度監控的高度之后，主柵線脫落的現象在為減少，但仍有時會出現，而且大多出現在離刀的位置。

　　小絨面的電池片和大絨面的電池片相比，具有外觀好，水紋、花片、色差較少，Irev1小等優點。

　　酸洗制絨的電池片，Hcl對雜質金屬有絡合作用，將雜質清除得更為，所以Irev1更小，效率更高。