1、超日（洛陽）2 燒結爐設備介紹燒結爐設備介紹 燒結的作用及目的燒結的作用及目的燒結爐基本調(diào)整原則燒結爐基本調(diào)整原則321 目 錄 燒結爐常見問題分析燒結爐常見問題分析43TPS燒結爐設備介紹TPS燒結爐共包括幾個部分：燒結爐共包括幾個部分：1.烘干區(qū)烘干區(qū)2.燒結區(qū)燒結區(qū)3.冷卻區(qū)冷卻區(qū)4.傳動以及控制機構傳動以及控制機構5.排排風機構等風機構等烘干區(qū)烘干區(qū)478 965燒結區(qū)燒結區(qū)冷卻區(qū)冷卻區(qū)4燒結爐加熱控制部分介紹燒結爐烘干區(qū)以及加熱區(qū)主要是由紅外加熱燈管進行加熱，并通過各區(qū)的熱電偶測試爐體內(nèi)實際溫度，通過控制加熱燈管的功率進行調(diào)節(jié)溫度，保持溫度的穩(wěn)定性。熱電偶測溫熱電偶測溫PLC溫度反饋

2、燈管加熱功率燈管加熱功率溫度溫度溫度溫度4-7區(qū)區(qū)8、9區(qū)區(qū)上下功率相同一起控制上下功率相同一起控制功率不可調(diào)功率不可調(diào)上下功率不同分開控制上下功率不同分開控制下功率可調(diào)，上功率不可調(diào)下功率可調(diào)，上功率不可調(diào)5燒結爐排風部分介紹風扇排風是通過風扇的轉動帶走腔腔體外體外熱量的方式進行工作的，外圍接有機排管道。有機排風是通過CDA形成的負壓以及有機排的負壓帶走腔體內(nèi)腔體內(nèi)熱量的方式進行工作的，外圍同樣接有機排管道。相比較而言，有機排風重要的多。1.排風的大小直接關系到帶走熱量的多少2.排風的溫度關系到爐體內(nèi)部氛圍的穩(wěn)定性風扇排風風扇排風有機排風有機排風CDA進入進入排排風風管管道道腔腔體體風扇風扇

3、腔體腔體排風排風管道管道664132131257610891114燒結爐CDA部分介紹7CDA(壓縮空氣）在烘干區(qū)，燒結區(qū)內(nèi)有，主要作用有以下：1.作為氣墻，與外界形成隔離，如2，5，8，13。2.在腔體內(nèi)，使整個腔內(nèi)溫度均勻，如3，4，9，10，11，12 。3.在排風口形成以負壓，更有利于揮發(fā)出的氣體排出，如1，6，7，14。 78 燒結爐設備介紹燒結爐設備介紹 燒結的作用及目的燒結的作用及目的燒結爐基本調(diào)整原則燒結爐基本調(diào)整原則321 燒結爐常見問題分析燒結爐常見問題分析49燒結的定義 燒結定義：燒結定義： 定義定義1 在高溫下，固體顆粒的相互鍵聯(lián)，晶粒長大，空隙(氣孔)和晶界漸趨減少，

4、通過物質(zhì)的傳遞，其總體積收縮，密度增加，最后成為具有某種顯微結構的致密多晶燒結體，這種現(xiàn)象稱為燒結。 定義定義2 燒結是粉末或粉末壓坯加熱到低于其中基本成分的熔點的溫度，然后以一定的方法和速度冷卻到室溫的過程。燒結的結果是粉末顆粒之間發(fā)生粘結，燒結體的強度增加，把粉末顆粒的聚集體變成為晶粒的聚結體，從而獲得所需的物理、機械性能的制品或材料。 鋁的熔點鋁的熔點660.4 Al-Si共熔點為共熔點為577 銀的熔點銀的熔點960.7 Ag-Si共熔點為共熔點為 燒結的目的：燒結的目的： 1.干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸.2.燒結的目的是把電極燒結在PN結上,

5、高溫燒結可以使電極穿透氮化硅膜，形成合金.3.消除背面PN結，形成P+層，提高電壓10P型N型PN結燒結的目的11正面背面電極燒結的作用減反射膜前端接觸電極發(fā)射區(qū)基區(qū)背接觸電極電子空穴對1.形成背面接觸電極2.形成前端接觸電極12背面AL燒結的作用P型型N型型PN結結N型型PN結結P型型P+型型UocE=Ec-EvE=E-Ev背面鋁的燒結除了導電外，還有更重要的兩個作用：1.取代背面N型層，形成P+層2.通過P+層即BSF的形成提高Uoc13Al-Si合金示意圖14Ag-Si、Al-Si合金相圖15燒結后表面形貌Al-3000倍倍Ag-3000倍倍Al剖面形貌剖面形貌Ag剖面形貌剖面形貌16B

6、SF圖像17 燒結爐設備介紹燒結爐設備介紹 燒結的作用及目的燒結的作用及目的燒結爐基本調(diào)整原則燒結爐基本調(diào)整原則321 燒結爐常見問題分析燒結爐常見問題分析418燒結調(diào)整對電性能參數(shù)的影響燒結調(diào)整的最基本的原則是看電參數(shù)中的燒結調(diào)整的最基本的原則是看電參數(shù)中的Rs、Rsh以及以及FF。PmaxIVRs 是該段線斜率19Rs的影響因素太陽能電池中，引起串聯(lián)電阻的因素有三種：第一、穿過電池發(fā)射區(qū)和基區(qū)的電流流動第二、金屬電極與硅之間的接觸電阻；第二、金屬電極與硅之間的接觸電阻；第三、頂部和背部的金屬電阻。其中第二項的變化就是由于燒結的影響。其中第二項的變化就是由于燒結的影響。串聯(lián)電阻對電池的主要影

7、響是減小填充因子，此外，當阻值過大時還會減小短路電流下面動畫將描述串聯(lián)電阻對伏安曲線的影響。20Rsh的影響因素小的并聯(lián)電阻以分流的形式造成功率損失。小的并聯(lián)電阻以分流的形式造成功率損失。此電流轉移不僅減小了流經(jīng)pn結的電流大小，同時還減小了電池的電壓。同時還減小了電池的電壓。在光強很低的情況下，并聯(lián)電阻對電池的影響最大，因為此時電池的電流很小。并聯(lián)電阻并聯(lián)電阻RSH造成的顯著的功率損失通常是由于制造缺陷引起的。造成的顯著的功率損失通常是由于制造缺陷引起的。下面的動畫將展示小并聯(lián)電阻對電池的影響：21燒結對Rs、Rsh的影響21對正面電極而言，燒結對Rs、Rsh的影響主要表現(xiàn)在以下兩個方面：1

8、.過燒：燒結溫度過高和（或）燒結時間過長致使產(chǎn)品最終性能惡化的燒結。此時此時Rs增大，增大，Rsh減小減小 2.欠燒：燒結溫度過低和（或）燒結時間過短致使產(chǎn)品未達到所需性能的燒結。此時此時Rs增大，增大，Rsh沒有影響沒有影響 鋁漿燒結的目的使?jié){料中的有機溶劑完全揮發(fā)，并形成完好的鋁硅合金和層。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。22燒結爐調(diào)整基本原則燒結調(diào)整的最基本的原則是看電參數(shù)中的燒結調(diào)整的最基本的原則是看電參數(shù)中的Rs、Rsh以及以及FF。8、9區(qū)主要是進行正面銀漿的燒結區(qū)主要是進行正面銀漿的燒結1.如果如果Rs大，大，Rsh小，可能是過燒影響的，適當降低小，可能是

9、過燒影響的，適當降低8、9區(qū)溫度或者提高帶速區(qū)溫度或者提高帶速8、9區(qū)的調(diào)節(jié)區(qū)的調(diào)節(jié)2.此時此時Rs大，大，Rsh正常，可能是欠燒影響的，適當提高正常，可能是欠燒影響的，適當提高8、9區(qū)溫度或者降低帶速區(qū)溫度或者降低帶速5、6、7區(qū)的調(diào)節(jié)區(qū)的調(diào)節(jié)5、6、7、8區(qū)主要是有機物揮發(fā)以及燒鋁的溫區(qū)主要根據(jù)背鋁的燒結狀況來進行區(qū)主要是有機物揮發(fā)以及燒鋁的溫區(qū)主要根據(jù)背鋁的燒結狀況來進行調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)1.如果背面鋁燒結后出現(xiàn)鋁包鋁珠等狀況時，燒結溫度過高如果背面鋁燒結后出現(xiàn)鋁包鋁珠等狀況時，燒結溫度過高2.如果背面如果背面Uoc整體偏低，排除其他因素后，也可對整體偏低，排除其他因素后，也可對5、6、7區(qū)溫度進

10、行調(diào)節(jié)，適區(qū)溫度進行調(diào)節(jié)，適當提高溫度當提高溫度3.硅片出現(xiàn)翹曲時排除印刷重量后，可以適當降低硅片出現(xiàn)翹曲時排除印刷重量后，可以適當降低5、6、7區(qū)溫度區(qū)溫度1、2、3區(qū)的調(diào)節(jié)區(qū)的調(diào)節(jié)1、2、3僅僅起烘干的作用，一般不進行調(diào)節(jié)僅僅起烘干的作用，一般不進行調(diào)節(jié)調(diào)整燒結溫度時參考正常生產(chǎn)時的燒結曲線進行調(diào)整調(diào)整燒結溫度時參考正常生產(chǎn)時的燒結曲線進行調(diào)整23燒結調(diào)整的選擇1.高溫快燒形式：溫度高，速度快優(yōu)劣處：2.低溫慢燒形式：溫度低，速度慢優(yōu)劣處：24 燒結爐設備介紹燒結爐設備介紹 燒結的作用及目的燒結的作用及目的燒結爐基本調(diào)整原則燒結爐基本調(diào)整原則321 燒結爐常見問題分析燒結爐常見問題分析42

11、5TPS燒結爐常見報警壓縮空氣異常燈管壞溫度偏離26背面表面異常情況鋁珠鋁刺正常網(wǎng)帶印鋁珠27鋁珠形成分析形成原因：1.起鋁珠處的 Si含量比較高，是一種 Si 聚集析出現(xiàn)的現(xiàn)象。2.這種現(xiàn)象可用鋁硅分凝現(xiàn)象解釋。即在溫度的作用下，Si 從 Al 中析出并結晶，使得 Al 的表面粗糙。3.以 Al-Si 合金為例，Si 以第二相的形式存在于 Al 中，在燒結溫度下部分 Si 溶解于Al 中，如果燒結溫度高于某一臨界點，或持續(xù)的對 Al 膜加熱，Si 原子會在 Al膜的晶界間析出，因為在那里 Si 的自由能最小。析出的 Si 能在 Al 層內(nèi)形成單晶硅外延，隨著溫度降低，硅在鋁中的溶解度降低，大

12、量的硅重新析出，其中有一部分析出的硅以鋁層中的外延硅為晶核，繼續(xù)長大，穿破鋁層上表面，即形成了通常所說的鋁珠。4.電池片鋁背場經(jīng) 2 次燒結后一般會析出鋁珠，正是由于受熱溫度或受熱時間的累積超出正常范圍所致。 解決方案：降低燒結溫度、增加氣流量和增加網(wǎng)帶速度28鋁刺形成分析形成原因：1.鋁在升溫的過程中超出577度后會融化，此時在表面形成一層氧化層，這層氧化層包裹著熔融的鋁2.此時，如果有外物比如網(wǎng)帶上的雜質(zhì)，網(wǎng)帶的抖動等造成這層氧化層的破裂，里面熔融的鋁就會流出3.在冷卻的過程中，流出的鋁會重新凝聚成塊，就形成了鋁刺。4.這種現(xiàn)象一般由網(wǎng)帶的不潔凈造成的解決方案：1.清潔網(wǎng)帶，包括洗網(wǎng)帶、打磨網(wǎng)帶、或高溫讓網(wǎng)帶上的異物揮發(fā)2.調(diào)整工藝，改變下功率，降低鋁層不同位置的溫差，防止下部過早凝聚3.更換不接觸背鋁式樣的網(wǎng)帶29焊接性異常EVA撕拉撕拉背電極脫落背電極脫落焊接后拉力不夠焊接后拉力不夠將涂錫帶一端焊接在芯片電極上，垂直焊接面向下進行拉力試驗,在10s內(nèi)逐漸加力至2N 不脫落。烘干燒結后背面電極直接脫落做成的電池