電性能參數與產線異常關系工藝B班陳世明

太陽能電池主要依靠P-N結光生伏打效應來工作，當P型半導體和N型半導體緊密結合成一塊時，兩者交接處就形成了P-N結，設兩塊均勻摻雜質的P型硅和N型硅其摻雜濃度為NAND。

在室溫下，硼，磷原子全部電離，因而在P型硅中均勻分布著濃度為Pp的空穴（多子）及濃度為Np的電子（少子）。在N型硅中類似的均勻分布著濃度為Nn的電子（多子）及濃度為Pn的空穴（少子）。當P型硅和N型硅相互接觸時，交界面兩側的電子和空穴濃度不同，于是界面附近電子將通過界面向下擴散運動，當它達到平衡時，于是界兩側正，負電荷區(qū)形成一電偶層，稱為阻擋層。因為電偶層中的電子或空穴幾乎流失或復合殆盡，所以又稱阻擋層為耗盡層，又因為阻擋層中充滿了固定電荷，故此又稱空間電荷區(qū)，其中存在由N區(qū)指向P區(qū)的電場，稱為“內建電場”，顯然，在內建電場作用下，將產生空穴向右，而電子向左的漂移，其方向正好與擴散方向相反太陽能電池的工作原理開路電壓I=0R=+_V=VOC(0.5V,0mA)VI=0mW(0.43V,142mA)VI=61mWISCVOCPMAXSometypicalvalues實物圖ISCRSRSHRLOADCellISCRS=0RSH=RLOAD理想情況圖中RS即為串聯電阻：包括電池的體電阻、表面電阻、電極電阻、電極與硅表接觸電阻等Rsh為旁漏電阻即為并聯電阻，為硅片邊緣不清潔及內部缺陷引起電參數介紹Uoc:開路電壓Isc：短路電流Rs：串聯電阻Rsh：并聯電阻FF：填充因子Pmpp：最大功率Umpp：最大功率點電壓Impp：最大功率點電流Irev1：反向電流1(-10V)Irev2：反向電流2(-12V)Ncell：轉換效率PmppImppPmax△I△VRs是該段線斜率Rs=dU/(Isc1-Isc2)主界面主要參數UocOpenCircuitVoltage[V]開路電壓IscShortCircuitCurrent[A]短路電流UmppVoltageatPmpp[V]工作電壓ImppCurrentatPmpp[A]工作電流PmppMaximumPower[W]最大功率FFFillFactor[%]填充因子EIrradianceinPmpp[W/m2]輻射照度nCellCellEfficiency[0..1]轉換效率RsSerialResistance[Ohm]串聯電阻RshShuntResistance[Ohm]并聯電阻IapCurrentatUap[A]點電流Irev1ReverseCurrentatUrev1[A]反向電流1Irev2ReverseCurrentatUrev2[A]反向電流2PSLErrorHardwareError[0;1]

UscVoltageatIsc[V]

TempTemperature[°C]溫度電流與輻照度的關系在理想的條件下，入射到電池表面能量大于材料禁帶寬度的每一個光子產生一個電子流過外電路。在一般狀況下，輻射照度越大，電流越高。對于晶體硅太陽電池，輻射照度從0上升到4000W/m2，短路電流一直成上升趨勢，而且?guī)缀醭删€形上升。電流、電壓與溫度的關系太陽電池的短路電流并不強烈地依賴溫度。隨著溫度上升，短路電流略有增加。這是由于半導體禁帶寬度通常隨溫度的上升而減小使得光吸收隨之增加的緣故。電池的其他參數，開路電壓和填充因子都隨著溫度上升而減小。溫度每升高1℃，晶體硅太陽電池的Voc將約下降0.4%。Voc的顯著變化導致輸出功率和效率隨溫度升高而下降，每升高1℃，晶體硅太陽電池的輸出功率將減少0.4%—0.5%。注意事項：及時檢查溫度及光強是否符合要求。測試外部參數影響I/AU/V溫度升高溫度正常測試溫度為25±2℃，隨著溫度的升高，開路電壓急劇降低，短路電流略微增大，整體轉換效率降低正常光強為1000±50W/M2，隨著光強的降低，開路電壓略微降低，短路電流急劇下降，整體轉換效率降低U/V光強I/A光強降低氙燈罩氙燈發(fā)生器絲網低效片產生……涉及公司利益機密已刪除3.二道鋁粉污染UocIscRsRshFFNCellIrev20.62705755.65097980.00672788.276795476.6588770.1754441.3737990.62789485.60384860.00959298.988176374.3423680.16894861.52173390.6285035.66156750.007019511.8518976.3947350.17557080.93821730.62718875.57486170.006334713.68759177.5799450.1751970.97839560.62791915.51317270.01123348.606397672.8255570.16282981.67159450.62781845.57907640.010717711.10813474.0716080.16756871.14887940.62804515.59355750.006449812.34212777.3575350.17551991.02264940.62753625.66763470.008042712.54856976.0797720.17476510.88938930.62851425.64370080.009159710.55449574.7435990.17123711.2478269刻蝕時放反UocIscRsRshFFIrev2NCell0.61800012.77775320.221788934.16656534.9752820.82912920.04040950.62112193.17401550.11133243.43187339.8359540.88310660.05285680.62577253.4511950.110439865.84410940.4050440.21564460.0587302黑芯片NCellUocIscRsRshFFIrev20.16659980.61884645.10955770.0028035212.8488878.2831990.05248760.16674890.61809085.11246220.0028509125.6882278.4044790.08749890.16698170.61848285.11037870.0028921135.1786278.4961760.08684320.16664070.61878545.10994950.0029233112.5857178.3041480.09282690.16695330.61863725.11649510.002932160.89881978.3694360.21179190.16890360.61936975.16173480.0029391107.2936478.4971190.10371940.16848080.61918045.14615340.0029691189.6388178.5617090.06127590.16774640.6194715.13404390.0030595100.4217878.3669350.11932550.16636820.61841355.12072510.00307668.52296478.0584910.1731142轉換效率的影響因素串阻Rs組成測試中的串聯電阻主要由以下幾個方面組成：1.材料體電阻（可以認為電阻率為ρ的均勻摻雜半導體）2.正面電極金屬柵線體電阻3.正面擴散層電阻4.背面電極金屬層電阻5.正背面金屬半導體接觸電阻6.外部因素影響，如探針和片子的接觸等燒結的關鍵就是歐姆接觸電阻，也就是金屬漿料與半導體材料接觸處的電阻。可以這樣考慮，上述1.2.3.4項電阻屬于固定電阻，也就是基本電阻；5則是變量電阻燒結效果的好壞直接影響Rs的最終值；6屬于外部測試因素，也會導致Rs變化并阻Rsh組成測試中并聯電阻Rsh主要主要是由暗電流曲線推算出，主要由邊緣漏電和體內漏電決定邊緣漏電主要由以下幾個方面決定：①邊緣刻蝕不徹底②硅片邊緣污染③邊緣過刻

體內漏電主要幾個方面決定①方阻和燒結的不匹配導致的燒穿②由于鋁粉的沾污導致的燒穿嚴重③片源本身金屬雜質含量過高導致的體內漏電④工藝過程中的其他污染，如工作臺板污染、網帶污染、爐管污染、DI水質不合格等

Rsh影響因素并聯電阻低原材料因素工藝因素工藝過程污染刻蝕工藝PE工藝擴散燒結工藝設備環(huán)境因素硅片中金屬雜質含量過高缺陷密度過大工藝時間過短氣體比例不合適邊緣PN結未完全去除邊緣刻蝕過寬PE膜的致密性較差導致燒結易燒穿燒結溫度太高方阻太高燒結和方阻不匹配擴散爐爐管污染網印機工作臺磨損DI水污染人為因素操作過程中使用工具的污染操作中污染擦拭片等檢查并測試刻蝕機刻蝕效果橢偏移到廠后定量測試膜厚折射率燒結爐工藝穩(wěn)定性外圍設備穩(wěn)定性監(jiān)控方阻均勻性方阻范圍控制衛(wèi)生環(huán)境污染Uoc影響因素開路電壓低材料本體工藝因素硅片電阻率高硅片質量較差少子壽命低硅片厚度厚制絨表面損傷層未完全去除，減薄量小擴散PN結質量較差擴散爐管潔凈度差PE鈍化效果較差擴散鈍化效果較差網印背電場效果較差Rsh小暗電流大Isc影響因素Isc低原材料因素工藝因素原材料雜質含量高少子壽命低制絨絨面不好，未完全出絨，影響光的吸收電阻率低PN結太深方阻太低PE減反射膜效果鈍化效果不好并聯電阻小漏電大印刷柵線高寬比小絲網印刷工藝過程常見問題處理一、翹曲：1.硅片太薄——控制原始硅片厚度2.印刷鋁漿太厚

——控制鋁漿重量3.燒結溫度過高——調整燒結爐4、5、6、7區(qū)溫度4.燒結爐冷卻區(qū)冷卻效果不好——查看風扇狀況、進出水溫度壓力等二、鋁包：1.燒結溫度太高——調整燒結爐4、5、6、7區(qū)溫度2.印刷鋁漿太薄

——印刷鋁漿重量加重3.使用前漿料攪拌不充分

——攪拌時間必須達到規(guī)定時間4.鋁漿印刷后烘干時間不夠

——增加烘干時間或提高烘干溫度5.燒結排風太小

——增大燒結爐排風6.燒結爐冷卻區(qū)冷卻效果不好——查看風扇狀況、進出水溫度壓力等三、虛?。?.印刷壓力太小