PERC背面银铝共烧缺陷显微分析及银粉对烧结的影响探讨.doc

???? PERC背面银铝共烧缺陷显微分析及银粉对烧结的影响探讨 ????? 2、宁夏稀有金属特种材料国家重点实验室，宁夏石嘴山市，753000 摘 要 ：使用SEM-EDS研究了 PERC太阳能电池背面银铝接触部位出现的缺陷形态和元素分布，结果表明银铝交界位置出现的掉粉、铝苞是银粉的烧结收缩程度不一致造成的。通过对背面银浆所用银粉的制备方法分析发现，银粉的形貌、结晶性、均匀性对银粉烧结成膜的一致性影响较大。测试结果表明使用还原能力强的水合肼制备的银粉形貌为类球形，粒度分布均匀，烧结活性高，成膜一致性好，电性能可以满足使用要求。 关键词：PERC电池? 背面银铝交界? 缺陷? 银粉烧结活性? 银粉还原???? ? Micronmophology Analysis of PERC cell Rear Side Al/Ag Defect Area and Influence of Silver Powder on sintering ZHAOJi-li1,HA Min1,LI Hong-jing1? WANG Jun1 1）Ning Xia China Non-ferous New Materials Company,ShiZui Shan city,753000) 2）Ning Xia State Key Laboratory of Rare Metal Material ,ShiZui Shan city,753000) Abstract:? SEMEDS is employed to anaylsis formation and micronmophology at defect Ag/Al contact area of PERC cell. Results indicate defects such as defluxion of Al powder and Al bud correlates with inconsistence of silver powder sintering. Through investigating preparation method of silver powder as said , micronmophology ,crystallinity and size uniformity affect Ag film consistence by sintering .Test result indicates that strong reductant such as hydrazine often yield spheric like paticle with uniform particle size distribution,which is confirmed has better sintering activity and consistent silver thick film . ?PERC太阳能电池背面银浆的评价指标有银铝接触电阻、纯银电阻、焊接拉力、老化焊接拉力、观察银铝交界微观形貌、灰度及电性能测试，这些指标都能验证银粉在PERC背面银浆的应用性能[[1]]。背面银铝接触的研究目前仅限于对两种浆料烧结过程中玻璃相[[2]]的匹配研究以及对部分烧结缺陷的研究，而没有较详细地研究银铝接触烧结显微分析并从背面银浆中银粉的角度阐述对缺陷产生的影响。因此本文试图从银粉选用的角度出发阐述银粉对背面银铝交界缺陷以及电池片电性的影响。 图1 为PERC背面银铝交界结构示意图，银浆的作用是将多块电池片通过串焊机焊接起来，由于银比铝容易焊接，且焊接处接头的强度和耐焊性更好，因此银浆起到了收集电流和串联焊接点的作用。随着PERC电池效率的优化，对背面银浆提出的要求为：⑴优化背面银浆与铝浆的接触电阻，⑵背面银浆对钝化层的腐蚀性要小，⑶背面银浆要具有良好的耐焊性。⑷银浆具有较好的细度，印刷性良好，烧成后方阻低。在印刷时先印刷背面银浆，然后在背面银浆上印刷铝浆，经过烘干后同正面银浆一起共烧完成金属化烧结。背面银铝接触是影响串阻较大的因素，当串阻增加会导致电池片开路如果银铝接触不良会导致外观缺陷“铝苞”和“铝粉掉粉”，这一类银铝共烧形成的接触不良会导致电池片电性能的下降[[3]][[4]]。 图1 为PERC太阳能电池背面银铝交界结构，在制造过程中，先印刷银浆，再印刷铝浆，PERC背面银浆一方面与氧化铝钝化层接触，另外与铝浆发生金属化烧结。在电池片工艺设计上要求银浆需要对硅片低腐蚀性，并与铝浆共烧时外观缺陷数量少，银铝接触电阻低。目前PERC太阳能电池光电转化效率为23~23.5%[[5]]。总体来说背面银铝接触是两种不同粒径、形貌的金属粉末烧结与合金化过程，并且与铝浆和银浆中玻璃相的成份有关[