CN103035781B - 一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法 - Google Patents

一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法，涉及处理半导体器件的方法或装置技术领域。包括以下步骤：使用Despatch烧结炉对太阳能电池片进行烘干、烧结、水冷处理和风冷处理，当在水冷处理时，关闭水冷系统中的风冷辅助系统。使用此方法制造的太阳能电池片的填充因子有了近1%的提升，调整后，串联电阻由0.0028降到0.0020，填充因子由77.89%提高到78.86%，电池转换效率也有了明显的提升，从之前的16.8%提升到调整后的17.1%，降低了太阳能电池片的串联电阻，提高了太阳能电池片的填充因子，从而提高了电池片的转换效率，带来了很大的经济效益。

Description

一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法
技术领域
本发明涉及处理半导体器件的方法或装置技术领域。
背景技术
太阳能电池片主要有以下几个参数非常重要：填充因子、串联电阻和转换效率。其中填充因子是指:太阳能电池片的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比，它体现电池的输出功率随负载的变化特性。串联电阻是指:太阳能电池片内部与p-n结串联的电阻，它是由半导体材料电阻、薄层电阻、电极接触电阻等组成。转换效率是指:受光照太阳能电池片的最大输出功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比。
Despatch烧结炉是一种用于太阳能电池片的烧结系统，在烧结炉中设有烘干区、烧结区、水冷系统和风冷系统。在实际生产中，Despatch烧结炉对电池的转换效率有很大的影响，其中影响最直接的就是太阳能电池的串联电阻和填充因子。因为烧结的主要工艺目的就是在高温下使硅片上的银浆、铝浆、银铝浆与硅片形成良好的欧姆接触，从而降低接触电阻。烧结炉共有十个温区，其中烘干四个温区，烧结六个温区，在烧结区的第六个温区设定温度最高，一般在900-940度，之后就是经过水冷系统和风冷系统进行冷却处理，水冷系统为风冷辅助，风冷系统为水冷辅助。经过水冷系统和风冷系统后迅速的将太阳能电池温度降到40度左右，最后两个冷却系统的降温效果直接影响着电池的填充因子、串联电阻和转换效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法，所述方法无需使用水冷系统中的风冷辅助系统，结果能够降低太阳能电池的串联电阻阻值，提高太阳能电池的填充因子，从而提高了电池片的转换效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，设置Despatch烧结炉中传送装置以0.23-0.24m/s的速度，将印刷有湿银浆和铝浆的电池片通过Despatch烧结炉的烘干区，烘干区温度280℃-400℃；
步骤二，传送装置以上述速度将烘干后的电池片传送至Despatch烧结炉的烧结区，对烘干后的电池片进行烧结，烧结区温度540℃-940℃；
步骤三，传送装置以上述速度将烧结后的电池片传送至Despatch烧结炉的水冷系统，对烧结后的电池片进行水冷处理，此时关闭水冷系统上的控制风冷辅助系统风扇转动的变频器,使风冷辅助系统不工作；
步骤四，传送装置以上述速度将水冷处理后的电池片传送至Despatch烧结炉的风冷系统，对水冷处理后的电池片进行风冷冷却处理。
优选的：Despatch烧结炉的烘干区有四个，分别为烘干一区至烘干四区，电池片依次通过烘干一区至烘干四区进行烘干，烘干一区的烘干温度为280℃；烘干二区的烘干温度为320℃；烘干三区的烘干温度为350℃；烘干四区的烘干温度为400℃。
优选的：Despatch烧结炉的烧结区有六个，分别烧结一区至烧结六区，烘干后的电池片依次通过烧结一区至烧结六区进行烧结，烧结一区的烧结温度为540℃；烧结二区的烧结温度为580℃；烧结三区的烧结温度为640℃；烧结四区的烧结温度为740℃；烧结五区的烧结温度为825℃；烧结六区的烧结温度为940℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法是通过将水冷系统中风冷辅助系统的变频器转速调整到最小的位置0，无需使用水冷系统中的风冷辅助系统，结果能够降低太阳能电池的串联电阻阻值，提高太阳能电池的填充因子，从而提高了电池片的转换效率。使用此方法制造的太阳能电池片的填充因子有了近1%的提升，调整后，串联电阻由0.0028降到0.0020，填充因子由77.89%提高到78.86%，电池转换效率也有了明显的提升，从之前的16.8%提升到调整后的17.1%，降低了太阳能电池的串联电阻，提高了太阳能电池的填充因子，从而提高了电池片的转换效率，带来了很大的经济效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
所述方法针对DespatchCF-SERIES系列烧结炉。如图1所示，一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法，包括以下步骤：
步骤一，设置Despatch烧结炉中传送装置以0.23-0.24m/s的速度，将印刷有湿银浆和铝浆的电池片通过Despatch烧结炉的烘干区，烘干区温度280℃-400℃；Despatch烧结炉的烘干区有四个，分别为烘干一区至烘干四区，电池片依次通过烘干一区至烘干四区进行烘干，烘干一区的烘干温度为280℃；烘干二区的烘干温度为320℃；烘干三区的烘干温度为350℃；烘干四区的烘干温度为400℃。
步骤二，传送装置以上述速度将烘干后的电池片传送至Despatch烧结炉的烧结区，对烘干后的电池片进行烧结，烧结区温度540℃-940℃；Despatch烧结炉的烧结区有六个，分别烧结一区至烧结六区，烘干后的电池片依次通过烧结一区至烧结六区进行烧结，烧结一区的烧结温度为540℃；烧结二区的烧结温度为580℃；烧结三区的烧结温度为640℃；烧结四区的烧结温度为740℃；烧结五区的烧结温度为825℃；烧结六区的烧结温度为940℃。
步骤三，传送装置以上述速度将烧结后的电池片传送至Despatch烧结炉的水冷系统，对烧结后的电池片进行水冷处理，此时关闭水冷系统上的控制风冷辅助系统风扇转动的变频器,使风冷辅助系统不工作；
步骤四，传送装置以上述速度将水冷处理后的电池片传送至Despatch烧结炉的风冷系统，对水冷处理后的电池片进行风冷冷却处理。
使用Despatch烧结炉的水冷系统(以风冷为辅助)对太阳能电池片进行降温处理，对太阳能电池片的填充因子和串联电阻的起着决定性的作用。经过水冷系统只有3-4秒的时间，因为快速降温最终使电极（银、银铝浆）和硅片本身形成欧姆接触，从而提高电池片的开路电压和填充因子两个关键因素参数，使电极的接触具有电阻特性，达到生产高转换效率电池片的目的。
所述方法是通过将水冷系统中风冷辅助的变频器转速调整到最小的位置0时，对烧结后的太阳能电池片进行冷却处理，此时相应的风扇就会处在停止运行的状态，冷却效果最好。使用此方法制造的太阳能电池片的填充因子有了近1%的提升，实验数据如下：
实验数据 开路电压 短路电流 串联电阻 填充因子 转换效率
调整前 0.622 8.431 0.0028 77.89 16.84
调整后 0.626 8.460 0.0020 78.86 17.19
从表中可以看出调整后，串联电阻由0.0028降到0.0020，填充因子由77.89%提高到78.86%，电池转换效率也有了明显的提升，从之前的16.8%提升到调整后的17.1%，降低了太阳能电池的串联电阻，提高了太阳能电池的填充因子，从而提高了电池片的转换效率，带来了很大的经济效益。

Claims (1)

1.一种基于Despatch烧结炉的太阳能电池烧结方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，设置Despatch烧结炉中传送装置以0.23-0.24m/s的速度，将印刷有湿银浆和铝浆的电池片通过Despatch烧结炉的烘干区，烘干区温度280℃-400℃，烘干区有四个，分别为烘干一区至烘干四区，电池片依次通过烘干一区至烘干四区进行烘干，烘干一区的烘干温度为280℃；烘干二区的烘干温度为320℃；烘干三区的烘干温度为350℃；烘干四区的烘干温度为400℃；
步骤二，传送装置以上述速度将烘干后的电池片传送至Despatch烧结炉的烧结区，对烘干后的电池片进行烧结，烧结区温度540℃-940℃，烧结区有六个，分别为烧结一区至烧结六区，烘干后的电池片依次通过烧结一区至烧结六区进行烧结，烧结一区的烧结温度为540℃；烧结二区的烧结温度为580℃；烧结三区的烧结温度为640℃；烧结四区的烧结温度为740℃；烧结五区的烧结温度为825℃；烧结六区的烧结温度为940℃；
步骤三，传送装置以上述速度将烧结后的电池片传送至Despatch烧结炉的水冷系统，对烧结后的电池片进行水冷处理，此时关闭水冷系统上的控制风冷辅助系统风扇转动的变频器,使风冷辅助系统不工作；
步骤四，传送装置以上述速度将水冷处理后的电池片传送至Despatch烧结炉的风冷系统，对水冷处理后的电池片进行风冷冷却处理。
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