太阳能电池片烧结炉的设计及其关键性能探讨

    太阳电池片目前选用只需一次烧结的共烧工艺，一起构成上下电极的欧姆触摸。银浆、银铝浆、铝浆印刷过的硅片，通过烘干使有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物严密粘附在硅片上，这时可视为金属电极资料层和硅片触摸在一起。当电极金属资料和半导体单晶硅加热到达共晶温度时，单晶硅原子以一定的份额溶入到熔融的合金电极材猜中。单晶硅原子溶入到电极金属中的整个过程是相当快的，一般只需几秒钟时刻。

    溶入的单晶硅原子数目取决于合金温度和电极资料的体积，烧结合金温度越高，电极金属资料体积越大，则溶入的硅原子数目也越多，这时的状况被称为晶体电极金属的合金体系。假如此刻温度降低，体系开始冷却构成再结晶层，这时原先溶入到电极金属材猜中的硅原子从头以固态形式结晶出来，也就是在金属和晶体触摸界面上生长出一层外延层。假如外延层内含有满足量的与原先晶体资料导电类型相同的杂质成份，这就获得了用合金法工艺构成欧姆触摸；假如在结晶层内含有满足量的与原先晶体资料导电类型异型的杂质成份，这就获得了用合金法工艺构成P.N结。

    典型的太阳电池片的烧结曲线如图1所示。整个时刻约120s,分为烘干、预烧、烧结和降温四个阶段。其中烧结段从500℃迅速升温至850℃左右，然后急剧降温到500℃以下，这段时刻约10s,而在850℃仅逗留2~3s.这种陡升陡降的工艺曲线，要求烧结设备在加热元件、炉膛结构、气氛布置、操控原理、传动体系和冷却方式等方面有必要要有专门的规划。