储能电池加工

本文对储能电池加工企业生产的太阳能电池的暗电流呈现原因进行了体系的研讨。暗电流不仅仅包含反向饱和电流。还包含薄层漏电流和体漏电流。在太阳能电池实践出产中，暗电流高于５Ａ的电池份额偏高，其呈现的原因多种多样。咱们经过长时间大量的试验，研讨了暗电流高的原因。并在出产中提出了相应的解决办法。

1、引言

在没有光照的条件下，给ＰＮ结加反偏电压（Ｎ区接正，Ｐ区接负），此时会有反向的电流呈现，这就是所谓的暗电流。对太阳能电池而言，暗电流不仅仅包含反向饱和电流，还包含薄层漏电流和体漏电流。

反向饱和电流是指给ＰＮ结加一反偏电压时，外加的电压使得ＰＮ结的耗尽层变宽，内建电场变大，电子的电势能新增，Ｐ区和Ｎ区的多数载流子数载流子（Ｐ区多子为空穴，Ｎ区多子为电子）就很难越过势垒，因此分散电流趋近于零，可是因为结电场的新增，使得Ｎ区和Ｐ区中的少量载流子更容易呈现漂移运动。在这种状况下，ＰＮ结内的电流由起分配用处的漂移电流决议。漂移电流的方向与分散电流的方向相反，体现在外电路上有—个流入Ｎ区的反向电流，它是由少量载流子的漂移运动构成的。因为少量载流子是由本征激发而呈现的，在温度必定的状况下，熟激发呈现的少子数量是必定的，电流趋于恒定。太阳能电池片能够分３层，即薄层（即Ｎ区），耗尽层（即ＰＮ结），体区（即Ｐ区）。复合的进程始终伴随着载流子的定向移动，必定会有细小的电流呈现，这些电流对测验所得的暗电流的值是有奉献的，由薄层奉献的部分称之为薄层漏电流，由体区奉献的部分称之为体漏电流。

２、试验及剖析

在太阳能电池实践出产中，暗电流高的电池份额偏高，同碎片率相同，是影响电池成品合格率的两大重要因素之一。这些电池呈现的原因多种多样极端复杂，咱们经过长时间大量的试验，剖析了暗电流高与５Ａ电池呈现的具体原因，并在出产中提出了相应的解决办法。

２.１硅片内涵质量原因

铸造多晶硅相对直拉单晶硅的制备工艺简单，成本较低，但控制杂质和缺点的才能也较弱。铸造多晶硅中的氧、碳、氮、氢及金属杂质和高密度的晶界、位错以及微缺点都有可能构成电池反向电流的新增。所以，在铸锭进程中应严格控制硅料的杂质含量，优化铸锭工艺，严格控制硅锭的杂质含量和电阻率等参数，严格控制微晶缺点呈现。图１显示的是经过线锯切开后受损害的硅片外表状况，外表彻底与硅基体剥离，大大影响了硅基体外表性质。

图１铸造多晶磕蜀出躺醐瞎惦受损害的硅片外表状况

２．２电池的加工工艺原因

２.２.１制绒工艺

１）润洗污染：在多晶硅片酸制绒的出产进程中，润洗体系内部会

生成不溶性盐类，在对硅片进行润洗的进程中会污染硅片的外表，构成ＰＮ结缺点，进而影响镀膜，在杂质处未镀膜或构成镀膜缺点，烧结时

污染，尤其是人为污染；优化电池加工各工序的工艺，避免机械损害，

对下降电池的暗电流有非常重要的用处。浆料会在在杂质处穿过薄膜层，构成电池的反向暗电流增大。

２）风刀油水污染：重要是压缩空气中油水的污染。在制绒设备中，各工艺槽后均有风刀，其用处是去除硅片外表的化学液体和水。风刀用的气体为压缩空气，其中含有部分油和水的混合物，它会玷污硅片外表，然后构成外表缺点。

２.２．２分散工艺

ＰＮ结均匀性差，高方块电阻的硅片ＰＮ结相对较浅，相同的烧结条件下，ＰＮ结较浅的地方易被浆料穿透，构成漏电流偏大。在出产中应严格控制方块电阻的大小，调整适宜的工艺，使方块电阻的均匀性进步，然后下降电池的暗电流。

２.２．３湿法刻蚀工艺

湿法刻蚀构成电池暗电流偏高的—个重要原因是刻蚀边际较大，ＰＮ结遭到破坏，导致镀膜印刷烧结后漏电。湿法刻蚀的硅片，边际较大重要有以下原因：

１）湿法刻蚀溶液粘度缺乏，重要体现为刻蚀液中Ｈ２Ｓ０４的浓度

偏低；

２）化学成分配比不适合；

３）刻蚀槽流量过大；

４）排风量调理不适合；

５）传输速度慢等。

所以恰当调理湿法刻蚀工艺，在确保刻蚀深度的状况下，尽量减小边际刻蚀宽度，然后在必定程度上能够削减高漏电电池份额。

２.２．４不同的浆科，成分不同，性能不同，对电池的参数影响不同

不同浆料对氮化硅膜的穿透才能不同，高温性能不同，然后构成电参数性能的较大差异。在烧兰占ｉ型程中，应根据浆料的不同性质选用不同的烧结工艺。

２.３人工污染的原因

重要是人手接触硅片导致硅片受到污染，污染物重要是钠离子。下表中数据为制绒、分散工序均选用机械手装卸载和制绒、分散工序均选用人工收片和插片的电池参数比较数据：

表1

以上比较数据体现为选用柳械手插片电池参数Ｉｒｅｖ２＞５Ａ的电池份额均低于１．５％，显着低于人工插片构成的份额。

２．４加工进程造戍机械损害的原因

因为在储能电池加工企业生产的电池出产进程中各工序会不行避免的对硅片构成不同程度的机械损害，严重者会构成硅片的暗裂纹，假如印刷浆料后硅片还没有碎裂，烧结后浆料经过暗裂纹进入硅片，导致电池漏电偏大。这种硅片在出产进程中很难发现，但在ｌＲ下观测能够看到有微裂纹，体现为温度过高的亮点。因此出产进程中应削减硅片的机械碰撞，避免暗裂纹的呈现。

３．结论

为下降电池的暗电流，进步电池的质量，首先应改进硅锭的内涵质量，削减硅锭内涵杂质的含量和缺点态；其次，削减出产各个环节的污染，尤其是人为污染；优化电池加工各工序的工艺，避免机械损害，对下降电池的暗电流有非常重要的用处。

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