【導(dǎo)讀】太陽能電池的主體結(jié)構(gòu)為晶體硅材料,前表面印刷了柵線狀的銀作為負電極,分主柵線和細柵線;而背面除了2根銀電極外,其余都是鋁,但是不知道為什么太陽能電池片會出現(xiàn)電池片粉末狀脫落現(xiàn)象,本文將為大家揭秘。
晶體硅(單晶、多晶)太陽能電池的主體結(jié)構(gòu)為晶體硅材料,前表面印刷了柵線狀的銀作為負電極,分主柵線和細(子)柵線;而背面除了2根銀電極外,其余都是鋁,我們稱之為鋁背場,由絲網(wǎng)印刷鋁漿料,在800多度的高溫下采用合金化工藝燒結(jié)成型。由于各種原因,會出現(xiàn)電池片粉末狀脫落現(xiàn)象,本文將對該問題進行淺析。
1.漿料
漿料有導(dǎo)體漿料、電阻漿料、介質(zhì)漿料和包封漿料等,漿料是由功能組份、粘結(jié)組份和有機載體組成的一種流體。
在背銀,背鋁及正銀工序中所用漿料為導(dǎo)體漿料。在導(dǎo)體漿料中,功能組份一般為貴金屬或貴金屬的混合物。載體是聚合物在有機溶劑中的溶液。功能組份決定了成膜后的電性能和機械性能。載體決定了厚膜的工藝特性,是印刷膜和干燥膜的臨時粘結(jié)劑。功能組份和粘結(jié)組份一般為粉末狀,在載體中進行充分攪拌和分散后形成膏狀的厚膜漿料。燒結(jié)后的厚膜導(dǎo)體是由金屬與粘結(jié)組份組成。
漿料的技術(shù)性能指標是指漿料中功能成分(背銀漿料中的銀鋁成分、正銀漿料中的銀成分,背漿料中的鋁成分)經(jīng)過烘干和燒結(jié)后與電池片的歐姆特性,其影響電池片的電性能指標如開路電壓,短路電流,并聯(lián)電阻,串聯(lián)電阻,轉(zhuǎn)換率等技術(shù)指標;漿料的工藝特性是達到上述指標的保證,各漿料生產(chǎn)廠商針對3種印刷工序有推薦的工藝參數(shù)如漿料的粒度、黏度,固體物含量,絲網(wǎng)的目數(shù);絲網(wǎng)網(wǎng)格的孔長為漿料粉體粒徑的2.5~5倍;漿料的粘度影響刮板條的印刷速度;固體物含量決定印刷后的濕厚度經(jīng)烘干和燒結(jié)后的最終厚度。背鋁及正銀三工序的漿料不同,由此決定他們在絲網(wǎng)和印刷參數(shù)各有不同,表1為美國FERRO公司的相關(guān)工序的印刷漿料的特性。
表1 美國FERRO公司推薦漿料特性
2.造成脫落原因在組件生產(chǎn)過程中,發(fā)生電池片粉狀脫落現(xiàn)象,主要由以下原因造成:
(1)存放不當
電池片正反面得柵線材料為貴金屬漿料燒結(jié)而成。其中銀是一種非?;顫姷脑兀瑯O易被氧化物氧化。在電池片拆開包裝之后,柵線與空氣接觸,會被氧氣等氧化物氧化為氧化銀,與空氣接觸時間過長,容易引起氧化銀粉末脫落,造成電池片功率衰減嚴重。
(2)其他原因
除了上述原因,還有與電池片生產(chǎn)工藝相關(guān)的因素,如:1、燒結(jié)溫度不夠。2、硅片背極有油污。3、印刷太厚或太薄。4、漿料的攪拌時間或其自身的粘度問題等,都有可能導(dǎo)致柵線或背場脫落,影響電池片使用。