电极的烧结

电极的烧结对电极的制备质量具有决定性的作用。电极的质量与链式烧结炉中的温度分布、转送硅片的网带的前进速度（主要是影响烧结的时间）、硅片的清洁度、烧结炉的清洁度等因素有重要的关系。

1）链式烧结炉中的温度分布

铝－硅合金最低共熔点温度为572℃，银－铝合金最低共熔点温度为567℃。在烧结背面铝背场时，如果温度达到577℃，铝和硅很快就形成合金，而使得背面因扩散而形成的N型层再次复原为P型层，同时银－铝也合金化，形成背电极的欧姆接触。而当温度逐渐降低后，硅铝合金中的一部分铝会因饱和而析出来，剩下的铝则使得硅形成高掺杂的P＋层，在电池的背面形成P＋/P高低结，产生铝背场结构（BSF）。

但正面银电极的烧结却相对比较困难，因为烧结温度过低，银电极栅线与硅片结合不牢，串联电阻增大。烧结温度过高，虽然牢固度增加，但可能会将正面PN结破坏，使得太阳能电池的并联电阻变小，电性能变坏，甚至可能将正面PN结烧穿，使太阳能电池失效。因此，正面银电极的烧结很关键。银－硅合金最低共熔点温度为830℃，但适宜的烧结温度需要由实验决定。目前我们实验室链式烧结炉的最高温度范围在720～780℃之间。

综上所述，链式烧结炉中的温度分布可以分为四个区域：温度逐渐上升的烘干区域（温度在200～500℃），烧结背面电极的区域（温度在200～650℃），烧结正面银电极的区域（温度在650～780℃），冷却硅片的降温区域（温度自然降低）。

2）转送硅片的网带的前进速度（烧结的时间）

转送网带的速度与恒温区温度应很好匹配，以保证有适当的恒温时间使硅片和金属电极之间温度达到平衡，同时保证金属电极的牢固度。但转送网带的速度也不能太慢，以避免硅片在高温的时间过长，而增加正面PN结被破坏的可能。具体的网带速度也需要由实验决定，以便使得在不削减正面PN结性能的前提下，使金属电极与硅片的接触达到最佳的烧结效果。

图7－27为烧结前电池片与烧结后的电池片。图7－28为制备好的正负电极的电池片。

图7－27　烧结前电池片与烧结后的电池片

图7－28　制备好的正负电极的电池片