摘要：丝网印刷线在生产【chǎn】过程中【zhōng】产生了间歇【xiē】性串阻【zǔ】偏【piān】高【gāo】、效【xiào】率偏【piān】低的【de】现象，EL测【cè】试图像【xiàng】部分区域呈现黑雾【wù】状，针【zhēn】对此【cǐ】问题从烧结炉和丝网工艺2个方面进行分析，解决了该问题。
烧结是太阳能多【duō】晶电【diàn】池片成【chéng】为成【chéng】品的最后一道关【guān】键工序，其决【jué】定【dìng】着太阳能多晶电【diàn】池片的效率和合格率，而烧【shāo】结炉直接影响着烧结工【gōng】艺的成败。本文着【zhe】重分析研究了由【yóu】于烧结炉【lú】引起的烧结【jié】EL不良现象。
烧结【jié】就是【shì】将印刷了【le】浆料的硅片经过烘干【gàn】排焦过程【chéng】后，使浆料中的大部分有机溶剂挥发，然后【hòu】在高温下烧结成电池片【piàn】，最终使【shǐ】电【diàn】极和硅【guī】片【piàn】本身形成【chéng】欧姆【mǔ】接【jiē】触，从而【ér】提【tí】高电池片【piàn】的开路【lù】电压和【hé】填充因子【zǐ】这2个关键【jiàn】因素【sù】参数，使【shǐ】电极的接触具有电阻特性，达到【dào】生产高转化【huà】效【xiào】率【lǜ】电池【chí】片的目的。烧结过程【chéng】中有利于PECVD工艺所引【yǐn】入的－H向体内扩散，可【kě】以起【qǐ】到【dào】良好的体钝化【huà】作用。烧结是一个扩散、流动和【hé】物理化学反应综合作用的【de】过程。在印刷状况稳定的前提下，温区温度、气体流量【liàng】、带速是烧结的3个关键参【cān】数［1－3］。
丝网印刷【shuā】段由于烧【shāo】结炉外【wài】围维护不到位，间歇性的产生串阻【zǔ】偏高【gāo】、效【xiào】率偏低现象。在对效率低的电池【chí】片进行EL测试后发现，EL图像部分区域呈现【xiàn】黑雾状（见图1、图2），此类现象主要【yào】是因【yīn】为烧【shāo】结异常【cháng】导【dǎo】致【zhì】的［4－5］。
3．1设备方面
设备方面主要从烧结炉排风和灯管2个方面考虑。
3．1．1烧结炉排风问题
对多晶车间和单晶车间【jiān】烧结炉进行比对【duì】发现【xiàn】，多晶【jīng】产线烧【shāo】结炉【lú】排风较低，只有300m3／h左右，初【chū】步怀疑烧结【jié】排风较低，导【dǎo】致烧结炉内【nèi】部挥发【fā】的有机物【wù】排不【bú】出【chū】去，在烧结炉内部积存，从而【ér】使有机物与硅片接触污【wū】染了【le】电池片【piàn】，导致烧结异常、效【xiào】率低。加强烧结炉【lú】有机溶剂的抽排能力主要【yào】通过以下【xià】
几个方面进行：
1）动力车间提高有机排风风机频率；
2）清【qīng】理HTO冷凝器过滤网【wǎng】，清理FF文【wén】丘里系统，检查【chá】炉腔【qiāng】内部情况，如图3所示。
3）对FF烧结区工艺气体补偿和冷却【què】区风【fēng】扇转【zhuǎn】速进行调整，确保炉腔【qiāng】内负【fù】压状【zhuàng】态。
4）对5线【xiàn】和6线有机排风【fēng】管道进行【háng】改造【zào】，将5线和6线有机排风管道连接到【dào】丝网普通排【pái】风管道，7线、8线和9线不变。
针对以上几【jǐ】项对烧结炉进行处理后，烧结炉【lú】有机排【pái】风B102从300m3／h增加到500m3／h，压【yā】差B112和B113从10Pa左右增加到20Pa左右【yòu】（如图4所示），极大地【dì】加强了烧【shāo】结【jié】炉的有机抽排能力。
3．1．2烧结炉灯管老化问题
对效【xiào】率低的【de】电池片【piàn】进行【háng】EL检【jiǎn】测后【hòu】发现，正向EL图【tú】像表面发黑，怀疑灯管老化，达不到烧结温度要求。
对5线、6线和8线烧结炉烧结【jié】区灯管进【jìn】行了更换，并【bìng】对烧【shāo】结区上、下灯【dēng】管的【de】功率进行了调整，将【jiāng】烧结【jié】区灯管的trimtop／bottom从100％降低到70％，效率【lǜ】提升了0．03％左右。
3．2工艺方面
3．2．1电池表面污染
对效率低的电【diàn】池进行【háng】EL检测，发现有边【biān】缘或整【zhěng】面发黑的现象，怀疑浆料污染或电池正面在生产过程中【zhōng】被【bèi】与履带接触【chù】的【de】地方污【wū】染或烧【shāo】结炉内部【bù】有【yǒu】污染点与电池【chí】正面有接【jiē】触，污染了电【diàn】池片。针对此问【wèn】题，一方面，清洗烘【hōng】干炉履带和【hé】机台【tái】传送带，另一方面，打开【kāi】烧结炉烘干区和冷却区炉腔，清理灰尘和碎片，保证【zhèng】烧结炉【lú】的【de】洁净【jìng】度。如【rú】图5所示。
3．2．2烧结内部气流问题
多晶电池产线【xiàn】是双轨产线，在生【shēng】产时发【fā】现有一条轨【guǐ】效【xiào】率正常，另一条【tiáo】轨效率异常的现象，或单轨【guǐ】生【shēng】产时正常、双轨生产时异常【cháng】的现象。初【chū】步怀疑烧结炉在【zài】双轨生产时【shí】烧【shāo】结【jié】炉内【nèi】部气流紊乱，使烧【shāo】结温度不稳【wěn】定，导致烧结异常、效率低。
针对烧【shāo】结炉内【nèi】部气流问【wèn】题，主要针对烧结炉烧结区【qū】的气路流量和烘【hōng】干区的新风量【liàng】进【jìn】行【háng】了调整。
1）烧结炉烧结【jié】区的【de】气路流量调整，如图6所示。调整烧结炉烧结区气路流【liú】量【liàng】（如图7），将Y323L／Y324R、Y326L／Y327R、Y329L／Y330R调整为【wéi】50m／s～60m／s，将Y325／Y328调整为100m／s，调整方向【xiàng】为将烧结【jié】区左进气【qì】量要【yào】比【bǐ】右【yòu】进【jìn】气量小【xiǎo】10m／s。
2）烘干区的新风量
烘干区新【xīn】风进风【fēng】量从160m3／h左右降低【dī】到100m3／h左【zuǒ】右，如图8所示。
1）烧结炉有机排风【fēng】B102从【cóng】300m3／h增加到500m3／h以上，压差B112和B113从10Pa左右增加到20Pa左右，极大【dà】地【dì】加强了烧【shāo】结炉【lú】的有【yǒu】机抽排能力，并将B102、B112、和B113的值进行【háng】日常点检。
2）将【jiāng】烧结炉【lú】烧结区气路流量Y323L／Y324R、Y326L／Y327R、Y329L／Y330R调【diào】整为50m／s～60m／s，将Y325／Y328调整【zhěng】为100m／s，调整方向为将烧结区左进【jìn】气量要【yào】比右【yòu】进【jìn】气量小10m／s，有效地改善了烧【shāo】结炉内部气流紊乱现象【xiàng】。
3）烘干区新风进量从160m3／h左【zuǒ】右降低【dī】到100m3／h左右。
4）对5线、6线和【hé】8线烧结炉烧结区【qū】灯管进行了【le】更换【huàn】，并对烧结区上下灯管【guǎn】的功率进行了调整【zhěng】，将烧结【jié】区灯管的trimtop／bottom从100％降【jiàng】低【dī】到70％，效率提升了0．03％左右【yòu】。
通过对【duì】烧结炉【lú】设备工艺的改进（包括排【pái】风【fēng】、灯管、内部气流等方面），保证了烧结【jié】炉温区温度、气【qì】体流量等【děng】关键参数的稳定性，从而提高了【le】烧【shāo】结炉工艺稳定性，消【xiāo】除【chú】烧【shāo】结异【yì】常【cháng】现象，使产【chǎn】线【xiàn】效率和【hé】产量恢复到正常水平。
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赵丽敏 张雁东
山西潞安太阳能科技有限责任公司
山西化工
来源：摩尔光伏
