丝网印刷中太阳能电池的背钝化技术

发表于：2015-05-04 00:00:00

当接触面积太大时，更多的存在铝粒子的硅表面相互作用，位于界面中间部分的熔融物会迅速饱和。此外，在很高的烧结峰值温度（迅速冷却）下，合金化过程中熔融物可能会产生高弹性应力场。柯肯德尔效应解释了两种原子扩散的比率是不同的，硅铝相互扩散产生的空穴可能在熔融中合并，柯肯德尔空穴的产生和集合代替了共熔合金。

通过冷却样品，液相中硅的成分不得不随着双液曲线减少。但是由于空穴的存在只有LCO的边界仍然与铝层直接相关，到达共熔温度时，远离接触面的位置没有更多分离的硅，全部保持液体凝固状态，在铝中就会存在高浓度的硅[如图3（d）所示]。如果铝和硅的反应只在d2中发生，那么深灰色区域就会被限制，在铝中硅的传播会达到扩散极限，所以由于扩散的菲克定律，很明显会随着与界面中心的距离呈指数递减。

因为在液态铝中硅的扩散，大量的铝会在电介质开缝的一边重叠，起到一个优化的金属半导体作用。由于接触电阻的减少和BSF的均质化，铝很明显在狭窄的电介质开缝中重叠。我们认为分散的硅的最大的传播极限（d2）决定了铝金属化的最小宽度，条件是有最好的接触和全部是BSF构造，所以d2决定铝的层叠。同样，指间距也由丝网印刷铝层（LP≥d2）中硅的传播极限决定。铝层叠的另一个应用可能应用在相互交叉的背接触的n型硅太阳能电池中，可得到高质量的丝网印刷的铝合金发射极。

总之，本文的研究在丝网印刷中对铝粉浆和硅接触有了更深的理解。在丝网印刷中，当烧结的峰值温度在750℃-950℃范围内，铝层中硅的传播的增长速度为（1.50±0.06）μm/℃。电介质的一边上，硅的横向传播极限不受接触面积大小的影响，但是会受到烧结温度的影响。当烧结温度为750℃、850℃和950℃时，硅的横向传播极限预计分别是75μm、225μm和375μm。所以，铝接触的宽度可能由铝层中扩散硅的最大传播极限决定。本文认为触点间距应该等于或大于铝中扩散硅的最大传播极限，此外柯肯德尔效应可以解释铝接触中空穴的产生。这些结果可以应用于工业上优化高效丝网印刷背接触太阳能电池和背钝化太阳能电池。

责任编辑：solar_robot

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