太阳能电池烧结原理
太阳能电池前后电极制备
中科院电工所 王文静
一、前电极形成机理
丝印银栅线电极接触
线电阻：
银厚膜：3.5~4.5cm 高效：1.7 cm
接触电阻率： 银厚膜：3~10m cm2
在35~55 /Ƈ
高效：0.1~0.2m cm2 在100 /Ƈ
银栅线中的主要成分
银颗粒： 70~80 wt. % 线电阻
SEM/EDX 断面分析
Ag从玻璃料中生长进入硅表面
问题的讨论
玻璃料进入硅中的机理？
为什么银结晶会生长进入硅发射结中？ 电流输运机理的特性是什么？
方法： 将竞争的过程分开 集中在玻璃料上
玻璃料进入硅中的机理（无银）
玻璃料在硅上：800º ；4min C 玻璃料在硅上：730º ；1min C
•
• •
溶解银
增强银的烧结过程 腐蚀穿过ARC
3.
4.
在Si和MO x,glass之间发 生氧化还原反应
银生长到硅表面
电流输运？
厚膜银电极的基本形成过程（新理解）
1.
2.
烧去有机溶剂
玻璃料烧成： • 变成液体
•
• •
溶解银
增强银的烧结过程 腐蚀穿过ARC
3.
4.
在Si和MO x,glass之间发 生氧化还原反应
腐蚀是通过氧化还原反应进行的
厚膜银电极的基本形成过程（新理解）
1.
2.
烧去有机溶剂
玻璃料烧成： • 变成液体
•
• •
溶解银
增强银的烧结过程 腐蚀穿过ARC
3.
4.
在Si和MO x,glass之间发 生氧化还原反应
银生长到硅表面
光伏银浆烧结过程中银的氧化_概述说明
光伏银浆烧结过程中银的氧化概述说明1. 引言1.1 概述光伏银浆烧结过程是制备太阳能电池的重要步骤，其中银的氧化问题一直是制约其性能的关键因素之一。
本文将对光伏银浆烧结过程中银的氧化现象进行概述和分析，并重点探讨烧结工艺如何控制银氧化以提高电池性能。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分，分别是引言、光伏银浆烧结过程中银的氧化、烧结工艺对银氧化的控制方法、银氧化对光伏电池性能的影响评价以及结论与展望。
首先在引言部分，简要介绍了全文内容安排和目标。
1.3 目的本文旨在系统地介绍光伏银浆烧结过程中银的氧化现象，并深入探讨了影响银氧化程度的各种因素。
同时，我们将详细描述控制技术来减少或抑制银氧化现象以提高电池性能。
最后，通过对已有研究成果进行评价和总结，提出未来光伏银浆烧结工艺的发展方向和展望。
以上是引言部分的内容，接下来将详细探讨光伏银浆烧结过程中银的氧化现象以及相关方法与技术。
2. 光伏银浆烧结过程中银的氧化2.1 银的特性及应用银是一种化学性质活泼的金属，在光伏电池制造中一般以银浆的形式使用。
银具有良好的导电性、导热性和抗腐蚀性，适合用于制作光伏电池的电极。
在光伏电池工艺中，银浆通常被涂覆在硅片表面，并在烧结过程中形成电极。
2.2 银的氧化过程然而，在光伏银浆烧结过程中，由于高温和气氛环境等因素的影响，银很容易发生氧化反应。
当银与周围的氧气相互作用时，会生成氧化银（Ag2O）。
这种氧化反应会导致银颜色的变暗和导电性能下降。
2.3 影响银氧化的因素有许多因素可以影响光伏银浆烧结过程中银的氧化程度。
其中包括烧结温度、烧结时间、气氛环境、粘接剂含量等因素。
较高的烧结温度和较长的烧结时间可以导致更多的银氧化。
而适当调节气氛环境，比如采用还原性气氛或掺入适量助剂可以抑制银的氧化反应。
以上是关于光伏银浆烧结过程中银的氧化的概述说明。
下一部分将重点探讨烧结工艺对银氧化的控制方法。
3. 烧结工艺对银氧化的控制方法：3.1 控制烧结温度和时间烧结温度和时间是影响光伏银浆烧结过程中银氧化的关键因素之一。
太阳能电池的工作原理是什么
太阳能电池的工作原理是什么
太阳能电池利用光电效应将太阳光能转化为电能。
太阳能电池内部由多个半导体材料层叠组成，其中最常用的是硅。
太阳能电池的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 吸收太阳光：太阳能电池的表面涂有能够吸收太阳光的材料，如硅。
当太阳光照射到太阳能电池表面时，光子（太阳光的组成单位）会穿过材料并与其内部的原子相互作用。
2. 电子激发：太阳能电池中的硅材料由两种类型的原子组成，即硅中的磷和硅中的硼。
当太阳光照射到硅材料上时，光子与硅原子相互作用，激发出电子和空穴对（带正电荷的空位）。
3. 电子分离：激发出的电子和空穴会分离并沿着不同的方向移动。
电子会从n型（掺磷）硅层中向p型（掺硼）硅层移动，而空穴则会相反地从p型层向n型层移动。
这种分离过程发生在通过太阳能电池的金属接触处。
4. 电流输出：由于电子和空穴在分离的过程中发生位移，形成了电场，这将导致电子在金属电极之间形成电流。
通过连接到太阳能电池的电路，电流可以在外部设备中实现功效，如充电电池或给电器供电。
总之，太阳能电池的工作原理是利用光电效应将太阳光能转化为电能，通过光子的激发和电子分离来产生电流输出。
因此，太阳能电池可以作为一种可再生能源的来源，用于为各种设备和系统供电。
太阳能电池板及其工作原理
太阳能电池板及其工作原理性能及特点：太阳能电池分为单晶硅太阳电池（坚固耐用，使用寿命一般可达20年。
光电转换效率为15％。
）多晶硅太阳电池（其光电转换效率约14.5％，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低非晶硅太阳电池。
）非晶硅太阳能电池（其光电转换率为10%，成本低，重量轻，应用方便。
）太阳能发电原理：太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运输，而是应用光学原理，通过光的反射和折射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输。
直接传输适用于较短距离。
基本上有三种方法：基本上有三种方法：通过反射镜及其它光学元件组合，改变阳光的传播方向，达到用能地点；通过光导纤维，可以将入射在其一端的阳光传输到另一端，传输时光导纤维可任意弯曲；采用表面镀有高反射涂层的光导管，通过反射可以将阳光导入室内。
间接传输适用于各种不同距离。
将太阳能转换为热能，通过热管可将太阳能传输到室内；将太阳能转换为氢能或其它载能化学材料，通过车辆或管道等可输送到用能地点；空间电站将太阳能转换为电能，通过微波或激光将电能传输到地面。
太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做"光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。
当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。
被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。
这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P-n 结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。
光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p 区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。
若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。
太阳能电池的结构和性能
太阳能电池的结构和性能太阳能电池是一种专门用来将太阳能转化为电能的设备，它既可以被用于小型电子设备中，也可以用来制造大型的太阳能电站，以满足人们日常生活及各类企业和机构的用电需求。
太阳能电池的结构和性能对于其转化效率和使用寿命有着重要的影响，本文将为读者详细分析太阳能电池的结构和性能。
一、太阳能电池的结构太阳能电池是由多个薄膜组成，包括透明导电膜、n型硅膜、p型硅膜等。
其中，n型硅膜和p型硅膜中注入了磷元素和硼元素，并通过高温烧结与金属线连接，构成了一种叫做“pn结”的高效电子转换器。
其实，太阳能电池的结构可以从四个方面来解读，即整块太阳能电池的尺寸、太阳能电池的厚度、肩背垫的厚度，以及太阳能电池的前导玻璃的材质。
首先，整块太阳能电池的尺寸可能会受到限制，因为它是受制于制造工艺和成本的。
通常情况下，太阳能电池的大小都是由生产商根据具体需求来裁剪的，以确保其最大化的容量和输出效率。
其次，太阳能电池的厚度也是十分重要的。
如果太阳能电池太薄，那么就会导致它电能输出的不稳定，且也容易遭受损坏。
然而，如果太阳能电池太厚，就会导致它的成本过高，也会影响它的输出效率和使用寿命。
第三，肩背垫的厚度也会对太阳能电池的性能产生影响。
肩背垫是用来保护太阳能电池的衬垫材料，为它提供了强大的保护和维护。
然而，如果肩背垫太厚，那么就会降低太阳能电池的电流和电压，进而对其输出效率产生影响。
最后，太阳能电池的前导玻璃材质也是一项关键性能指标。
前导玻璃通常是钢化玻璃或反射性高的聚氘基础材料，用来保护太阳能电池并反射不需要的太阳光线。
正确的玻璃材质可以提高太阳能电池的输出效率，支持其长期稳定的使用。
二、太阳能电池的性能太阳能电池的性能可以从三个方面来论述，即输出功率、制造成本和使用寿命。
首先，太阳能电池的输出功率非常重要，直接影响到它的实际使用效果和生产成本。
太阳能电池的输出功率可以通过测量来确定，通常以瓦（W）为单位，而在实际生产中，制造商也会根据终端用户的具体需求来调整太阳能电池的输出功率，以支持它们的正常运行。
太阳能电池工作原理
太阳能电池工作原理太阳能电池的工作原理是光电效应。
当太阳光照射到太阳能电池的表面时，光的能量会被吸收。
如果光的能量大于光伏电池内部PN结的能带宽度，光子的能量会将电子从半导体材料的价带提升到导带，从而形成一个电子-空穴对。
这个现象称为光电效应。
在太阳能电池的PN结中，P型半导体中的空穴会向N型半导体迁移，而N型半导体中的电子会向P型半导体迁移。
这个迁移过程会形成一个电压差，也就是电势差。
当太阳能电池的两个电极之间连上一个外部电路时，电子会从N型半导体流到P型半导体，而空穴会从P型半导体流到N型半导体，电流也会随之产生。
这个过程就将太阳能转化为电能。
太阳能电池有着一些特殊的设计，以提高其效率。
一种常见的设计是将太阳能电池覆盖在一个透明的保护层下，这个保护层可以让太阳光通过并减少反射。
还有一层反射层可以增加光的吸收，从而提高电池的效率。
此外，一些太阳能电池还会利用聚光器将光线聚焦到电池表面，以增加光的威力。
太阳能电池的效率是评估其性能的重要指标。
一般来说，太阳能电池的效率在15%到20%之间，高性能的太阳能电池的效率可达到30%。
提高太阳能电池的效率可以通过多种方法，如使用高纯度的半导体材料、改变PN结的结构等。
此外，还有一些技术可以帮助太阳能电池在光弱或光照不稳定的条件下产生更高的效率。
太阳能电池目前已经广泛应用于各种场合。
家庭和商业屋顶上的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，供居民或企业使用。
一些偏远地区也利用太阳能电池来提供电力。
太阳能电池还可用于计算机芯片、卫星和航天器等领域。
虽然太阳能电池具有许多优点，如环保、可再生等，但也存在一些问题。
太阳能电池的成本较高，安装和维护的费用也较高。
此外，太阳能电池的效率受到光照条件和天气影响，不如传统电力稳定。
然而，随着技术的不断进步，太阳能电池的效率和经济性正在得到改善，使其更具有实用性和可行性。
电池片浆料的烧结原理概述与温度调节
电池⽚浆料的烧结原理概述与温度调节电池⽚浆料的烧结原理与概述——⽂章内容均来⾃⽹络⽬录◆前⾔◆烧结⽬的◆烧结炉构造简介烧结设备概述Despatch烧结炉特点排和有机排烘⼲区烧结区冷却区烧结原理（1）烧结原理（2）◆烧结原理-概括◆正银栅线电流的引导⽅式◆烧结质量与温度调节1前⾔2进⼊21世纪以来，光伏发电作为理想的可再⽣能源发电技术，得到了迅猛发展。
在市场的拉动下，到2006年，我国已形成1200MW。
的⽣产能⼒。
在太阳电池⽚的整个⽣产⼯艺流程中，扩散、镀膜和烧结三道⼯序是最主要的，其中烧结是使晶体硅基⽚真正具有光电转换功能的⾄关重要的⼀步。
因此，烧结设备的性能好坏直接影响着电池⽚的质量。
3烧结⽬的1、烧结就是把印刷到硅⽚上的电极在⾼温下烧结成电池⽚,最终使电极和硅⽚本⾝形成欧姆接触。
2、相对于铝浆烧结，银浆的烧结要重要很多，对电池⽚电性能影响主要表现在串联电阻和并联电阻，即FF的变化。
3、铝浆烧结的⽬的使浆料中的有机溶剂完全挥发，并形成完好的铝硅合⾦和铝层。
局部的受热不均和散热不均可能会导致起包，严重的会起铝珠。
4、背⾯场经烧结后形成的铝硅合⾦，铝在硅中是作为P型掺杂，它可以减少⾦属与硅交接处的少⼦复合，从⽽提⾼开路电压和短路电流，改善对红外线的响应。
4Despatch烧结炉构造简介结构布局：Despatch烧结炉分为烘⼲区和烧结冷却区两个主要部分。
依次为：烘⼲区有机排、热排、烘⼲⼀区⾄四区、冷凝管、热排、烧结⼀区⾄六区、有机排（5\6烧结区）、热排、⽔冷区、风冷区。
烧结炉的烘⼲区和烧结区之间是断开的，有⼤概45cm，炉带上⽅有冷凝抽风管。
红外线⼲燥区烧结区冷却区电池⽚输出电池⽚进⼊5烧结设备概述烧结设备概述6快速热升温（≥150℃/sec）增强冷却性能（＞150℃/sec）炉腔内温度稳定性⾼（±2℃）软启动闭路温度控制增强的软件设置管理先进的⽤户图形操作界⾯主⽣产控制界⾯数据记录冗杂温度过⾼⾃动关机硅⽚阴影最⼩化设计可安全，简便地使⽤⼯作室与视线齐平的电⼦装置，易于维护Despatch烧结炉-特点7Despatch：510-550-580-660-825-935_240ipm实测温度曲线在烧结炉的烘⼲区有⼀个有机排和热排，烘⼲区烧结区连接处有冷凝器,烧结区有3个热排(烧结⼊⼝处有⼀个热排,⽔冷风冷区有2个热排)，烧结区2个有机排,热排使内部氛围与外界空⽓相隔绝。
太阳能发电系统原理
(1)太阳能电池的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.●半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子.●PN 结合型太阳能电池太阳能电池是由P 型半导体和N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子,当P 型和N型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往P 型区移动,带负电子的电子往N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流..(2)太阳能电池种类※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料.化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用.※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质.※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电池也结晶类太阳能电池的主流产品(太阳能电池的70%以上).(3)多晶硅太阳能电池的制造方法破锭(150mm*155mm)切片(线切割) N极烧结电极印刷(正反●转换效率太阳能电池的转换效率是指电池将接收到的光能转换成电能的比率输出功率转换效率=100%太阳能电池板被照射的太阳能※标准测试状态由于太阳能电池的输出受太阳能的辐射强度,温度等自然条件的影响,为了表述太阳能电池的输出和评价其性能,设定在太阳能电池板的表面温度为25度,太阳能辐射强度为1000 ｗ/㎡、 分光分布AM1.5的模拟光源条件下的测试为标准测试状态.模拟光源,输出测试边框安装(4)太阳能电池关连的名称和含义分光分布●太阳能电池输出特性【太阳能电池电流---电压特性(I-V 曲线)】【日照强度变化和I-V 曲线】 【温度变化和I-V 曲线】【日照强度—最大输出特性 】 【温度-最大输出特性】 200 400 600 800 1000 1200120 10080604020最大输出 % 日照强度(W/㎡)-25 0 25 50 75 100 最大输出%●太阳能电池对环境的贡献①对防止地球温暖化,减轻对地球环境的贡献从太阳能发电系统排放的二氧化碳,即使是考虑其生产过程的排放量,也绝对少于传统的燃料发电设备,是防止地球温暖化的环保设备.同时在发电时,不排放氧化 硫,氧化氮等污染物,减轻了对环境的压力.例:3ｋW 太阳能发电系统对环境污染物的削减量②对能源和节能的贡献(5)独立电源太阳能发电系统构成减排放CO 2能力:540kg-C/ 年石油替代量:729L/年 森林面积换算:5544㎡ 太阳能电池2。