每一批次硅片由于其杂质掺入的比例以及深度的不同，每批硅片都有其最佳的烧结点，当温度过高或者过低，都不能达到我们理想的烧结效果。欠烧时，欧姆接触没有完全形成，串联电阻便会偏大，填充因子偏低;过烧时，硅片表面的扩散磷在高温下被驱赶到硅片的深处，而银浆中的磷不能形成充分的磷源补充，硅片表面的杂质浓度就会下降，接触电阻就会增加，同时银硅合金也会消耗过多的银，此时的银硅合金层相当于隔离层，阻止了载流子的输出，也会增加接触电阻，降低填充因子。因此通过考察接触电阻的好坏以及p-n结特性我们便可以判断出烧结情况的好坏。结合并联电阻以及反向电流的考察，我们便可以大体判断出烧结的调节方向，过烧时会导致电极烧穿，更多的杂质驱散到p-n结附近，增加了局部漏电的几率[10]，这时所表现出来的特征就是并联电阻偏小，反向电流偏大，同时温度过高时表面复合几率增大，短路电流也会相应减小。因此烧结匹配性的判断主要是对串联电阻中的接触电阻、并联电阻、填充因子、反向电流以及短路电流的综合判断。
实验
1)样品:实验面积为156mm &倍；156毫米，晶体取向
和数据分析
实验数据来源于pss10太阳能光伏模拟器的测试，以20片的平均数据作为参考，避免了单片波动带来的数据失真。对比表2和表3的烧结数据，我们很容易发现Uoc、Isc、Rs、Rsh、FF和& eta在不同的烧结温度下，有所变化。尤其是Rs，Rsh，FF和& eta变化显而易见。在实验过程中，我们将其他八个区域分别控制在过烧和欠烧的方向，以找到最合适的烧结点。为了便于数据分析，我们将烧结数据调整为逐步升温的过程。通过分析九个区的烧结数据，如图1所示(略)，我们发现随着温度的不断升高，电池的背场烧结更加充分，电池的串联电阻不断提高，填充因子增加，效率提高。随着温度的升高，除了串联电阻和填充因子之外，其他参数都变差。随着温度的升高，电池的所有参数都变差。但在第五组的温度下串联电阻有所提高，可能是因为温度较高，前银电极部分烧穿，导致串联电阻显著下降。填充系数可视为串联电阻的函数，如公式所示。Uuu = r++ocoocsln(。)()07211，其中FF为填充因子；Uoc是开路电压；Rs是一个串联电阻。根据公式，当串联电阻大幅度下降时，FF有一个改善过程。根据上述烧结过程的分析，在8区温度不变的情况下，第四组数据的烧结过程温度设定是最理想的。与原烧结工艺相比，效率提高了0.28%。在获得区域9的最佳烧结点后，我们控制区域9的温度保持不变，并调整区域8，如图2所示。也可以看出，在8区持续升温的过程中，电池的各项参数都得到了持续的提高，获得了最佳烧结点，然后发生了持续的劣化过程。通过对接触电阻的测量和分析，如图3所示，不难发现电池未烧穿时接触电阻较高。随着烧结条件的改善，接触电阻明显下降，当温度过高，电池有烧毁倾向时，接触电阻又开始增加。在pn结特性良好的情况下，接触电阻越小，电池的参数越好。尤其是测试效率，有了很大的提高。经过反复调试，最佳烧结温度见表4(略)。在此烧结温度下，我们进行了多次实验，获得了良好的重复性。在此温度下，与初始烧结工艺相比，效率提高了0.51%。这说明上面的分析是正确的。
结论
通过控制变量来调节区域8和区域9的温度，获得了相对较好的烧结过程。在得到这一工艺的过程中，我们将理论与实验结果的分析相结合，得出了以下结论:(1)电池的串联电阻与烧结工艺的匹配密切相关。一般好的烧结工艺，串联电阻会相应降低；(2)FF与串联电阻密切相关。一般随着串联电阻的减小，FF会相应增大；(3)一般过烧和欠烧都有串联电阻过大的现象。这时候要结合并联电阻和回流来判断。过烧一般有并联阻力降低，回流过大的现象。(4)接触电阻的改善可以很好地预测烧结效果的改善。在不破坏pn结的情况下，接触电阻越小，烧结效果越好。(5)在调整电池从欠烧到最佳烧结点的过程中，串联电阻持续降低，而就在最佳点之后，串联电阻仍会降低。这时候就需要结合效率和回流来判断；(6)此时确实无法判断烧结点。通过控制变量法可以进行温区的单向变化，观察烧结效果，判断温度调节的方向；本文通过理论分析和实验验证，得出了较好的烧结工艺，对工业生产中的烧结匹配具有一定的指导意义。
作者:高乐单位:上海超日太阳能科技有限公司
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