烧结原理、工艺培训

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1、TPS烧结炉工艺培训超日（洛阳）烧结炉设备介绍烧结的作用及目的烧结炉基本调整原则321目录烧结炉常见问题分析42TPS烧结炉设备介绍TPS烧结炉共包括几个部分：1.烘干区2.烧结区3.冷却区4.传动以及控制机构5.排风机构等烘干区478965烧结区冷却区3烧结炉加热控制部分介绍烧结炉烘干区以及加热区主要是由红外加热灯管进行加热，并通过各区的热电偶测试炉体内实际温度，通过控制加热灯管的功率进行调节温度，保持温度的稳定性。热电偶测温PLC温度反馈灯管加热功率温度温度4-7区8、9区上下功率相同一起控制功率不可调上下功率不同分开控制下功率可调，上功率不可调4烧结炉排风部分介绍风扇排风是通过风扇

2、的转动带走腔体外热量的方式进行工作的，外围接有机排管道。有机排风是通过CDA形成的负压以及有机排的负压带走腔体内热量的方式进行工作的，外围同样接有机排管道。相比较而言，有机排风重要的多。1.排风的大小直接关系到带走热量的多少2.排风的温度关系到炉体内部氛围的稳定性风扇排风有机排风CDA进入排风管道腔体风扇腔体排风管道564132131257610891114烧结炉CDA部分介绍6CDA(压缩空气）在烘干区，烧结区内有，主要作用有以下：1.作为气墙，与外界形成隔离，如2，5，8，13。2.在腔体内，使整个腔内温度均匀，如3，4，9，10，11，12。3.在排风口形成以负压，更有利于挥发出的

3、气体排出，如1，6，7，14。77烧结炉设备介绍烧结的作用及目的烧结炉基本调整原则321烧结炉常见问题分析48烧结的定义烧结定义：定义1在高温下，固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。定义2烧结是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。铝的熔点660.4℃Al-Si共熔点为577℃银的熔点9

4、60.7℃Ag-Si共熔点为℃烧结的目的：1.干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触.2.烧结的目的是把电极烧结在PN结上,高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜，形成合金.3.消除背面PN结，形成P+层，提高电压9P型N型PN结烧结的目的10正面背面电极烧结的作用减反射膜前端接触电极发射区基区背接触电极电子空穴对1.形成背面接触电极2.形成前端接触电极11背面AL烧结的作用P型N型PN结N型PN结P型P+型Uoc△E=Ec-Ev△E’=E’-Ev背面铝的烧结除了导电外，还有更重要的两个作用：1.取代背面N型层，形成P+层2.通过P+层即BSF的形成提高Uoc12A

5、l-Si合金示意图13Ag-Si、Al-Si合金相图14烧结后表面形貌Al-3000倍Ag-3000倍Al剖面形貌Ag剖面形貌15BSF图像16烧结炉设备介绍烧结的作用及目的烧结炉基本调整原则321烧结炉常见问题分析417烧结调整对电性能参数的影响烧结调整的最基本的原则是看电参数中的Rs、Rsh以及FF。Pmax△I△VRs是該段線斜率18Rs的影响因素太阳能电池中，引起串联电阻的因素有三种：第一、穿过电池发射区和基区的电流流动第二、金属电极与硅之间的接触电阻；第三、顶部和背部的金属电阻。其中第二项的变化就是由于烧结的影响。串联电阻对电池的主要影响是减小填充因子，此外，当阻值过大时还会减

6、小短路电流下面动画将描述串联电阻对伏安曲线的影响。19Rsh的影响因素小的并联电阻以分流的形式造成功率损失。此电流转移不仅减小了流经pn结的电流大小，同时还减小了电池的电压。在光强很低的情况下，并联电阻对电池的影响最大，因为此时电池的电流很小。并联电阻RSH造成的显著的功率损失通常是由于制造缺陷引起的。下面的动画将展示小并联电阻对电池的影响：20烧结对Rs、Rsh的影响21对正面电极而言，烧结对Rs、Rsh的影响主要表现在以下两个方面：1.过烧：烧结温度过高和（或）烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。此时Rs增大，Rsh减小2.欠烧：烧结温度过低和（或）烧结时间过短致使产品未达到所需

7、性能的烧结。此时Rs增大，Rsh没有影响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。21烧结炉调整基本原则烧结调整的最基本的原则是看电参数中的Rs、Rsh以及FF。8、9区主要是进行正面银浆的烧结1.如果Rs大，Rsh小，可能是过烧影响的，适当降低8、9区温度或者提高带速⑴8、9区的调节2.此时Rs大，Rsh正常，可能是欠烧影响的，适当提高8、9区温度或