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二、晶體硅太陽(yáng)電池漏電分析

從晶體硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝流程看，以下幾個(gè)因素與電池片漏電有關(guān)：1）刻蝕不完全或未刻蝕；2）點(diǎn)狀燒穿；3）印刷擦片或漏漿。對(duì)上述三方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)除了以上三種漏電原因外，還有Si3N4顆粒、多晶晶界等也會(huì)造成電池片漏電。

1、刻蝕不完全或未刻蝕造成的漏電

擴(kuò)散工藝中在硅片的上表面和周邊都擴(kuò)散上了N型結(jié)，如果不去除周邊的N型結(jié)會(huì)導(dǎo)致電池片正負(fù)極被周邊的N型結(jié)聯(lián)接起來(lái)，使電池正負(fù)極接通，起不到電池的作用了，我們用等離子刻蝕去除太陽(yáng)能電池的周邊結(jié)，其腐蝕反應(yīng)方程為：

CF4------C+4F*（1）

Si+4F------SiF4*↑（2）

等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進(jìn)行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物而被去除。

如果硅片未刻蝕或刻蝕不完全沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且下傳印刷，將產(chǎn)生局部漏電的電池片，我們可以通過(guò)IR紅外熱成像儀，判斷局部漏電硅片是否刻蝕原因產(chǎn)生的。

IR紅外熱成像儀的工作原理是在連接電池片的正負(fù)極時(shí)，使電池片上會(huì)形成一個(gè)電流回路，當(dāng)有區(qū)域漏電時(shí)，該區(qū)域的電流就會(huì)特別大，產(chǎn)生的熱量就會(huì)比較多，紅外成像儀可以根據(jù)硅片表面產(chǎn)生的不同熱量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)而在顯示器上形成熱圖像，可以對(duì)發(fā)熱的異常區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別。
刻蝕不完全或未刻蝕的硅片在IR下表現(xiàn)為電池片邊緣發(fā)紅，如圖3所示?？涛g不完全或未刻蝕的電池片在進(jìn)行四周打磨后漏電流會(huì)減少到2A以下，如表1所示。
以上幾點(diǎn)可以判斷為刻蝕不完全或未刻蝕造成的?？涛g不完全主要是由于硅片邊結(jié)由于設(shè)備原因或人為原因未去除干凈，導(dǎo)致漏電過(guò)大的異?，F(xiàn)象主要有以下原因：1）刻蝕功率過(guò)??；2）刻蝕時(shí)間不足；3）刻蝕壓力波動(dòng)導(dǎo)致刻蝕不均；4）刻蝕時(shí)機(jī)臺(tái)故障，以致刻蝕未進(jìn)行完全；5）刻蝕時(shí)，硅片底部托盤(pán)未旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致刻蝕不均；6）人為原因，將未刻蝕硅片下傳；針對(duì)以上原因需要加強(qiáng)刻蝕機(jī)的監(jiān)控，增加人員的責(zé)任意識(shí)。

2、點(diǎn)狀燒穿造成的漏電

點(diǎn)狀燒穿通常意義上指IR拍攝出呈現(xiàn)點(diǎn)狀發(fā)紅的漏電現(xiàn)象，具體表現(xiàn)如圖4所示，其主要由以下三種因素引起，1）隱裂引起的點(diǎn)狀燒穿；2）微隱裂引起的點(diǎn)狀燒穿；3）未知因素引起的點(diǎn)狀燒穿。
隱裂引起的點(diǎn)狀燒穿主要有兩種方式產(chǎn)生，1）擴(kuò)散前隱裂即在擴(kuò)散步磷源順著裂縫擴(kuò)散，從而導(dǎo)致上下導(dǎo)通，產(chǎn)生點(diǎn)狀燒穿；2）印刷前隱裂即在印刷過(guò)程中，漿料恰巧印過(guò)裂縫，銀漿通過(guò)裂縫滲透到背面產(chǎn)生點(diǎn)狀燒穿。對(duì)于由隱裂而產(chǎn)生的點(diǎn)狀燒穿，我們必須規(guī)范生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作，盡量避免產(chǎn)生隱裂片的可能。比如裝舟卸舟時(shí)輕拿輕放，保持印刷機(jī)臺(tái)干凈平整等等。