BSF理論與機(jī)理研究

1、1.BSF基本理論w BSF的發(fā)展是一個(gè)重大進(jìn)步，經(jīng)歷了30年的發(fā)展。背表面的重?fù)诫s，B、Al同屬于第三主族元素，形成背部的反射場(chǎng)，提高了電池片的內(nèi)量子效率。w 優(yōu)化和控制BSF的性能具有重要的意義，例如摻雜的曲線(xiàn)和BSF的厚度（鈍化性能），硅片彎曲，背電場(chǎng)的反射率，BSF的均勻性等參數(shù)都會(huì)對(duì)電池片的性能產(chǎn)生重要的影響。w 主要試驗(yàn)用品：a. Al漿料：Ferro53-038， b. 硅片：(100)晶相 c. RTP爐 2.BSF形成的基本過(guò)程w 2.1 典型燒結(jié)曲線(xiàn)及BSF形成的溫度區(qū)間w 2.2 從AlSi相圖看Al與Si的反應(yīng)過(guò)程w 2.3 BSF形成的基本過(guò)程及模型2.1 典型燒結(jié)曲

2、線(xiàn)及BSF形成的溫度區(qū)間BSF形成的溫度區(qū)間位于：26區(qū)間2.2 從AlSi相圖看Al與Si的反應(yīng)過(guò)程2到6的過(guò)程反應(yīng)了AlSi合金在燒結(jié)過(guò)程中Si在 Al中的熔解和分凝過(guò)程2.3 BSF形成的基本過(guò)程及模型3.氧化層與燒結(jié)氣氛w 3.1 Al漿燒結(jié)前后微觀(guān)形貌的變化w 3.2 氧化層的厚度w 3.3 燒結(jié)氣氛的影響3.1 Al漿燒結(jié)前后微觀(guān)形貌的變化EDX分析表明：燒結(jié)后漿料中含有了Si和O原子3.2 氧化層的厚度對(duì)比burnout后和燒結(jié)后的重量，表明燒結(jié)過(guò)程中，1的Al被氧化。3.3 燒結(jié)氣氛的影響純N2氣氛下燒結(jié)，漿料不穩(wěn)定并且會(huì)導(dǎo)致漿料坍塌，收縮純O2氣氛下燒結(jié)，Al漿料易發(fā)生鼓泡破

3、裂，通常會(huì)導(dǎo)致硅片破裂4.Al-Si內(nèi)界面研究w 4.1 Al-Si界面基本狀態(tài)w 4.2 Al-Si界面薄層微觀(guān)結(jié)構(gòu)w 4.3 BSF反射模型4.1 Al-Si界面基本狀態(tài)4.2 Al-Si界面薄層微觀(guān)結(jié)構(gòu)4.2 Al-Si界面薄層微觀(guān)結(jié)構(gòu)4.3 BSF反射模型w BSF的反射率大致在75-80之間w 導(dǎo)致BSF反射率低的原因有： 1.背面粗糙度過(guò)大； 2.燒結(jié)后的BSF不連續(xù)w RBSF(1-Rfca)【0.9*90%(Si-Al)+0.1*0%(片層結(jié)構(gòu))】 Rfca自由載流子吸收率； 90的BSF是被SiAl合金層覆蓋； 10的BSF是被片層狀結(jié)構(gòu)覆蓋。 5. BSF生長(zhǎng)的影響因素紅黑

4、線(xiàn)比較： 保溫時(shí)間延長(zhǎng)，BSF增厚綠黑線(xiàn)比較： 升溫速率變慢，BSF增厚紅藍(lán)線(xiàn)比較： 升溫速率過(guò)快，BSF變薄綠黑線(xiàn)比較： 升溫速率慢，則Al可已充分利用。反之，升溫速率快，保溫時(shí)間變短，也可以使Al充分利用6. 不均勻BSF的形成w 6.1 Al擴(kuò)散沉積的不均勻w 6.2 AlSi 凝聚偏聚6.1 Al擴(kuò)散沉積的不均勻6.2 AlSi 凝聚偏聚7 結(jié)論w 1.燒結(jié)氣氛中充足的氧氣供量對(duì)于加厚和強(qiáng)化用以包裹液態(tài)鋁和硅氧化物殼層至關(guān)重要。w 2.硅鋁的合金化過(guò)程發(fā)生于漿料顆粒和硅片的緊密接觸處。w 3.為了形成緊密的BSF層，在燒結(jié)溫度的峰值處要形成Al-Si的合金溶液，通常鋁的比例和成分要求最少6mg/cm2 。w 4.大成分含量的Al（大于10 mg/cm2）用的并不是很多。燒結(jié)后，通常會(huì)在BSF和漿料顆