本文主要介紹硅片各種不良對(duì)太陽(yáng)能電池性能的影響：

硅錠研磨拋光對(duì)太陽(yáng)能電池性能的影響

作為脆性材料，多晶大錠切方后，在小硅錠表面會(huì)有機(jī)械損傷層存在，包括碎晶區(qū)、位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)區(qū)和彈性應(yīng)變區(qū)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。碎晶區(qū)又稱微裂紋區(qū)，是由破碎的硅晶粒組成的；位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)區(qū)存在大量位錯(cuò)；彈性應(yīng)變區(qū)則存在彈性應(yīng)變，硅原子排列不規(guī)整。

圖1

由于損傷層的存在，尤其有大量微裂紋的碎晶區(qū)的存在，在后續(xù)的切片、電池片生產(chǎn)和組件生產(chǎn)過(guò)程中，很容易成為裂紋的起始點(diǎn)，引起硅片或電池片的隱裂、微裂紋、崩邊和碎片。

圖2

因此，多晶大錠在切方成小硅錠后一般都需要通過(guò)機(jī)械研磨或化學(xué)拋光，去除或減少硅錠表面損傷層。

圖2 某供應(yīng)商硅錠未經(jīng)機(jī)械研磨或化學(xué)拋光的硅片在電池線生產(chǎn)的平均碎片率約為1.5%左右，而其硅錠經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨之后的硅片，平均碎片率僅為0.7%，降低了一倍多。

硅片鋸痕、臺(tái)階和厚薄不均對(duì)太陽(yáng)能電池性能的影響

針對(duì)某供應(yīng)商的鋸痕、臺(tái)階和厚薄不均片等不良硅片進(jìn)行了批量實(shí)驗(yàn)。其中鋸痕片凹凸深度大于30um，臺(tái)階片深度為30-40um，厚薄不均片范圍為130-330um。

鋸痕、臺(tái)階和厚薄不均片由于在硅片上存在局部區(qū)域的高低起伏和厚度差異，在電池制造的各道工序會(huì)因受力不均而引起碎片率的上升。在絲網(wǎng)印刷工序，尤其對(duì)于硅片局部區(qū)域高低突變的鋸痕和臺(tái)階片，很容易造成電極或背場(chǎng)的漏印，引起電極不良。

如圖3、4所示，鋸痕、臺(tái)階和厚薄不均片的碎片率、電極不良率和總報(bào)廢與不良率均明顯高于正常硅片，其中總報(bào)廢與不良率比正常硅片高了4%-10%。

圖3各種不良硅片電池生產(chǎn)對(duì)比圖

圖4各種不良硅片組件生產(chǎn)對(duì)比圖

硅片的表面沾污對(duì)太陽(yáng)能電池性能的影響

圖5手指印造成的硅片表面沾污，在制絨過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)如異常

圖6原始硅片未清洗干凈，表面有有機(jī)油污污染或清洗液殘留等造成的硅片表面沾污，在制絨過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)異常

圖7硅片表面因?yàn)橛杏臀鄣却嬖?，制絨后未能長(zhǎng)出金字塔結(jié)構(gòu)的絨面

圖8由于原始硅片手指印和有誤的存在，在制絨過(guò)程中無(wú)法去除，在PECVD工序會(huì)引起色斑