标准全铝场的各个电学参数都比其他电池参数要好的多,当把全铝背场印刷到背面有氮化硅上(电池B),开压的损失很大，氮化硅膜在这里就相当于起到一个掩膜的作用[5],阻止铝在烧结的状态下扩散,很难形成铝硅合金,背面场效应很低,同时,在铝的扩散过中,也破坏了氮化硅背面钝化的作用。用条形状背场替代全背场之后,开压有少许提高,在这种情况下,虽然背场效应很差,但是氮化硅层还有一部分没有与铝接触,保留了一部分的背面钝化效果,导致开压有一点提升。 对于二氧化硅和氮化硅的叠加层条形状背场来说,开压并没有比其他电池开压高。背面点接触的电池开压在除A电池之外最高,但由于丝网点接触的铝点在烧结状态下没有形成很好的铝硅合金,导致欧姆接触很差。填充因子下降很大,效率很低。 在上述电性能参数中看出,无论是条形状背面场还是丝网印刷点接触电池,主要均是填充因子很低,导致效率很差,而影响填充因子有两个重要因素,串联电阻和并联电阻。在电性能参数测试的过程中,并联电阻只有零点几个欧姆,远远低于正常值。 针对上述问题,对这两种电池结构扫描其串联。图3是条形状背场串联电阻三维图。
在标准电池中,Z坐标的参数应该不超过15mV,而图3中远远超过这个值。从图3中看出:条形状背场的串联电阻远远大于标准全背场。 图4是点接触电池串联电阻图。
在标准全铝背场电池中,串联电阻测试的Z坐标不超过15mV,而从图3、图4可以看出,串联电阻值远远超过标准值,这导致了部分填充因子的下降,究其上面所出现问题的原因:一是在现有的烧结状态下,铝浆并不能很好地穿透氮化硅膜, 形成很好的欧姆接触,而且背点接触和条形状的背面场没有形成很好的铝硅合金,也会使漏电流很大[6],影响填充因子和短路电流。二是在铝与氮化硅接触下,金属铝可能在硅表面诱导出一个转移电压[7] ,增加背面复合的影响,由于氮化硅所含的正电荷密度高,在硅和金属之间,可能会行成很强的反型层,导致漏电流增大,在很大程度上降低了短路电流密度和填充因子。 因此怎样用丝网印刷的方法在烧结状态下达到很好的欧姆接触和很高的并联电阻值,文献[7]中提到在烧结温度900℃以上,带速2000mm/s情况下可能会得到较好的欧姆接触,但是由于在高温的情况下,前表面的结区容易破坏,即使能得到很好的烧结效果,效率也会很低,而且背面钝化介质膜会失去对背表面的钝化效果。 |
