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太陽(yáng)能電池片采用只需一次燒結(jié)的共燒工藝，同時(shí)形成上下電極的歐姆接觸。銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過(guò)的硅片，經(jīng)過(guò)烘干使有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，這時(shí)可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當(dāng)電極金屬材料和半導(dǎo)體單晶硅加熱達(dá)到共晶溫度時(shí)，單晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金電極材料中。
單晶硅原子溶入到電極金屬中的整個(gè)過(guò)程是相當(dāng)快的，一般只需幾秒鐘時(shí)間。溶入的單晶硅原子數(shù)目取決于合金溫度和電極材料的體積，燒結(jié)合金溫度越高，電極金屬材料體積越大，則溶入的硅原子數(shù)目也越多，這時(shí)的狀態(tài)被稱(chēng)為晶體電極金屬的合金系統(tǒng)。
如果此時(shí)溫度降低，系統(tǒng)開(kāi)始冷卻形成再結(jié)晶層，這時(shí)原先溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態(tài)形式結(jié)晶出來(lái)，也就是在金屬和晶體接觸界面上生長(zhǎng)出一層外延層。
如果外延層內(nèi)含有足夠量的與原先晶體材料導(dǎo)電類(lèi)型相同的雜質(zhì)成份，這就獲得了用合金法工藝形成歐姆接觸；如果在結(jié)晶層內(nèi)含有足夠量的與原先晶體材料導(dǎo)電類(lèi)型異型的雜質(zhì)成份，這就獲得了用合金法工藝形成P.N結(jié)。
一般網(wǎng)帶式燒結(jié)爐采用電熱絲作為加熱元件，主要通過(guò)熱傳導(dǎo)對(duì)工件進(jìn)行加熱，無(wú)法實(shí)現(xiàn)急速升溫。只有輻射或微波能夠迅速加熱物體，而輻射加熱具有使用經(jīng)濟(jì)、安全可靠、更換方便等優(yōu)點(diǎn)。所以太陽(yáng)電池片燒結(jié)爐基本都采用紅外石英燈管作為主要加熱元件。太陽(yáng)電池片的設(shè)計(jì)需注意以下三個(gè)問(wèn)題：
1、加熱管的結(jié)構(gòu)形式
為實(shí)現(xiàn)燒結(jié)段的溫度尖峰，需在很短的爐膛空間內(nèi)布置足夠的加熱功率。有短波孿管和短波單管兩種結(jié)構(gòu)可以選擇，其線(xiàn)性功率密度均達(dá)到60kW/m2。雖然短波孿管擁有更高的單根功率（相當(dāng)于兩根單管并聯(lián)），但由于其制造工藝復(fù)雜，對(duì)石英玻璃管的質(zhì)量要求更高，制造成本約是單管的2.5倍。因此，在實(shí)際使用中，大多采用單管。
2、紅外輻射吸收光譜
當(dāng)紅外輻射能量被工件吸收時(shí)，該物質(zhì)所特有的吸收光譜需與發(fā)射光譜相匹配，才能在最短時(shí)間內(nèi)較大效率地吸收輻射能。因此，在燒結(jié)的不同階段，所選用的紅外石英燈管也是不同的。在烘干段，要讓有機(jī)溶劑和水分迅速揮發(fā)，采用中波管輔助熱風(fēng)加熱是正確的；在預(yù)燒段，要讓基片獲得充分均勻的預(yù)熱，中波管良好的紅外輻射、均衡的吸收及穿透能力，正好符合要求；在燒結(jié)段，必須在極短時(shí)間內(nèi)使基片達(dá)到共晶溫度，只有短波管能做到這一點(diǎn)。
3、加熱管的固定方式
燒結(jié)段的溫度峰值在850℃左右，此時(shí)燈管的表面溫度將達(dá)到1100℃，接近石英管的使用極限，稍微過(guò)熱產(chǎn)生氣孔就會(huì)立刻燒毀燈管。而在燈管的引出導(dǎo)線(xiàn)部位，由于焊接導(dǎo)線(xiàn)的金屬片和石英玻璃密封在一起，二者熱膨脹系數(shù)不一致，如果此處溫度過(guò)高就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，造成燈管漏氣。因此燈管在爐膛中的安裝固定方式十分重要。
(原標(biāo)題：太陽(yáng)能電池片設(shè)計(jì)需注意哪些問(wèn)題？)
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