电池片氧化原因？

太阳能作为一种绿色能源，以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。

随着晶硅太阳能电池的不断发展，终端客户对晶硅电池质量要求也在不断地提高，不仅体现在电池电性能方面，同时对晶硅电池外观也有更高的要求。

近年来，晶硅电池片的氧化已成为备受关注的异常反馈。成品晶硅电池片的氧化不仅影响电池片的效率，在实际生产过程中，烧结后的电池片在保存的过程当中经常会因为氧化，从而导致外观不良。

本文主要对晶硅电池氧化片进行分析，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）等分析表征，探讨了样品结构及化学组态等物理化学性质，进一步确认晶硅电池氧化片的成因。

电池片的生产工艺流程：清洗制绒→扩散制结→去磷硅玻璃→PECVD镀减反射膜→丝网印刷→检测分选。

实验选用成品电池氧化片。

样品表征手段：

蔡司扫描电子显微镜（SEM）：是一种介于投射电镜和光线显微镜之间的微观形貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。主要研究样品表面形貌，鉴定样品表面结构，从而分析各种样品表面和断面的微观结构。

X射线能谱分析（EDS）：用来对材料微区成分元素种类与含量分析，配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。太阳能电池检测仪（BERGERLichttechnik）。采用BERGER测试分选机测量晶硅太阳能电池的电学性能。

选取样片———电池氧化片。晶硅电池的氧化片外观照片如图1。从图中可以看出氧化片即为晶硅电池片经过丝网烧结后，放置一段时间后会在电池正面表肉眼可见印记，且对应位置出的栅线出现不连续的现象。

图1 氧化片的外观照片

分别在出现印记的异常区域及正常区域取适量样品，取样位置如图2所示。

用电子扫描显微镜分别观察样品A和样品B的表面形貌，并分别做EDS能谱分析。

用扫描电镜不同放大倍数分别对样品A和样品B表面形貌进行观察，两个样品分别观察区域为栅线处及无栅线处（蓝色电池片位置）。

栅线处放大倍数分别为100倍、300倍、1000倍、2000倍。无栅线处（蓝色电池片）放大倍数分别为2000倍、10000倍。

图2 取样位置对比照片

（A：样品异常印记处；B：样品正常位置）

众所周知，晶硅电池氧化后不仅带来外观不良问题，同时会降低电池的光电转换效率。

深入客观地研究晶硅电池氧化的原因问题，将对整个晶硅电池良率有进一步提升。

造成晶硅电池片氧化的原因有诸多种，以下进一步阐述：

工业化手套一般都经过硫化工艺处理。手套中的硫和银发生反应而引起的不良化学反应，其关系式见公式1。

这种化学变化在极微量的情况下发生。因为硫化银是灰黑色，随着反应的加剧，硫化银增多，白银表面颜色由白变黄变灰或者变黑。

在丝网印刷工艺段会接触到正银浆料，正银浆料的主要成分为银粉颗粒，手套接触到印刷的电池片，势必发生反应，造成电池片氧化。

目前，也有部分公司因手套含硫而导致组件客户投诉电池氧化。因此晶硅电池片制造厂商需采购无硫手套。