由铝浆龟裂纹和17A附着差来看太阳能浆料的一些本质（二）

按照金属化会议上发表的论文来说，硅和铝浆之间的作用是在300度左右就开始的，这个数据来自传统半导体金属化蒸镀铝的数据，但在太阳铝浆里应该没有的，这个你若300度下无论如何保温都不会看到铝浆和硅作用，因为此时的铝粉没有活性，不是蒸镀铝的活性。那么在577度铝硅合金的低共熔点有作用么，这个有的铝浆有有的没有，这取决于铝浆所用的玻璃，有的软化点高于577度，而大多是低于这个的。那么在高于铝粉670度这个点上那肯定是作用的，而且这个硅在铝中的扩散很快，几秒就可直达铝浆表面，同时这个硅在铝中的溶解度远远大于铝在硅中的，其极限浓度接近1.5%。而且按照金属化会议的结论，这个硅最易于在大颗粒铝粉的表面迁移。
    基于前面各类现象的描述我们提出这么一个动力学烧结模型：铝浆在玻璃的软化温度之前采用各类手段防止铝粉的氧化，也可以根据需要促进氧化，当玻璃达到软化而出现液相时对硅表面进行溶解活化，这个活化的硅是很容易迁移进铝浆的，随着温度进一步升高到670度，此时铝粉出现液相而大量的和硅作用形成低共熔的铝硅合金液相，这个过程持续通过高温段而到降温670度时，铝从铝硅合金液相中偏析出来形成一层液态铝，这个大家刮开烧好的铝膜即可看到。而同时随着温度的降低硅开始外延生长，一部分铝根据分凝系数参杂进外延生长的硅而形成P+层。（而这个P+层的浓度单独的铝是10的18次方，而这个P+层的最佳浓度为10的19次方，国内现在基本通过双参杂的方法都做到了这个浓度，因此想通过再提高参杂浓度的思路基本到极限了。）同时在这个偏析凝固的铝层上方铝膜中，那些沿着大颗粒铝粉表面迁移的硅在和铝作用形成的各类比例合金随着温度的降低也形成了硅的偏析，而这个偏析产生的内部深色纹路很可能某种程度上从外观上看到的就是龟纹。
    从这个过程模型，这个龟纹的最终结构在铝膜上层中硅的偏析集中产生深色条纹来看，那么这个龟纹的大小深浅清晰形貌等都取决于这个迁移到表层中硅的含量及其分布状态了，也就是说这个量是很微妙的，许多因素都会对他产生影响继而影响了龟纹的产生。比如这个硅的迁移又受制于玻璃的活化特性铝粉表面特性及铝粉颗粒搭配，这些从前面所述的动力学过程可以看出来的。所以，大家可以用这个模型自己来推演解释各类现象。
    在此我只解释下烧结工艺变化的影响，从这个正银烧结工艺变化来看是从原来的低温慢烧过度现在的高温快烧的，这期间电池的性能得到了很大提高，特别是一致性。在原来慢烧的状态下实际上烧结状态是很不一致的，对铝浆来说存在某种意义上的过少，因为硅在铝中的迁移速度很快就几秒钟，而现在的快烧则完全符合这个。那么在当时这个有铅的慢烧的时代，那个高铅的玻璃对硅的刻蚀很严重的，而这慢烧导致大量的硅迁移铝膜中，不仅仅是在这个大颗粒的表面，而是深入铝粉内部及整体，则如此从外观上看到的整体而无龟纹。