丝网印刷烧结原理及作用
- 格式:ppt
- 大小:4.49 MB
- 文档页数:25
丝印烧结工艺文件一、目的:丝网印刷和烧结的目的:在已形成pn结和镀膜后的硅片上进行电极的印刷和烧结,从而使由于光照产生的载流子被顺利的导出,实现太阳电池的光电转化。
二、范围适用于DEK印刷机,恒力红外烘干炉以及BTU烧结炉,适用于125单晶。
三、原理a)印刷原理丝网印刷是把带有图像或图案的模版附着在丝网上进行印刷的。
当承印物直接放在带有模版的丝网下面时,丝网印刷浆料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔,印刷到硅片上。
丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得浆料不能穿过丝网,而只有图像部分能穿过,因此在硅片上只有图像部位有印迹。
b)烧结原理干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分,使浆料中的金属颗粒和硅片形成良好的欧姆接触。
四、责任工艺组负责制定和修改本工艺文件,再由工艺部确认后下发实施,并由工艺负责人监督执行此文件。
五、工艺流程a)丝网印刷烧结流程图:b)印刷工艺参数参数的调整以图形完整、线条饱满、印刷浆料重量适当为基准。
印刷一般参数备注:印刷时可根据实际印刷情况,在范围内作出参数调整,以保证印刷质量,此项工作由工艺员由实际情况,来确定调整数值,并做调整记录。
c)烘干工艺参数烘箱参数设置备注:烘干时可根据实际烘干情况,在范围内作出参数调整,以保证烘干质量,此项工作由工艺员由实际情况,来确定调整数值,并做调整记录。
d)烧结工艺参数网带速度5500mm/min:温度设置表备注:烧结炉必须根据实际情况,在范围内作出参数调整,以保证烧结质量,此项工作由工艺员由实际情况,来确定调整数值,并做调整记录。
六、网版:1、网版使用规范:a)网版使用前使用张力计测试网版张力,张力低于18N则不能用于生产;b)网版使用时轻拿轻放,避免与尖锐物品接触,印刷时铲浆料也要轻,避免铲刀划破网版。
c)印刷时保证盖板关闭,减少灰尘进入网版d)印刷机上干燥的浆料不可在印刷时清理,防止成块的浆料掉落堵塞网版。
e)使用完毕后,用铲刀小心清理网版上的浆料,并且用酒精冲洗网版,确保没有网眼被堵塞后用干燥的无尘布擦干。
丝网印刷和烧结工序介绍对于晶体硅太阳电池来说,丝网印刷和烧结是最后两个工序。
为输出电池光电转换所获得的电能,必须在电池上制作正、负两个电极。
所谓电极,就是与电池p-n结形成紧密欧姆接触的导电材料。
一般用丝网印刷的方法制作电极,然后再经过烧结工艺,干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分,使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。
电极与硅基体粘接的牢固程度,是太阳能电池性能的主要指标之一。
这两个工序对于太阳能电池的效率以及成本有着重要的影响,网版浆料的选择在整个太阳能电池的生产中都有着重要的低位。
下面我们针对丝网印刷和烧结工序进行一下基本的介绍:一、丝网印刷基本介绍1.丝网印刷的原理丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。
通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。
当承印物直接放在带有模版的丝网下面时,丝网印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔,印刷到承印物上。
丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网,而只有图像部分能穿过,因此在承印物上只有图像部位有印迹。
换言之,丝网印刷实际上是利用油墨渗透过印版进行印刷的。
对太阳能电池而言,丝网印刷是通过刮刀的运动将浆料印刷到硅片上的一种印刷方式,是太阳能电池制造过程中最常用的制作正负电极的方式。
相比较其他的方式(如溅射等)具有以下优点:①设备简单,易于实现②成本较低2.丝网印刷的设备及作用丝网印刷中,每道都使用不同的网版,网版的设计对银浆的耗量以及效率的影响有着重要的作用,下面针对网版的各项参数做一下重点介绍。
二、丝网印刷网版参数介绍一般情况下,太阳能电池使用网版的外形如下图所示,是由不锈钢丝网编织而成。
丝网印刷网版主要参数指标包括以下几个方面:1.网版目数:网版目数的是每平方厘米(cm2)丝网所具有的网孔数目。
用来表征网版网孔的大小,目数越大,网孔越小,其他条件相同情况下下墨量越小。
同时目数大小对应网版的疏密程度,影响网版的使用寿命。
丝网烧结的原理
丝网烧结是一种新型的金属材料加工技术,它通过高温烧结制造出具有多孔结构的材料,主要应用于过滤、催化、电极、气体分离等领域。
该技术的原理可以分为以下三个方面:
一、烧结原理
丝网烧结最基本的原理是通过高温加压将金属颗粒进行熔融和烧结,形成具有一定孔径和孔隙率的多孔材料。
丝网烧结主要有两种工艺,一种是热风烧结,另一种是真空烧结。
在热风烧结过程中,金属颗粒受到热风的冲击和高温的加热,在热流的作用下进行烧结。
而在真空烧结中,金属颗粒经过高温加压后,处于真空条件下进行烧结,使其材料内部的气体和杂质得以清除。
二、丝网原理
丝网是丝网烧结的关键工艺之一,其主要原理为:通过将多根细丝交织而成的网格形成在金属颗粒上,使其能够更好地进行堆积和烧结。
丝网的尺寸和形状会直接影响到材料的孔径和孔隙率,如果丝网的尺寸过大或者形状不规则,那么金属颗粒的烧结效果将无法得到保证,出现孔隙度不均等现象。
三、金属颗粒原理
金属颗粒在丝网烧结的过程中,其表面能量和晶界能量是产生烧结效应的主要因素之一。
同时,金属颗粒的粒径和形状也会产生影响。
在烧结过程中,金属颗粒表面会出现熔点降低和表面能增加的现象,从而促进材料的烧结,同时,晶界处也会出现金属原子的扩散和重组现象,从而加强了材料的结构和性能。
丝网烧结是一种基于粉体冶金技术的高科技加工技术,其主要特点在于通过高温烧结制造处理后具有多孔结构的金属材料。
该技术具有多个优点,如制备容易、比表面积大、耐腐蚀、质量稳定、机械强度高等,因此被广泛应用于化工、制药、新材料、环保等领域。
1. 丝网印刷、烧结工序的作用:在晶体硅太阳能电池制造工艺中,有通过用丝网印刷的方法,将金属浆料按照预先设计好的图案移印到硅片表面。
烧结是将印刷好浆料的电池片,通过快速烧结的方法使金属浆料固化并与硅片表面形成良好的欧姆接触,形成太阳能电池的电极。
2. 质控点:印刷烧结工艺流程如下:(1)背电极印刷需要控制:1)印刷偏移(新换网版或网版被复位后,需要重新测量印刷图形的偏移,并进行校正)2)印刷湿重(多晶背极湿重0.05~0.08g,超出此范围为异常,需要排除)(2)1#、2#烘干炉温度在设定温度的±10℃范围内。
(3)背电场印刷湿重,125单晶0.8~1.1g,156多晶1.4~1.7g,因为湿重会影响形成背场合金层厚度,从而对电池性能产生影响,而且背场厚度会对电池弯曲度产生影响,烧结后电池片的弯曲程度要求为:125电池的弯曲度<2.3mm(200μm厚度),<2.4mm(180μm厚度);156电池的弯曲度<2.5mm(200μm厚度),<2.6mm(180μm厚度)。
(4)正电极印刷需要控制印刷湿重和烧结后线宽,而烧结后的线宽尤为重要,因为其对电池效率影响做大。
烧结后细栅线线宽范围要求70μm~100μm,监控频率为每2小时一次,监控设备为金相显微镜。
(5)烧结炉主要监控项目为:温度、废气压力、网带速度和热空气流量等。
温度监控有2种,设备自带监控,实际温度与设定温度偏差±2.5℃。
datapaq炉温仪每15天测试烧结过程中硅片表面实际温度,要求重要参数峰值在760±5℃;废气压力differential pressure>100pa;belt speed :5600±100mm/min;hot air flow 3.0±2m/s。
[post]。
丝网印刷——烧结一、不锈钢丝网基础知识开度(开口):网孔面积的平方根值线径:编织丝网不锈钢丝直径SD56/32:表示开口为56μ,直径32μ目数:一般是指每英寸有多少个网孔和线数。
目数=开口 线径 平均厚度:2×d (直径)×(1+5%)最小厚度:2×d最大厚度:2×d ×(1+20%)丝网结构:平织:1:1 一上一下斜织:2:2 二上二下二、不锈钢丝网的优点1、不锈钢丝网强度大,耐磨性好,印刷次数上万次以上;2、耐有机溶剂,且酸碱特性好,长期使用无老化、氧化现象;3、不锈钢丝网在任何温度下含水率为零,吸湿性为零,有利于制作精细图形。
象现在付栅宽度在0.125~0.15mm 已属精密图形。
三、不锈钢丝网的不足之处1、由于回弹力近似为零,受冲击后易破裂,凹陷后不能复原;2、绷网时张力大,对粘网胶要求高;3、由于吸湿性为零,采用直一向法贴膜困难;计算机照相制阳片——绷网——丝网清洁处理——贴膜——前烘—曝光—— 显影——坚膜 — 剥离软片检验四、浆料一般特性简介制造太阳电池所用的金属电极导体浆料属于厚膜浆料,所谓厚膜浆料是由一种或多种无机微粒分散在有机高分子中组成的胶状或悬浮体。
通常将后者称为前者载体。
载体不参与膜的组成,它在高温烧成中分解逸出,但其性质却直接影响着浆料的特性,因而也会影响厚膜的性能。
无机微粒可25.4mm W(mm)+d(mm)根据浆料的特性和用途采用一种或几种材料,如金属、氧化物、玻璃。
其化学性质、结构形态、颗粒大小及分布决定了厚膜的性能,它们是厚膜的真正组分。
浆料要有很好的流变性,所谓流变性是指物质在外力作用下产生形变和流动的特性。
在丝网印刷的不同阶段,要求浆料既像液体,又像固体,在刮头运动的转印过程中,浆料应能很好地流动,光滑地通过丝网版掩模图形而到达基板。
如多晶硅片上、在丝网上应无浆料残留,而当浆料印到基板上后,就必须固体那样不再流动和变形,以保持图形尺寸的稳定。
丝网印刷技术介绍一、丝网印刷技术原理1.制作丝网板:首先,需要制作一个金属丝网板,在丝网上涂上感光胶。
然后,通过人工或机器的力量,将感光胶通过微小的孔洞挤出,形成所需的图案或文字。
2.曝光:将制作好的丝网板与感光化学材料一起暴露在紫外线下。
感光胶在紫外线作用下,会引发化学反应,并形成固化层。
3.涂覆油墨:制作好的丝网板放置在需要印刷的物体上方,然后通过刮刀将色浆或油墨涂覆在丝网板上。
4.传输油墨:在丝网板上施加压力,使其与所需印刷的物体产生接触。
然后,油墨就会通过丝网上的开孔传输到物体表面,最终形成图案或文字。
5.固化油墨:让油墨在物体表面逐渐固化,以确保图案或文字的耐久性。
二、丝网印刷技术应用领域1.服装行业:丝网印刷技术被广泛应用于服装行业,用于印刷T恤、帽子、袜子等各种纺织产品。
其优势在于能够精确传输高质量的图案,丝网的耐久性也能满足洗涤和穿戴的要求。
2.广告行业:丝网印刷能够应对不同类型的材料,如布料、塑料、金属等,因此广告行业中的标牌、海报、户外大型广告牌等也广泛使用丝网印刷技术。
3.电子产品:丝网印刷常被用于印刷电子产品上的标识、屏幕等。
其传输能力以及稳定性使得印刷品质高,也能满足高精度的要求。
4.包装行业:丝网印刷技术在包装行业中经常使用,用于印刷盒子、袋子等包装材料。
丝网印刷能够适应不同的材料和形状,因此在包装设计上具有较大的灵活性。
三、丝网印刷技术的发展趋势1.数字化:传统的丝网印刷技术存在一些困难,如排版、数量限制等。
现在,随着数字技术的发展,数字丝网印刷技术逐渐兴起。
通过数字化的处理,可以更加方便地进行图案设计和印刷,提高生产效率。
2.自动化:随着自动化设备的广泛应用,丝网印刷技术也趋向于自动化。
传统的手工操作方式正在被机器替代,实现更高的生产效率和更好的印刷质量。
3.环保型油墨:随着环保要求的提高,油墨的成分逐渐趋向环保型发展,丝网印刷技术也需要适应这一发展趋势。
环保型油墨具有低挥发性和无毒性,对环境和人体健康无害。