太阳能电池片印刷线简介
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电池片丝网印刷技术1 引言随着全球能源的日趋紧张,太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视,国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。
从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现,硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件,广泛应用于各种照明及发电系统中。
2 硅太阳能电池的生产工序太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体,利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质:当掺入硼、磷等杂质时,硅晶体中就会存在着一个空穴,形成n型半导体;同样,掺入磷原子以后,硅晶体中就会有一个电子,形成p型半导体,p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结,当太阳光照射硅晶体后,pn结中n型半导体的空穴往p型区移动,而p型区中的电子往n型区移动,从而形成从n型区到p型区的电流,在pn结中形成电势差,这就形成了电源,见图1。
图1 太阳能电池原理示意图2 太阳能电池生产主要工序图2为硅太阳能电池生产的主要工序,从中可以看出丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序,其印刷质量(厚度,宽度,膜厚一致性)影响电池片的技术指标。
3 工序对印刷电极的要求3.1 背面银电极印刷(背银)在电池片的正极面(p区)用银铝浆料印刷两条电极导线(宽约3~4mm)作为电池片的电极(图3)。
图3 电池片背银及背铝印刷示意图3.2 背面铝印刷(背铝)在电池片的正极面采用铝浆料印刷整面(除背银电极外)。
3.3 正面银印刷(正银)在电池片的正面(喷涂减反射膜的面)同时用银浆料印刷一排间隔均匀的栅线和两条电极(图4),在工艺上要求栅线间距约3mm、宽度约O.10~0.12mm:图4 电池片正银印刷示意图点击此处查看全部新闻图片4 印刷原理图5为丝网印刷原理示意图,丝网印刷由五大要素构成,即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片。
丝网印刷基本原理是:利用丝网图形部分网孔透浆料,非图文部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷。
印刷时在丝网一端倒入浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。
太阳能电池制造中的丝网印刷技术概述摘要太阳能电池连接技术的最重要的部分就在硅衬底金属化制造。
这个方法是一项先进的印刷工艺,这个技术能够在很大程度上决定太阳能电池的能量转换效率。
这项工艺被大规模用于太阳能电池的批量化生产,是第三代太阳能电池制造过程中最重要的环节。
关键词丝网印刷;晶体硅;电极;质量控制太阳能电池是利用光电效应将光能转化成电能的装置。
它是太阳能发电的基础和核心。
目前,光伏电池生产有二个主要难题。
第一,怎么增加太阳能电池的转换效率,以加大电池板组件一平方米范围内的发电量。
第二,在加大投入成本之前,怎样通过现有技术使太阳能电池的制造力得到加强。
丝网印刷技术在制造太阳能电池片背电场和正电极的生产中越来越成熟运用,逐渐变成了现在光伏电池生产的最为流行的技术。
1 太阳能电池丝网印刷1.1 丝网印刷在光伏电池制造过程中的位置制造晶体硅光伏电池的过程有印刷背电极、铝背场和正电极。
电极印刷的好坏很大程度上决定了电池片性能的好坏。
所以它是光伏电池制造过程的一个主要环节。
利用丝网印刷技术,在硅片上印刷一种化学活性很高的金屬浆料,通过烘干将金属浆料固化,然后在高温状态下快速烧结。
在具有化学活性的金属浆料作用下,金属和硅晶体生成了一个合金层,从而形成良好的接触以及铝背场。
1.2 丝网印刷技术丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。
其工作原理为:利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。
浆料在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。
由于浆料的黏性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触,接触线随刮刀移动而移动,从而完成印刷行程,得到印制的丝网图形。
丝网印刷技术,是把包含金属的混合导电浆料通过网状孔压入,压在晶体硅片上生成新的电路和电极,并由光伏电池衍生出光电子。
太阳能电池片丝网印刷学问点总结汇总消灭过一种降级的电池片 ,是由于刮刀有缺口,造成三根主栅上都有一条突起的刮痕,简洁引起包装碎片和焊接碎片,期望各班引以为戒, 觉察相像的问题,准时更换刮条。
G 档分类1、集中面放反:Uoc:0.57—0.60 Isc:1 左右Rs:100-200 左右Rsh:10 以内,约为 1 FF:50 以内(30-40)Irve1:12(也有正常的)Ncell:2%左右主要参数特征:Irev1>12,Rs>100,Isc=1 左右。
解释:集中时下面和反面都成 N 型,但反面 N 型集中的结浅,集中面放反后,原下面的N 型被Al 掺杂为P 型,原反面的浅结很简洁被烧穿。
2、局部集中:Uoc:0.58—0.60 Isc:3—4 Rs:10—20 Rsh:10 以内FF:50-60 左右Irev1 接近12 Ncell:10%左右主要参数特征:Isc 减小,Rsh<5,η=10解释:与上一个状况类似,下面有很多浅的结(被遮住的局部),形成局部烧穿漏电。
3、正面粘有铝浆Uoc 0.1 左右Isc:3 左右Rs 负的Rsh:0 Irev1>12Ncell<1% FF:24—25主要参数特征:Rs=-30mΩ, Rsh=0, Irve1>124、N 型片或高度补偿Uoc 0.02-0.06 Isc:5 左右Rs-20 左右Rsh:0Ncell:2-3% FF:100—200主要参数特征:Rs<0, Rsh=0, FF>100, Irev1=0.03解释:N 型片反面印刷铝浆后成为 P+型,下面集中后形成 N+型,从而产生电流。
5、方块电阻偏大Uoc 0.60-0.61 Isc:4 左右Rs:20 左右Rsh:10-20Ncell:10%左右 FF:50—60 Irev1 接近1主要参数特征:Rs 偏大, Isc 偏小, Rsh 偏小解释:方块电阻不均的直接影响就是薄层电阻 ,此外应为方块电阻偏大,致使薄层电阻偏大,串联电阻增大。
太阳能电池片丝网印刷知识点总结汇总出现过一种降级的电池片,是由于刮刀有缺口,造成三根主栅上都有一条突起的刮痕,容易引起包装碎片和焊接碎片,希望各班引以为戒,发现相似的问题,及时更换刮条。
G档分类1、扩散面放反:Uoc:0.57—0.60 Isc:1左右Rs:100-200左右Rsh:10以内,约为1 FF:50以内(30-40)Irve1:12(也有正常的)Ncell:2%左右主要参数特征:Irev1>12,Rs>100,Isc=1左右。
解释:扩散时下面和背面都成N型,但背面N型扩散的结浅,扩散面放反后,原下面的N型被Al掺杂为P型,原背面的浅结很容易被烧穿。
2、部分扩散:Uoc:0.58—0.60 Isc:3—4 Rs:10—20 Rsh:10以内FF:50-60左右Irev1接近12 Ncell:10%左右主要参数特征:Isc减小,Rsh<5,η=10解释:与上一个情况类似,下面有很多浅的结(被遮住的部分),形成局部烧穿漏电。
3、正面粘有铝浆Uoc 0.1左右Isc:3左右Rs负的Rsh:0 Irev1>12Ncell<1% FF:24—25主要参数特征:Rs=-30mΩ, Rsh=0, Irve1>124、N型片或高度补偿Uoc 0.02-0.06 Isc:5左右Rs-20左右Rsh:0Ncell:2-3% FF:100—200主要参数特征:Rs<0, Rsh=0, FF>100, Irev1=0.03解释:N型片背面印刷铝浆后成为P+型,下面扩散后形成N+型,从而产生电流。
5、方块电阻偏大Uoc 0.60-0.61 Isc:4左右Rs:20左右Rsh:10-20Ncell:10%左右FF:50—60 Irev1接近1主要参数特征:Rs偏大, Isc偏小, Rsh偏小解释:方块电阻不均的直接影响就是薄层电阻,此外应为方块电阻偏大,致使薄层电阻偏大,串联电阻增大。