电池片丝网印刷工艺技术
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太阳能电池制造中的丝网印刷技术【天意数字快印】一太阳能电池制作工艺1.太阳能电池的精密丝网印刷从太阳能电池制作工艺流程(图一)中我们可以清楚地看到:太阳能电池的主要制作工艺为五次精密丝网印刷。
流程图中的1为CdS膜的精密丝网印刷;4为CdTe膜的精密丝网印刷;5为C电极的精密丝网印刷;7为Ag+In电极的精密丝网印刷;8为Ag电极的精密丝网印刷。
2.特种功能性油墨在丝网印刷的功能性油墨中,太阳能电池油墨(姑且如此称谓)又是一种新颖的别具一格的功能性油墨,应该说这些特种功能性油墨的研究、开发和商品化是太阳能电池制造技术中最基本也是最关键的因素。
它们是:(1)CdS油墨主剂:CdS高纯度粉末(5N),粉末粒径为2~3μm。
助剂:CdCl2粉末9.1%(wt)。
粘结剂:丙烯、乙二醇(适量)。
(2)CdTe油墨主剂:Cd粉末(5N)与Te粉末(6N)等量加入,其粉末粒径为0.5μm。
助剂:CdCl2粉末0.5%(wt)。
粘结剂:丙烯、乙二醇(适量)。
(3)碳(C)油墨在碳油墨中加入10~50ppm的铜杂质。
(4)Ag+In油墨在Ag油墨中加入20%(wt)的In粉末。
(5)Ag油墨Ag油墨市场有售,购买时特别需要关心其金属银含量。
二、有关高科技丝网印刷的思考1.从太阳能研究发展趋势看高科技丝网印刷根据太阳能研究开发计划,太阳能电池的发展趋势是,从地面用大规模集中型向小规模分散型发展,进而开发宇宙发电站用太阳能电池。
据太阳能电池研究专家的权威意见,开发太阳能电池的关键是降低成本,为此,他们提出三条意见:(1)降低硅材料的生产成本;(2)继续新技术、新工艺、新材料的研究与开发,大幅度降低生产成本;(3)提高特种印刷的技术水平,实现大批量、高质量印刷。
从专家提出的这三点意见中,作为丝网印刷工作者,我们应该很高兴同时也很自豪地告诉从事太阳能电池研究的朋友们,所谓“特种印刷”(即丝网印刷),今天无论从设备、工艺和技术上已经具备了高速度、大批量、高质量完成各种高精度丝网印刷(当然包括太阳能电池丝网印刷)的能力。
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。
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光伏印刷设备:光伏电池丝网印刷工艺详解1.丝网印刷原理&作用1.1原理刮刀挤压印刷油墨,并借助刮刀面和网版网结的阻拦,使印刷油墨呈现出逆向滚动状态,当油墨行至网版未被乳胶膜阻挡的电极图形区时即向下穿透网孔接触印刷基材(硅片),刮刀继续往前推移是,则因网版张力及离版间距,使油墨脱离网版,附着于印刷基材上,达到印刷的目的。
1.2作用1.收集电流;2.引出电流;3.将单体电池焊接成串。
2.丝网印刷流程&作用2.1印刷流程2.2背电极印刷a.作用:形成良好的欧姆接触特性、焊接性能和附着性;b.银浆组成:银铝浆是由银粉,铝粉,无机添加物和有机载体组成;c.印刷参数:在印刷图形完好时,印刷头压力在范围内尽可能的小。
2.3背电场印刷1.作用a.形成P+结区,使到达P/P+结的长波光子所激发的光生载流子对被P/P+结分离,增加少子扩散能力,提高开路电压。
b.P/P+结可阻止P区光生电子到背表面复合,与没有P+区相比较,这种高低结P/P+结构可大大降低背表面的复合速率。
c.P+区的存在可制作良好的欧姆接触。
2.银浆组成铝浆由铝粉,无机添加物和有机载体组成;3.印刷参数影响所印铝浆的厚度因素有:丝网目数、网线直径、开孔率、乳胶层厚度、印刷头压力、印刷头硬度、印刷速度及浆料粘度。
2.4正面栅极印刷a.作用:形成良好的欧姆接触特性、焊接性能和附着性,收集电流,引出电流。
b.银浆组成:正面栅极银浆是由银粉,无机添加物和有机载体组成的。
c.印刷参数: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。
3.丝网网版&刮条3.1丝网网版调整1.在保证印刷质量的前提下,网版间距越小越好;2.一般为(-900~-1300)μm;3.太小易粘版或模糊不清,过大易印刷不良和损坏网版;4.印第二道时可适当加大间距。
3.2刮条调整1.在保证印刷质量的前提下,刮条下降深度和压力越小越好;2.刮条深度一般为(-900~-1300)μm;3.刮条下降过深或压力过大,易碎片和损坏网版;4.刮条下降深度不够或压力太小易印刷不良或粘版。
包装印刷太阳能电池丝网印刷技术引言随着环境意识的提高和可再生能源的重要性日益增加,太阳能电池在能源行业中的应用得到了广泛关注。
而包装印刷太阳能电池丝网印刷技术作为一种关键的制备技术,被广泛应用于太阳能电池的制造过程中。
本文将介绍包装印刷太阳能电池丝网印刷技术的基本原理、关键步骤及其在太阳能电池制造中的应用。
1. 基本原理包装印刷太阳能电池丝网印刷技术是一种利用丝网印刷技术制备太阳能电池的方法。
其基本原理是利用特制的丝网,通过将电子浆料转印到太阳能电池基板上,形成太阳能电池的导电层或电极。
该技术的核心在于丝网印刷机,它由传送系统、丝网印刷系统和固化系统三部分组成。
其中,传送系统用于将基板顺序送入机器,丝网印刷系统负责将浆料通过丝网转印到基板上,固化系统则用于固化印刷而形成的导电层或电极。
2. 关键步骤包装印刷太阳能电池丝网印刷技术的关键步骤如下:步骤一:基板准备首先,需要准备好太阳能电池的基板。
通常采用的基板材料包括硅基板和聚酰亚胺基板。
这些基板需要经过一系列的清洗和处理过程,以保证表面的洁净和光滑。
步骤二:浆料制备其次,需要制备好电子浆料。
电子浆料通常由导电粒子、有机高分子和溶剂等组成。
在制备过程中,需要将这些材料按照一定的比例混合,并通过搅拌或超声处理,使其生成均匀的浆料。
步骤三:丝网印刷接下来,将准备好的电子浆料倒入丝网印刷机的供墨槽中。
然后,将基板送入丝网印刷机,通过控制丝网印刷机的运行速度和压力,可以使电子浆料通过丝网转印到基板上。
在转印过程中,丝网的尺寸和形状决定了浆料的转印面积和形态。
步骤四:固化最后,将印刷而形成的导电层或电极进行固化。
通常采用的固化方式有烘干、烧结、紫外线照射等。
固化的目的是使浆料中的溶剂挥发,使导电粒子与基板之间形成牢固的结合。
3. 应用包装印刷太阳能电池丝网印刷技术在太阳能电池制造过程中起着至关重要的作用。
其应用主要体现在以下几个方面:1.制备导电层或电极:通过丝网印刷技术,可以将电子浆料转印到基板上,形成太阳能电池的导电层或电极,从而实现电流的导通功能。
丝网印刷工艺流程:➢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。
浆料在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上。
由于浆料的黏性作用而使印迹固着在一定范围之内,印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触,接触线随刮刀移动而移动,由于丝网与承印物之间保持一定的间隙,使得印刷时的丝网通过自身的张力而产生对刮板的反作用力,这个反作用力称为回弹力。
由于回弹力的作用,使丝网与基片只呈移动式线接触,而丝网其它部分与承印物为脱离状态,保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。
当刮板刮过整个印刷区域后抬起,同时丝网也脱离基片,并通过回墨刀将浆料轻刮回初始位置,工作台返回到上料位置,至此为一个印刷行程。
➢背面电极印刷(正极):为最终电池片提供物理上的正电极。
浆料:Ag/Al浆如Fwrro 3398 在电池片的正极面(p区)用银浆料印刷两条电极导线(宽约3~4mm)作为电池片的电极。
(1)与硅片表面和背场铝形成良好的欧姆接触,形成较低的接触电阻;(2)良好的可焊性,与镀锡带形成良好的接触,对外输出电流。
所谓欧姆接触,是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。
背面电极印刷参数:印刷速度250 返料速度400 丝网间距-1300刮板压力65-85 脱离速度35 刮板高度-1200烘箱温区 1 2 3 4 全程时间温度100 120 150 170 8 方案1:缺点:焊条为长条状,浪费了Ag/Al浆优点:一旦出现碎片后,可以顺利的划成碎片方案2:优点:可以大大节省Ag/Al浆,降低成本缺点:一旦出现碎片后,断成小片,利用率大大降低方案3:优点:与铝背场形成良好的欧姆接触,铝浆料和银浆料有细栅线的重叠部分,这样可以提高效率和填充因子。
电池片丝网印刷技术经验集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]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)。
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: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、、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,用在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。