太陽電池絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)詳解

1、絲網(wǎng)印刷與燒結(jié)1絲網(wǎng)印刷的發(fā)展史 絲網(wǎng)印刷技術(shù)從本上世紀70年代開始產(chǎn)生并發(fā)展，由于其相對簡單的生產(chǎn)工藝，在市場上確立了優(yōu)勢。而絲網(wǎng)印刷也有各種不同的制造工藝，其中我們運用的是一種最簡單的工藝，它也被一些生產(chǎn)廠商和實驗室改進并提高。 但是所有的改進和變化都是為了獲得更高的轉(zhuǎn)換效率和更低的成本，所以許多的改進工藝已經(jīng)運用于經(jīng)濟生產(chǎn)活動，而更多的還只是停留在實驗室階段。2絲網(wǎng)印刷原理絲網(wǎng)印刷是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網(wǎng)上進行印刷的。通常絲網(wǎng)由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網(wǎng)制作而成。當承印物直接放在帶有模版的絲網(wǎng)下面時，絲網(wǎng)印刷油墨或涂料在刮刀的擠壓下穿過絲網(wǎng)中間的網(wǎng)孔，印刷到承印物上（刮刀有手動

2、和自動兩種）。絲網(wǎng)上的模版把一部分絲網(wǎng)小孔封住使得顏料不能穿過絲網(wǎng)，而只有圖像部分能穿過，因此在承印物上只有圖像部位有印跡。換言之，絲網(wǎng)印刷實際上是利用油墨滲透過印版進行印刷的，這就是稱它為絲網(wǎng)印刷而不叫蠶絲網(wǎng)印刷或絹印的原因，因為不僅僅蠶絲用作絲網(wǎng)材料，尼龍、聚酯纖維、棉織品、棉布、不銹鋼、銅、黃銅和青銅都可以作為絲網(wǎng)材料。3電池片絲網(wǎng)印刷的三步驟背電極印刷及烘干 漿料：Ag /Al漿 如Ferro 3398 背電場印刷及烘干 漿料：Al漿 如Ferro FX53-038正面電極印刷及烘干 漿料：Ag漿 如Ferro CN33-4624在整個生產(chǎn)中所處位置5背面AgAl漿可焊電極印刷絲網(wǎng)的材

3、質(zhì)：不銹鋼絲網(wǎng)目數(shù)：280目 目數(shù)的定義：單位面積（英寸或cm）上絲網(wǎng)孔的數(shù)量。2. 絲直徑：4653m3. 絲網(wǎng)厚度：8290m4. 膜厚：15m5. 靜態(tài)張力：25N6背面電極印刷參數(shù) 在印刷圖形完好時，印刷頭壓力在范圍內(nèi)盡可能的小。 7背面Al漿可焊電極印刷絲網(wǎng)材質(zhì)：不銹鋼絲網(wǎng)目數(shù)：320目絲直徑：2328m絲網(wǎng)厚度：46m膜厚：15m膜和絲網(wǎng)總厚度：6063m8背面場印刷參數(shù) 上述參數(shù)會根據(jù)漿料的粘稠度、網(wǎng)版性能、背面場印刷量做出適當調(diào)整。而影響所印鋁漿的厚度因素有：絲網(wǎng)目數(shù)、網(wǎng)線直徑、開孔率、乳膠層厚度、印刷頭壓力、印刷頭硬度、印刷速度及漿料粘度。9背面電極及電場圖示10背面圖形的優(yōu)

4、缺點圖1：缺點：焊條為長條狀，浪費了AgAl漿優(yōu)點：一旦出現(xiàn)碎片后，可以順利的劃成碎片圖2：優(yōu)點：可以大大節(jié)省AgAl漿，降低成本缺點：一旦出現(xiàn)碎片后，斷成小片，利用率大大降低11背面圖形的優(yōu)缺點圖3：優(yōu)點：與鋁背場形成良好的歐姆接觸，鋁漿料和銀漿料有細柵線的重疊部分，這樣可以大大提高效率和填充因子?？偨Y(jié)：盡量減少鋁漿與銀鋁漿的重疊部分，在顯微鏡下觀察兩者重疊部分嚴重發(fā)黑，即大量的有機溶劑沒有充分揮發(fā)，這樣就嚴重影響電池效率和填充因子。12正面柵線設(shè)計絲網(wǎng)材質(zhì)：不銹鋼絲網(wǎng)目數(shù)：280目線直徑：30 m絲厚度：50 m膜厚：15 m膜和絲網(wǎng)的總厚度：65 m靜態(tài)張力：26N13正面電極的印刷參數(shù)

5、 參數(shù)的調(diào)整以圖形完整、線條飽滿、印刷漿料重量適當為基準。14正面柵線設(shè)計15正面柵線設(shè)計細柵線數(shù)：44最邊緣的細柵線到電池邊緣的距離為1.7mm 0.125441.72432.7125兩根細柵線之間的距離為2.7mm主柵線的寬度1.5mm16絲網(wǎng)版的存放方式水平方式：將同一規(guī)格的絲網(wǎng)印版，放置在版架的一層內(nèi)，可重疊放置。豎立方式：將絲網(wǎng)印版豎立在版架上的版槽內(nèi)，較大的網(wǎng)版最好采用豎立存放方式，以防絲網(wǎng)印版下垂。不管采用那種存放方式，都要重視網(wǎng)版的防塵。17燒結(jié)的動力學原理燒結(jié)可看作是原子從系統(tǒng)中不穩(wěn)定的高能位置遷移至自由能最低位置的過程。厚膜漿料中的固體顆粒系統(tǒng)是高度分散的粉末系統(tǒng)，具有很高

6、的表面自由能。因為系統(tǒng)總是力求達到最低的表面自由能狀態(tài)，所以在厚膜燒結(jié)過程中，粉末系統(tǒng)總的表面自由能必然要降低，這就是厚膜燒結(jié)的動力學原理。固體顆粒具有很大的比表面積，具有極不規(guī)則的復(fù)雜表面狀態(tài)以及在顆粒的制造 、細化處理等加工過程中，受到的機械、化學、熱作用所造成的嚴重結(jié)晶缺陷等，系統(tǒng)具有很高自由能.燒結(jié)時，顆粒由接觸到結(jié)合，自由表面的收縮、空隙的排除、晶體缺陷的消除等都會使系統(tǒng)的自由能降低，系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W中更穩(wěn)定的狀態(tài)。這是厚膜粉末系統(tǒng)在高溫下能燒結(jié)成密實結(jié)構(gòu)的原因。 18燒結(jié)的目的干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。19燒結(jié)溫度的設(shè)定溫度可根據(jù)實際情況作出10的調(diào)試，一般很少做大幅度的調(diào)動。除了工藝初始化、更換漿料型號、特殊規(guī)格的硅材料，才采用比較差異的燒結(jié)溫度進行燒結(jié)。20燒結(jié)對電池片的影響相對于鋁漿燒結(jié)，銀漿的燒結(jié)要重要很多，對電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻，即FF的變化。鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機溶劑完全揮發(fā)，并形成完好的鋁硅合金和鋁層。局部的受熱不均和散熱不均可能會導(dǎo)致起包，嚴重的會起鋁珠。21燒結(jié)對電池片的影響背面場經(jīng)燒結(jié)后形成的鋁硅合金，鋁在硅中是作為P型摻雜，它可以減少金屬與硅交接處的少子復(fù)合，從而提高開路電壓和短路電流，改善對紅外線的響應(yīng)。22質(zhì)量要求燒結(jié)后的氮