《太阳能电池片丝网工艺实习报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能电池片丝网工艺实习报告（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1丝网印刷工艺实习报告2009.1.162丝网印刷的原理 丝网印刷原理：丝网印刷是通过刮条挤压丝网弹性形变后 将浆料漏印在需要印刷的材料上的一种印刷方式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。油墨在移动中被刮板从图形 部分的网孔中挤压到基片上。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，工作台返回
2、到上料 位置，至此为一个印刷行程3丝网印刷工艺流程4第一道印刷背电极，所用的银铝浆料是由银粉，铝粉，无机添加物和 有机载体组成的；烧结后具有良好的欧姆接触特性和焊接性能，长期 附着性能很好。 浆料使用前应先用搅拌机将浆料搅拌均匀后方可使用。 每块网板在印刷数量累计达到12000-14000片后，需更换网板并记录 。第二道印刷背场，所用的铝浆是由铝粉，无机添加物和有机载体组成 的 。使用前也需要搅拌均匀。 铝浆烧结后与硅片形成完好的铝硅合金和铝层。对硅片背表面起到了 钝化作用，并形成了一个p - p + 高低结结构，这将有利于对背表面 少数载流子的收集。 每块网板在印刷数量累计达到12000-1
3、4000片后，需更换网板并记录5 第三道印刷正面电极，在镀膜表面用银浆印刷一排间隔均 匀的栅线和两条电极。所用的银浆是由银粉，无机添加物 和有机载体组成的 。使用前也需要搅拌均匀。 银浆烧结后穿透氮化薄膜层与硅片形成良好的欧姆接触， 起到收集电流的作用。 每块网板在印刷数量累计达到8000-10000片后，需更换网 板并记录。 第三道印刷完成载出后进入烧结工序。6丝网印刷各阶段硅片图形印刷背电极后的硅片印刷背电场后的硅片印刷正电极后的硅片77丝网印刷台面8通过括刀一次移动 通过括刀来回移动印刷二次。 先括刀往前移动，印刷一次。电池到网板的距离(1800左右)印刷完成后电池到网板的距离印刷位置向
4、上移动至停止位置的速度印刷时括刀的位置 印刷和回墨完成后，印刷头的停止位置印刷时括刀下降的压力括刀夹持器的水平移动能修正网板的位置印刷完成后程序延迟抬高网板和括刀的时间印刷速度 刮浆料速度9工艺常调节的三个参数 1.sanp-off-主要控制网板台面的高度-控制栅线的高度-电池到网板的距离(1800-3300左右) 2.pressure-刮刀压在网板上的压力-控制栅线的连续，防止虚印，以及粘板等-控制在75-100N 3.printing speed-刮刀在网板上移动的速度-太小影响效率，太大出现虚印-控制在200以内9109&10号相机的位置109&10号相机的作用是为准确印刷电极的位置，确
5、保丝网在电池片上的正确位置，防止出现偏印。11网板校正界面1112常见异常情况处理121313141415烧结部分印刷成型完的电极经过烘干流程后,在接近熔点的高温作用下,通过坯 体间颗粒相互粘结和物质传递,气孔排除,体积收缩,强度提高,逐渐变成 具有一定的几何形状和坚固整体的过程 烧结是一个自发的不可逆过程，系统表面能降低是推动烧结进行的基 本动力 表面张力能使凹/凸表面处的蒸气压P分别低于和高于平面表面处的蒸 气压P0，并可以用开尔文本公式表达(球形表面)：15 固体颗粒,其凸处呈正压,凹处呈负压,故存在着使物质自凸处向凹处迁移 表面烧结可以通过流动,扩散和液相或气相传递等方式推动物质的迁移
6、16烧结设备16温 区Dry 1Dry 2Dry 3Dry 4FRN 1FRN 2FRN 3FRN 4FRN 5FRN 6带速温 度200250270300400445570675837872230 mm/minl温度可根据实际情况作出10的调整，一般很少做大幅度的变动l当工艺初始化、更换浆料型号、特殊规格的硅材料，可考虑采用差异较大的烧结温度进行烧结17烘干区 烘干区包括四个加热区：ZONE 1、ZONE 2、ZONE 3、 ZONE4，其中ZONE 4 为对流加热区，位于其它三个温区 上部，每个加热区温度单独可调、加热元件为电热丝，加 热温度可设置到500摄氏度，但过程温度不应超过300摄
7、氏 度。1718烧结区烧结区包括六个加热区：ZONE 1、ZONE 2、ZONE 3、ZONE4 、 ZONE 5、ZONE 6，ZONE 14 为预烧结区，ZONE 5 和 ZONE 6 为主 烧结区，加热元件为近红外线加热管，其中14区加热管功率为 1600W，5、6区加热管功率为2700W，每个温区温度单独可调，14 温区温度可设置到700摄氏度，5、6温区可设置到摄氏1050度。1819冷却区 冷却区采用水冷，给水温度大约在2025摄氏度范围内。191 载水棱纹冷却器 4 冷却载片盒上部2 2 冷却载片盒上部1 5 冷却风扇 3 冷却载片盒下部20烧结对电池片的影响l 银浆的烧结很重要
8、，对电池片电性能影响主要表现在串联电阻和FF的影响l 铝浆烧结可形成良好的欧姆接触l 背面场经烧结后形成铝硅合金，杂质在铝硅合金中的溶解度要远大于在硅中的溶解度，通过吸杂作用可减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压和短路电流，改善对红外线的响应(提高内量子效应)l 烧结后的氮化硅表面颜色应该均匀，无明显的色差l 电极无断线l 背场无铝珠l 电池最大弯曲度不超过1mm2021影响太阳电池各主要电学性能参数的因素太阳电池主要有以下几个重要参数： 开路电压Voc、短路电流Isc、串联 电阻Rs、并联电阻Rsh、填充因子FF。1、开路电压Voc：要获得较高的开路电压Voc，则需要较高的掺杂浓
9、度，这有利于形成良好的欧姆接触，减少接触时的串联电阻。222、短路电流Isc：对于常规太阳电池工艺而言，要获得较高的短路电流， 则需要较轻的掺杂浓度和较浅的结深，以尽可能的减少各种复合过程 。因而，可以看出要同时获得较高的开路电压和短路电流是一个矛盾 的过程。另外短路电流还受到以下几个因素的影响：p The area of the solar cell,太阳电池的面积越大，短路电流值也就越大。 p The number of photons,与入射光的光强有关。 p The spectrum of the incident light,一般入射光的光谱都为AM 1.5。 p The optic
10、al properties,主要是指太阳电池的吸收与反射光的状况。 p The collection probability,主要依赖于太阳电池的表面钝化和少数载流 子的寿命。233、填充因子FF填充因子主要受到Rs及Rsh影响，其对FF的影响如下图所示串联电阻Rs可表示为：Rs= rmf+rc1+rt+rb+rc2+rmb rmf是正面电极金属栅线电阻， rc1、rc2分别是正面、背面金属半导 体接触电阻， rt是正面扩散层的电阻， rb是基区体电阻， rmb是背面电 极金属层的电阻。Rs偏高，主要受到扩散后的方块电阻大小及丝网印刷过程中的印刷 质量及烧结条件的影响。Rsh过低通常是由于刻蚀
11、不完全或电极烧穿造成电池漏电严重。24测试测试主要仪器及数据lT 测试温度 -影响载流子的流动 lE 测试光强 -垂直照射，考虑天气等 lPmpp 最大输出功率 lUmpp 最大输出电压 lImpp 最大输出电流 lUoc 开路电压-电池质量 lIsc 短路电流 lFF 填充因子 -理想输出与最大输出比 lRs 串联电阻 lRsh 漏电电阻 lEff 电池效率 lIrev 暗电流-尽量减少 测试温度在2327之间 测试光强在950W/m21050 W/m2 之间 使用前需用标片对测试机进行校准25 分选据测试结果由机器自动完成，根据电流，电压，电池效率 等因素被细分为各档。操作员工根据机器分档结果，再对硅片 表面颜色分选后，各档每72片进行包装 电池车间的品质主要分为4个等级： Q1:硅片不存在任何瑕疵的产品 Q2:整个硅片片面完整,但表面存在些许缺陷,但不影响功能的产品 Q3:指硅片边缘存在缺边的状况,但所缺部分须在规定的范围内 Q4:破损后,可用胶带粘贴,拼凑出比较完成的硅片分选26个人建议 通过去西区测栅线高宽比，发现东西区数值相差 较大，我们根据测试数据应做相应工艺方案的调 整和优化； 产线人员操作不规范，比如更换脏的衬纸； 加强5s管理。27谢谢！
