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新聞資訊
晶體硅太陽能電池的絲印技術

發布者:永昌機械   發布時間:2014-1-15 10:32:50

       生產晶體硅太陽能電池最關鍵的步驟之一,是在硅片的正面和背面制造非常精細的電路,將光生電子導出電池。這個金屬鍍膜工藝通常由絲網印刷技術來完成——將含有金屬的導電漿料透過絲網網孔壓印在硅片上形成電路或電極。典型的晶體硅太陽能電池從頭到尾整個生產工藝流程中需要進行多次絲網印刷步驟。通常,有兩種不同的工藝分別用于電池正面(接觸線和母線)和背面(電極/鈍化和母線)的絲網印刷。太陽能電池是開發利用新能源、低碳環保的標志性產品。絲網印刷在太陽能電池的正、背電極及背電場的制作過程發揮了很重要的作用,絲網印刷太陽能電極工藝現在已經相當成熟,已經成為其主流工藝方式。
       1.基本的太陽能絲網印刷
       印刷過程從硅片放置到印刷臺上開始。非常精細的絲網印版固定在網框上,放置在硅片上方,絲網封閉了除柵格線以外的其他區域,以便導電漿料能夠通過。硅片和絲網的距離要嚴格地控制(稱為印刷間隙,或者網距)。由于正面需要更加纖細的金屬線,因此用于正面印刷的絲網其網格通常比用于背面印刷的要細小得多。把適量的漿料放置于絲網之上,用刮刀涂抹漿料,使其均勻填充于網孔之中,刮刀在移動的過程中把漿料通過絲網網孔擠壓到硅片上。
這一過程的溫度、壓力、速度和其他變量都必須嚴格控制。每次印刷完成后,硅片被放入烘干爐,使導電漿料凝固。接著,硅片被送入另一個不同的印刷機,在其正面或背面印制更多的線路。所有印刷步驟完成后,將硅片放入高溫爐里燒結。
       2.硅片正面和背面的印刷
       每塊太陽能電池的正面和背面都有通過絲網印刷的導線,它們的功能是不同的。正面的線路比背面的更細;有些制造商會先印刷背面的導電線,然后將硅片翻過來再印刷正面的線路,從而最大程度地降低在加工過程中可能產生的損壞。在正面(面向太陽的一面),大多數晶體硅太陽能電池的設計都采用非常精細的電路(“手指線”),把有效區域采集到的光生電子傳遞到更大的采集導線——“母線”上,接著再傳遞到組件的電路系統中。正面的手指線要比背面的線路細得多(窄到80μm),正因為如此,正面的印刷步驟需要更高的精度和準確性。硅片的背面和正面的印刷要求是不同的,技術上也不那么嚴格。背面印刷的第一步工序是印刷一層以鋁為基礎的導電材料,而不是非常細的導電柵格。同時,能夠將沒有捕捉到的光反射回電池上。這一層也能“鈍化”太陽能電池,封閉多余分子路徑,避免流動電子被這些空隙所捕捉。背面印刷的第二步是制造母線,和外部電路系統相連接。
       3.相關工藝參數
       為了提高太陽能電池的轉換率,盡量降低銀導線對與電池板的遮擋,絲網版上柵格線的寬度應該盡量窄,而柵格線太細有可能造成導電銀漿的厚度太薄,甚至有可能斷。因此,絲網版上的柵格線寬一般在80~120μm之間。由于印刷后導電銀漿會比絲網版上的寬度有所增加,印刷后的銀漿在燒結后的寬度在110-150μm之間。為了降低其串聯電阻,印在電池板上的銀導線的總重量要盡量低,基本在0.01~0.02g。印刷壓力在75~80牛頓。
       行業內部的最新研究表明,如果使用專用的感光膠如鐵佛龍多層膜網版,太陽能電池的轉化率及穩定性都有較好的表現。 其網版規格及相關工藝參數為:
       4.其他條件要求
       絲網的繃網張力一般為28±2N。背電極絲網的壽命應大于15000次,背電場絲網的壽命應大于15000次,正電極絲網的壽命應大于10000次。
       絲網應存放在恒溫、恒濕的條件中,溫度的急劇變化會導致張力的下降,而濕度過大會導致乳膠的變性,從而影響使用效果甚至報廢。
       具體存放條件為:溫度22±3℃,濕度50%±10%。
       生產車間在使用前應將絲網提前領出,在廠房靜置24小時以上。在急需時應保證在廠房靜置2小時以上。
       絲網在出廠前一直是存放在潔凈環境中的,因此在使用前應保持清潔,質檢過程應在相對潔凈的環境中進行,質檢過后應將其用原塑料袋封好存放在庫房中,避免在使用前被灰塵污染。
       絲網對震動非常敏感,任何碰撞都會導致張力下降甚至崩網報廢,因此在移動、使用過程中應輕拿輕放、避免任何碰撞。
       絲網的表面非常脆弱,任何鈍物對網紗部分都可能造成損害,使張力下降、圖形損壞、壽命減短甚至報廢。因此在移動、使用過程中應避免網紗表面同任何鈍物接觸。
       最好的存放方式是用專用的架子豎直存放,若平放則不要超過5層,且層間在網框處要用軟墊分開。
       絲網的乳膠不是一種非常穩定的物質,且厚度很小,在存放過程中會發生一些復雜的物理化學變化,所以絲網進廠后應在一個月以內使用。

       永昌公司是國內較具規模集設計制造于一體的絲印機等絲網印刷設備的生產廠家;公司精心研制適合國內外絲印機市場需求的各種絲網印刷設備共二十多個品種,多達四十余款.


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