天威丝网印刷、烧结、测试工序.ppt

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1、丝网印刷原理对电池效率的影响主讲人：耿利平内容提纲1.丝网印刷原理及对电池效率的影响2.烧结原理及对电池效率的影响3.分选测试原理及电池电性能参数4.总结基础工艺标准丝网印刷原理网版的基本概念电极印刷的作用印刷图形的设计及要求丝网印刷原理及对电池效率影响丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附在丝网上进行印刷的。当承印物直接放在带有模版的丝网下面时，丝网印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔，印刷到承印物上（刮刀有手动和自动两种）。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网，而只有图像部分能穿过，因

2、此在承印物上只有图像部位有印迹。换言之，丝网印刷实际上是利用油墨渗透过印版进行印刷的，这就是称它为丝网印刷而不叫蚕丝网印刷或绢印的原因，因为不仅仅蚕丝用作丝网材料，尼龙、聚酯纤维、棉织品、棉布、不锈钢、铜都可以作为丝网材料。丝网印刷原理丝网印刷工艺原理图网版的基本概念丝网网版外形网框外形目数（M）：每平方厘米丝网所具有的网孔数目。丝网产品规格中可以表达目数的单位单位：孔/英寸或线/英寸。目数一般可以说明丝网的丝与丝之间的密疏程度。丝网厚度（D）：指丝网表面与底面之间的距离，一般以毫米或微米计量。丝网在无张力状态下

3、静置时的测定值。网版的基本概念网孔宽度：丝网孔径的大小。丝径（T）：编制丝网的丝线的直径。开度：用来描述丝网孔宽、孔径、网孔大小的重要参数。实际表示的是网孔的宽度，用丝网的经纬两线围成的网孔面积的平方根来表示：O=A1/2=（a×b)1/2开口率:亦称丝网通孔率、有效筛选面积、网孔面积百分比等，即单位面积的丝网内，网孔面积所占的百分比。A0=(a×b)/[(a+T)×(b+T)]×100%屈服点(F0):不锈钢丝线在拉伸时弹性变形范围内张力数值的临界点。网线角度：是指相邻网点中心线与网框边的夹角。网版的基本概念丝

4、网的过墨量：在实际印刷中，通过丝网的油墨量受丝网的材质、性能、规格、油墨的粘度、颜料及其它成分、承印物的种类、刮板的硬度、压力、速度、以及网版与承印物的间隙等影响，没有确定的标准。网版的基本概念过墨体积模拟图V=（a×b)×D×(M-1)[cm3/m2]丝网印刷的工艺流程第三道印刷（正面电极印刷）第一道印刷（背电极印刷）烘干第二道印刷（背电场印刷）烘干成品太阳能电池正面电极（负电极）背面电极（正电极）背电场背电极正面电极主栅线正面电极子栅线背面电极印刷（正极）作用：（1）与硅片表面和背场铝形成良好的欧姆接触,形成

5、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。所用浆料：Ag/Al浆第一道印刷所谓欧姆接触，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（Activeregion)而不在接触面。背电场印刷作用：（1）收集背部载流子，传送到背电极（2）形成BSF，在硅片背面形成p+层可以减少金属与硅交界处的少子复合，从而提高开路电压和增加短路电流。所用浆料：Al浆第二道印刷正面电极印刷（负电极）作用：（1)收集载流子，对外输出光生电流(2)减少遮

6、光面积，最大面积实现光电转换。所用浆料：Ag浆印刷后烘干的作用：使浆料中的有机物质挥发。第三道印刷背电极印刷图案的设计方案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。总结：尽量减少铝浆与银铝浆的重叠部分，在显微镜下观察两者重叠部分严重黑，即大量的有机溶剂没有充分挥发，这样就严重影响电池

7、效率和填充因子。设计理念：降低背面载流子复合，控制电池烧结后弯曲度。厚度控制：太薄：与硅形成熔融区域而被消耗，较低的横向电导率。太厚：烧结时不能完全去除有机物；浪费浆料；引起弓片。背电场印刷图案的设计设计理念：提高电流的收集效率、低金属栅线电阻、低接触电阻、低遮光面积。正面电极印刷图案的设计LCW图案到电池边缘的距离L主栅线的距离C细栅线的宽度W细栅线的条数N主栅线的形状栅线的封闭性正面电极工艺要求栅线高宽要求：尽可能大的高宽比目的：较小的宽度，减小遮光面积。较大的高度，增大的栅线横截面。意义：减少由于栅线遮光造

8、成的电池功率失，同时较大栅线横截面可以降低栅线的体电阻从而降低由栅线电阻引起的功率损失。正面电极印刷图案的设计栅线高宽正面电极印刷图案的设计烧结后细栅线放大的3D图像烧结的动力学原理烧结的目的及过程烧结对电池片的影响烧结工艺控制烧结原理及对电池效率影响烧结可看作是原子从系统中不稳定的高能位置迁移至自由能最低位置的过程。厚膜浆料中的固体颗粒系统是高度分散的粉末系统，具有很高