生產(chǎn)晶體硅太陽能電池最關(guān)鍵的步驟之一，是在硅片的正面和背面制造非常精細(xì)的電路，將光生電子導(dǎo)出電池。這個(gè)金屬鍍膜工藝通常由絲網(wǎng)印刷技術(shù)來完成——將含有金屬的導(dǎo)電漿料透過絲網(wǎng)網(wǎng)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(gè)生產(chǎn)工藝流程中需要進(jìn)行多次絲網(wǎng)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(wǎng)印刷。太陽能電池是開發(fā)利用新能源、低碳環(huán)保的標(biāo)志性產(chǎn)品。絲網(wǎng)印刷在太陽能電池的正、背電極及背電場(chǎng)的制作過程發(fā)揮了很重要的作用，絲網(wǎng)印刷太陽能電極工藝現(xiàn)在已經(jīng)相當(dāng)成熟，已經(jīng)成為其主流工藝方式。
1.基本的太陽能絲網(wǎng)印刷
印刷過程從硅片放置到印刷臺(tái)上開始。非常精細(xì)的絲網(wǎng)印版固定在網(wǎng)框上，放置在硅片上方，絲網(wǎng)封閉了除柵格線以外的其他區(qū)域，以便導(dǎo)電漿料能夠通過。硅片和絲網(wǎng)的距離要嚴(yán)格地控制（稱為印刷間隙，或者網(wǎng)距）。由于正面需要更加纖細(xì)的金屬線，因此用于正面印刷的絲網(wǎng)其網(wǎng)格通常比用于背面印刷的要細(xì)小得多。把適量的漿料放置于絲網(wǎng)之上，用刮刀涂抹漿料，使其均勻填充于網(wǎng)孔之中，刮刀在移動(dòng)的過程中把漿料通過絲網(wǎng)網(wǎng)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(yán)格控制。每次印刷完成后，硅片被放入烘干爐，使導(dǎo)電漿料凝固。接著，硅片被送入另一個(gè)不同的印刷機(jī)，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(jié)。
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(wǎng)印刷的導(dǎo)線，它們的功能是不同的。正面的線路比背面的更細(xì)；有些制造商會(huì)先印刷背面的導(dǎo)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(chǎn)生的損壞。在正面（面向太陽的一面），大多數(shù)晶體硅太陽能電池的設(shè)計(jì)都采用非常精細(xì)的電路（“手指線”），把有效區(qū)域采集到的光生電子傳遞到更大的采集導(dǎo)線——“母線”上，接著再傳遞到組件的電路系統(tǒng)中。正面的手指線要比背面的線路細(xì)得多（窄到80μm），正因?yàn)槿绱耍娴挠∷⒉襟E需要更高的精度和準(zhǔn)確性。硅片的背面和正面的印刷要求是不同的，技術(shù)上也不那么嚴(yán)格。背面印刷的第一步工序是印刷一層以鋁為基礎(chǔ)的導(dǎo)電材料，而不是非常細(xì)的導(dǎo)電柵格。同時(shí)，能夠?qū)]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(dòng)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(tǒng)相連接。
3.相關(guān)工藝參數(shù)
為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換率，盡量降低銀導(dǎo)線對(duì)與電池板的遮擋，絲網(wǎng)版上柵格線的寬度應(yīng)該盡量窄，而柵格線太細(xì)有可能造成導(dǎo)電銀漿的厚度太薄，甚至有可能斷。因此，絲網(wǎng)版上的柵格線寬一般在80～120μm之間。由于印刷后導(dǎo)電銀漿會(huì)比絲網(wǎng)版上的寬度有所增加，印刷后的銀漿在燒結(jié)后的寬度在110-150μm之間。為了降低其串聯(lián)電阻，印在電池板上的銀導(dǎo)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(yè)內(nèi)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(wǎng)版，太陽能電池的轉(zhuǎn)化率及穩(wěn)定性都有較好的表現(xiàn)。其網(wǎng)版規(guī)格及相關(guān)工藝參數(shù)為：
4.其他條件要求
絲網(wǎng)的繃網(wǎng)張力一般為28±2N。背電極絲網(wǎng)的壽命應(yīng)大于15000次，背電場(chǎng)絲網(wǎng)的壽命應(yīng)大于15000次，正電極絲網(wǎng)的壽命應(yīng)大于10000次。
絲網(wǎng)應(yīng)存放在恒溫、恒濕的條件中，溫度的急劇變化會(huì)導(dǎo)致張力的下降，而濕度過大會(huì)導(dǎo)致乳膠的變性，從而影響使用效果甚至報(bào)廢。
具體存放條件為：溫度22±3℃，濕度50%±10%。
生產(chǎn)車間在使用前應(yīng)將絲網(wǎng)提前領(lǐng)出，在廠房靜置24小時(shí)以上。在急需時(shí)應(yīng)保證在廠房靜置2小時(shí)以上。
絲網(wǎng)在出廠前一直是存放在潔凈環(huán)境中的，因此在使用前應(yīng)保持清潔，質(zhì)檢過程應(yīng)在相對(duì)潔凈的環(huán)境中進(jìn)行，質(zhì)檢過后應(yīng)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(wǎng)對(duì)震動(dòng)非常敏感，任何碰撞都會(huì)導(dǎo)致張力下降甚至崩網(wǎng)報(bào)廢，因此在移動(dòng)、使用過程中應(yīng)輕拿輕放、避免任何碰撞。
絲網(wǎng)的表面非常脆弱，任何鈍物對(duì)網(wǎng)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(bào)廢。因此在移動(dòng)、使用過程中應(yīng)避免網(wǎng)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(wǎng)框處要用軟墊分開。
絲網(wǎng)的乳膠不是一種非常穩(wěn)定的物質(zhì)，且厚度很小，在存放過程中會(huì)發(fā)生一些復(fù)雜的物理化學(xué)變化，所以絲網(wǎng)進(jìn)廠后應(yīng)在一個(gè)月以內(nèi)使用。
共有 網(wǎng)友評(píng)論