太阳能电池工艺中的丝网印刷和烧结

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丝网印刷烧结原理及作用

丝网印刷烧结原理及作用

一、丝网印刷
③浆料
• 印刷时浆料黏度的变化 (触变性) 如右图所示: • 浆料的黏度与流动性呈反比,
黏度越低,流动性越大, 可在一定程度保证印刷的质量。 • 浆料黏度过大,透墨性差, 印刷时易产生桔皮、小孔。 • 浆料黏度过小,印刷的图 形易扩大(栅线膨胀),产生气泡
毛边。
一、丝网印刷
④印刷台面
5、异常情况及解决方法
A虚印 B堵网 C漏浆 D粘网 E厚薄不均 F碎片
G印刷偏移 IH毛刺,线条模糊 I铝珠铝包 J翘曲 K缺印 L印刷图形失真
一、丝网印刷
• A、虚印或段珊
产生原因
解决方法
1. 堵网
1. 擦拭网版,严重的更换网版。
2. 印刷参数设置不合理
2. 设置合理的印刷参数。
1. 印刷压力过小。 2. 丝网间隙过小。 3. 浆料黏度过大。 4. 刮胶角度过小或刮胶刃口磨
损。
5. 印刷速度过快。 6. 网版张力不够。 7. 印刷台面真空吸力不够。
解决方法 1. 加大印刷压力。 2. 加大丝网间隙。 3. 浆料搅拌适当时间。 4. 重新安装或更换刮胶。 5. 降低印刷速度。 6. 更换网版。
B.丝网根据材质可分为尼龙丝网、聚酯丝网和不锈钢丝网。 尼龙丝网和聚酯丝网: 印刷图形重现性差,油墨厚度的均匀性较难控制,绷网时张力受到限制,适用 于一般质量要求不高的网印产品。 不锈钢丝网: 具有线径均匀,网纱厚度一致,张力稳定的特征,印刷图形质量好,适应性广 ,尤其是在制作高精度高密度高质量的网印产品和作业方面得到广泛的应用。
工艺流程
1、工艺流程简图如下 装载
背电极印刷 一次烘干
正电极印刷 二次烘干 背电场印刷
烧结 测试分选
质检

3.丝网印刷和烧结工序介绍

3.丝网印刷和烧结工序介绍

丝网印刷和烧结工序介绍对于晶体硅太阳电池来说,丝网印刷和烧结是最后两个工序。

为输出电池光电转换所获得的电能,必须在电池上制作正、负两个电极。

所谓电极,就是与电池p-n结形成紧密欧姆接触的导电材料。

一般用丝网印刷的方法制作电极,然后再经过烧结工艺,干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分,使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。

电极与硅基体粘接的牢固程度,是太阳能电池性能的主要指标之一。

这两个工序对于太阳能电池的效率以及成本有着重要的影响,网版浆料的选择在整个太阳能电池的生产中都有着重要的低位。

下面我们针对丝网印刷和烧结工序进行一下基本的介绍:一、丝网印刷基本介绍1.丝网印刷的原理丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。

通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。

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。

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。

对太阳能电池而言,丝网印刷是通过刮刀的运动将浆料印刷到硅片上的一种印刷方式,是太阳能电池制造过程中最常用的制作正负电极的方式。

相比较其他的方式(如溅射等)具有以下优点:①设备简单,易于实现②成本较低2.丝网印刷的设备及作用丝网印刷中,每道都使用不同的网版,网版的设计对银浆的耗量以及效率的影响有着重要的作用,下面针对网版的各项参数做一下重点介绍。

二、丝网印刷网版参数介绍一般情况下,太阳能电池使用网版的外形如下图所示,是由不锈钢丝网编织而成。

丝网印刷网版主要参数指标包括以下几个方面:1.网版目数:网版目数的是每平方厘米(cm2)丝网所具有的网孔数目。

用来表征网版网孔的大小,目数越大,网孔越小,其他条件相同情况下下墨量越小。

同时目数大小对应网版的疏密程度,影响网版的使用寿命。

!!!太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介

!!!太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介

去除磷硅玻璃的目的、作用:
1.
磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制,且其工艺窗口太小,不稳 定。 磷硅玻璃的折射率在1.5左右,比氮化硅折射率(2.07左右)小, 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质,会增加少子表面复合,使电池 效率下降。
2.
3.
2. 扩散(POCl3液态扩散)
结的附近形成了与内建电场方
向相反的光生电场。在n区与p 区间产生了电动势。当接通外
电路时便有了电流输出。
单晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池
2. 硅太阳电池的制造工艺流程

下面我们就硅太阳电池的制造工艺流程以及各工序进行简 单的介绍。 晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括:硅片清 洗、绒面制备、扩散制结、(等离子周边刻蚀)、去 PSG(磷硅玻璃) 、PECVD 减反射膜制备、电极(背面电极、 铝背场和正电极) 印刷及烘干、烧结、Laser和分选测试等。 同时,在各工序之间还有检测项目,主要有抽样检测制绒效 果、抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射 率等项目。
(c). 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应:
4PCl3 5O2 2PO 2 5 6Cl2
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面, P2O5与Si反应生成SiO2和 磷原子:
2P O 5Si 5SiO 4P
2 5 2
这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。
ser
4.沉积减反射膜(PECVD)
10.烧 结
5.丝网印刷背电极
6.烘 干
9.丝网印刷正电极
8.烘 干
7.丝网印刷背电场

太阳能电池制造中的丝网印刷技术

太阳能电池制造中的丝网印刷技术

太阳能电池制造中的丝网印刷技术【天意数字快印】一太阳能电池制作工艺1.太阳能电池的精密丝网印刷从太阳能电池制作工艺流程(图一)中我们可以清楚地看到:太阳能电池的主要制作工艺为五次精密丝网印刷。

流程图中的1为CdS膜的精密丝网印刷;4为CdTe膜的精密丝网印刷;5为C电极的精密丝网印刷;7为Ag+In电极的精密丝网印刷;8为Ag电极的精密丝网印刷。

2.特种功能性油墨在丝网印刷的功能性油墨中,太阳能电池油墨(姑且如此称谓)又是一种新颖的别具一格的功能性油墨,应该说这些特种功能性油墨的研究、开发和商品化是太阳能电池制造技术中最基本也是最关键的因素。

它们是:(1)CdS油墨主剂:CdS高纯度粉末(5N),粉末粒径为2~3μm。

助剂:CdCl2粉末9.1%(wt)。

粘结剂:丙烯、乙二醇(适量)。

(2)CdTe油墨主剂:Cd粉末(5N)与Te粉末(6N)等量加入,其粉末粒径为0.5μm。

助剂:CdCl2粉末0.5%(wt)。

粘结剂:丙烯、乙二醇(适量)。

(3)碳(C)油墨在碳油墨中加入10~50ppm的铜杂质。

(4)Ag+In油墨在Ag油墨中加入20%(wt)的In粉末。

(5)Ag油墨Ag油墨市场有售,购买时特别需要关心其金属银含量。

二、有关高科技丝网印刷的思考1.从太阳能研究发展趋势看高科技丝网印刷根据太阳能研究开发计划,太阳能电池的发展趋势是,从地面用大规模集中型向小规模分散型发展,进而开发宇宙发电站用太阳能电池。

据太阳能电池研究专家的权威意见,开发太阳能电池的关键是降低成本,为此,他们提出三条意见:(1)降低硅材料的生产成本;(2)继续新技术、新工艺、新材料的研究与开发,大幅度降低生产成本;(3)提高特种印刷的技术水平,实现大批量、高质量印刷。

从专家提出的这三点意见中,作为丝网印刷工作者,我们应该很高兴同时也很自豪地告诉从事太阳能电池研究的朋友们,所谓“特种印刷”(即丝网印刷),今天无论从设备、工艺和技术上已经具备了高速度、大批量、高质量完成各种高精度丝网印刷(当然包括太阳能电池丝网印刷)的能力。

太阳能电池片丝网印刷

太阳能电池片丝网印刷

烘干和烧结
烘干和烧结的目的
烘干和烧结是为了使印刷在硅片表面的油墨或涂料干燥并 固定在适当的位置,同时使油墨或涂料发生必要的物理和 化学变化。
烘干和烧结工艺
烘干和烧结工艺应根据油墨或涂料的特性和太阳能电池片 的材料特性进行合理控制,包括温度、时间和气氛等参数。
烘干和烧结设备
烘干和烧结设备可以采用隧道式烘干机或烘箱,设备应具 备温度控制和时间控制功能,以确保烘干和烧结效果的一 致性和稳定性。
丝网质量
01
丝网的材质、目数、开口尺寸等参数直接影响印刷质量,选用
高质量的丝网是保证印刷精度的前提。
印刷参数
02
印刷压力、速度、刮刀角度和硬度等参数的设置对印刷线条的
宽度、高度和均匀性有触变性、干燥速度等性能参数对印刷效果和固化
过程有直接影响。
质量检测方法
目视检测
检测与修复
检测目的
检测与修复是为了确保太阳能电池片丝网印刷的质量和可靠性,及 时发现并处理存在的缺陷和问题。
检测方法
检测方法包括目视检测、自动光学检测和X射线检测等,应根据印 刷品的特性和质量要求选择适当的检测方法。
修复工艺
对于发现的缺陷和问题,可以采用适当的修复工艺进行处理,如局部 热处理、激光修复等,以确保太阳能电池片的质量和性能符合要求。
03 太阳能电池片丝网印刷工 艺流程
涂布感光胶
涂布感光胶
在丝网印刷前,需要在硅片表面涂布 一层感光胶,以增强丝网印刷的附着 力。
涂布方式
涂布厚度
感光胶的厚度应均匀,且需根据丝网 印刷的精度要求来控制,一般而言, 较薄的涂布厚度可以提高印刷线条的 精度。
感光胶可以采用喷涂、刷涂或浸涂的 方式进行涂布,具体涂布方式应根据 感光胶的特性和生产工艺要求而定。

太阳能电池-丝网印刷烧结、测试工艺作业指导书

太阳能电池-丝网印刷烧结、测试工艺作业指导书
C丝网更换周期为16小时(即隔班更换)。印刷各项参数必须在规定范围内进行调整,如超出范围,需经技术人员同意,并做好相关记录,不得随意更改。
B丝网更换周期为24小时。使用期间,根据铝浆印刷量调整参数,通常是调整丝网间隙、压力和印刷速度。印刷参数必须在规定范围内进行调整,如超出范围,需经技术人员同意,并做好相关记录,不得随意更改。
刮刀条的准备:时刻备好已安装完的备用刮刀套件,以备生产中的刮刀出现问题后及时更换。
无水乙醇的准备:将瓶装的无水乙醇倒入洗瓶中,以方便使用。
专用保护纸:检查保护纸的洁净情况,将其粘在印刷台上,以防止碎片或其它杂质进入印刷台。
7.5参数记录包括:
丝网更换记录、印刷参数记录、铝浆印刷量及生产厂家、生产记录
同时测试时的温度也对测试结过有一定影响,所以应该尽量控制在规定温度范围之内。
九.丝网印刷工艺操作
对于不合格的硅片应挑出,以免不合格硅片的投入影响正常生产。设备自动运行,装载机自动将载片盒上的硅片取出,放在印刷机的传送带上,一片一片拿取、传送、印刷、烘干、烧结,直至完成成品电池的测试。
9.1注意事项:
6.1.4质量控制点
(1)印刷
印刷量(与丝网间隙、印刷速度、压力有关),印二印三的印刷量应该每一小时称量一次,如不在工艺规定范围内,即时调整上述有关参数。同时应注意印刷烘干箱温度、传送带速度以及是否漏印、印偏,断栅等。
(2)烧结
烧结各个温区的温度控制,排风量、冷却水温度流量、传输带的带速等。
注意设备运行情况,各项报警应及时处理。
(1)交接班时,交班操作人员应准确记录现用印刷参数
(2)接班人员接班后应检查上一班次记录的参数是否与机器运行中的参数一致。
(3)印刷参数做更改后,应及时准确做好记录(时间,原因或目的等)。

光伏工艺

光伏工艺

一、工艺简介太阳能电池生产工艺一般分为:扩散前清洗、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD,丝网印刷,烧结,分类检测和封装。

扩散前清洗的目的在于制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。

相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创,这些设备中最好的是RENA,因为他不光卖设备,还卖制绒工艺的专利。

所使用的介质有HF,HCL,HNO3,NaOH,Na2SiO3和乙醇等。

动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。

扩散的目的在于形成PN结。

硅片含硼,是P型结物质,需要往里面掺杂磷,使电子发生移动,形成PN结空穴。

所使用的介质有POCL3,N2,O2。

动力源有压缩空气,氮气,工艺冷却水,热排风和有机排风。

使用的设备是高温扩散炉,厂商有SVCS,TEMPRESS,长沙48所等。

该道工艺有洁净要求,需要在洁净室内运行。

因为扩散炉内的石英管需要清洗,所以需要增加一种石英管清洗机。

扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃,即SiO2和P2O5的混合物,所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。

动力源有氮气,压缩空气,纯水,HF,热排风,酸排风,废水等。

设备有深圳捷佳创。

刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开,防止短路。

目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。

动力源有CF4,N2,NH3,热排风,有机排风。

PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜,增加折射率,同时掺杂H元素,使缺陷减少,还可以保护硅片。

所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备,还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。

动力源有SiH4,NH3,氮气,压缩空气,工艺冷却水,热排风,硅烷排风等。

丝网印刷的目的在于印刷导电电极。

先印背面,再印正面。

目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线。

动力源有真空,压缩空气,热排风,有机排风等。

太阳能电池丝网印刷简介

太阳能电池丝网印刷简介

IV区旳构成
IV区主要涉及丝网印刷、烧结和 测试这三部分,成品电池片在这一道 工序完毕。
丝网印刷目旳
▪ 利用丝网印刷,将具有金属旳导电浆料透过丝 网网孔压印在硅片上形成电路或电极,将光生 电子导出电池。把金属浆料印在已形成p-n结 旳多晶硅硅片上,分别印刷背面银铝浆,形成 背电极,有利于组件旳焊接。第二道印刷铝浆 进行重掺杂,形成P+层。铝背场降低载流子复 合,搜集正电荷,增大开压。第三道印刷银浆, 有利于电荷旳搜集,形成上电极。
试机直接与分选机通讯,经过分选机把电池片放置在预先拟定 旳目旳仓中。
BERGER系统旳构成:
1. 灯 2. 灯电源 3. 电池测试盒 4. 测温组件
电流-电压曲线
蓝线为灯发光强度E=1000W/m2旳测量曲线 红线为灯发光强度E=500W/m2旳测量曲线
电流-电压曲线参数简介
Isc 短路电流 Voc 开路电压 Pmpp 最大功率 Vmpp 最大功率相应旳最大电压 Impp 最大功率相应旳最大电流 Rs 串联电阻 FF 填充因子 Rsh 并联电阻
• 该功能举起上部到它最高旳位置。这是唯一旳使在丝网和印刷巢中 间有足够旳空间来清洗丝网旳下腹。该操作区域旳LED表白:
• 绿色:设备处于清洗位置。 • 灰色:设备没有处于清洗位置。
❖ 该功能用于携带刮刀机构,上部和丝网单元到它们各自旳基准位置。 基准位置是能够开启自动模式旳位置。操作区域旳LED表白如下:
丝网印刷旳定位
。经过网板固定架上旳三个轴(X轴及两角旳旋转轴)自动调整网 板旳位置,使其与硅片对正
旋转轴1
X 轴
旋转轴2
印刷旳有关参数
印刷压力:用于在印刷时提供给刮刀垂直力,以确保在印刷过程 中能把浆料经过网孔刮到硅片上。刮刀压力越小,填入网孔 旳墨量就越多。

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。

具体介绍如下:一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。

该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。

该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。

其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。

在进行少子寿命和电阻率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。

硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。

二、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。

由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。

硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。

大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。

为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。

制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。

经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。

三、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。

管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。

太阳能电池片生产流程解析

太阳能电池片生产流程解析

太阳能电池片生产流程解析一、概念太阳能电池:就是将太阳能转化为电能的半导体器件。

二、工艺流程太阳能电池工艺流程:清洗制绒→扩散→刻蚀→去PSG→ PECVD→丝网印刷→烧结→测试分档→分选→包装(一)、制绒和清洗硅片表面处理的目的:去除硅片表面的机械损伤层,清除表面油污和金属杂质,形成起伏不平的绒面,增加硅片对太阳光的吸收效率。

绒面腐蚀原理:利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性,在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌,就称为表面织构化。

角锥体四面全是由〈111〉面包围形成,反应式为:Si+2NaOH+H2O →NaSiO3+2H2↑制备绒面的目的:减少光的反射率,提高短路电流(Isc),最终提高电池的光电转换效率。

陷光原理:当光入射到一定角度的斜面,光会反射到另一角度的斜面,形成二次或者多次吸收,从而增加吸收率。

影响绒面质量的关键因素:1.NaOH浓度 2.异丙醇浓度 3.制绒槽内硅酸钠的累计量 4. 制绒腐蚀的温度 5.制绒腐蚀时间的长短 6.槽体密封程度7.异丙醇的挥发程度化学清洗原理HF去除硅片表面氧化层:SiO2 + 6HF → H2[SiF6] + 2H2OHCl去除硅片表面金属杂质:盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与Pt2+、Au3+、 Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的络合物。

★注意事项NaOH、HCl、HF都是强腐蚀性的化学药品,其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道,所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。

一旦有化学试剂伤害了员工的身体,马上用纯水冲洗30分钟,送医院就医。

(二)、扩散太阳电池制造的核心工序——PN结(太阳电池的心脏)扩散的目的:形成PN结太阳能电池磷扩散方法1.三氯氧磷(POCl3)液态源扩散2.喷涂磷酸水溶液后链式扩散3.丝网印刷磷浆料后链式扩散,现大多采用的是第一种方法。

太阳能电池丝网印刷简介

太阳能电池丝网印刷简介

行电池位置的视觉检查。该操作区域的LED表面:
• •
绿色:中间传送带上有一个太阳电池并且位于印刷巢。 灰色:中间传送带上没有太阳电池。

该功能放低设备上部(印刷头)到印刷位置。当一个太阳电池在原位时,该功能只能 在参数菜单内执行,因为禁止印刷到空的印刷台。但是如果没有电池在位置上,在 OPS菜单放低上部是可能的,因为对于调整丝网这是必须的。当在OPS菜单上将上部放 低,丝网位置将自动调整,以便使丝网的基准在摄像头的视野中可见。该操作区域的 LED表明:
硅片经过三次印刷工序后的效果图
背银印刷
背铝印刷
正银印刷
IV区生产流程
上料→边缘碎片检测→背电极印刷→人
工检测→烘干→缓冲存储器→背面铝印 刷→人工检测→烘干→缓冲存储器→翻 转电池片→正银栅线印刷→自动检测→ 烧结→缓冲存储器→冷却→测试→分类 →包装
丝网印刷原理
丝网印刷由五大要素构成,即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基
刮刀截面:对刮刀的截面形状来说,刮刀边越锐利,线接触越细, 出墨量就越少;边越圆,出墨量就越多。
4. 水平烘干炉 (ICS03H)
烘干炉有五个不同的红外加热区,电池片经过预热,加热,冷却后传送到下 道工序。
烘干: 烘干金属浆料中的有机溶剂,通过共融
烧结使得金属电极和硅材料形成良好的 接触
硅片传送采用金属网带;加热采用红外加热管;烘干炉上部有排风管
5. 堆栈存储单元 (SMP01)
此设备配备有一个可以容纳最多60片电池片的花篮,在下游设备出现故障时 有时,电池片可存入缓冲器,在上游设备出现故障时,花篮中存有的电池片 可继续向下游传送,起到了缓冲作用,提高了印刷生产线的效率。在正常生 产时此设备作普通传送带用。

太阳能电池片丝网印刷遇到的工艺问题及处理

太阳能电池片丝网印刷遇到的工艺问题及处理

太阳能电池片丝网印刷遇到的工艺问题及处理
一、翘曲:
1.硅片太薄——控制原始硅片厚度
2.印刷铝浆太厚——控制铝浆重量
3.烧结温度过高——调整烧结炉4、5、6、7区温度
4.烧结炉冷却区冷却效果不好——查看风扇状况、进出水温度压力等
二、铝包:
1.烧结温度太高——调整烧结炉4、5、6、7区温度
2.印刷铝浆太薄——印刷铝浆重量加重
3.使用前浆料搅拌不充分——搅拌时间必须达到规定时间
4.铝浆印刷后烘干时间不够——增加烘干时间或提高烘干温度
5.烧结排风太小——增大烧结炉排风
6.烧结炉冷却区冷却效果不好——查看风扇状况、进出水温度压力等
三、虚印:
1.印刷压力太小——增大印刷压力
2.印刷板间距太大——减小板间距
3.印刷刮刀条不平——更换刮刀条
4.工作台板不平,磨损严重——更换工作台板
5.网印机导轨不平——重新调整导轨
四、粗线:
1.网版使用次数太多,张力不够——更换网版
2.网版参数不合格——核对该批网版参数,更换网版
3.浆料太稀,浆料搅拌时间太长——严格执行浆料搅拌时间规定
4.网印机参数不合适——调整网印机参数
五,漏印——网版有破损或者有杂物,可以用松油醇粘无尘布后擦拭网版相应位置。

太阳能电池涂布工艺流程

太阳能电池涂布工艺流程

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②基片准备:选用清洁、平整的硅片作为基底,进行预处理,包括清洗、烘干,确保表面无杂质。

③涂布:使用丝网印刷、喷涂、刮刀或旋涂等方法,将浆料均匀涂布在硅片表面,形成所需的厚度和图案。

④干燥:涂布后,将硅片送入干燥炉,去除溶剂,固化浆料,形成稳定的涂层。

⑤烧结:在高温下对涂层进行烧结,使浆料中的成分熔融并重新结晶,形成良好的电接触层。

⑥检测与修复:对涂布后的硅片进行质量检测,包括外观、厚度、电阻等,必要时进行修补或重做。

⑦电极制作:在电池片的正面和背面,通过丝网印刷等方法涂布金属电极浆料,形成上下电极。

⑧共烧:将金属电极浆料在高温下烧结,形成良好的金属接触,同时完成电池片的最后固化。

⑨性能测试:对制备完成的太阳能电池片进行光电性能测试,包括转换效率、短路电流、开路电压等指标。

⑩分选与封装:根据测试结果对电池片进行分级,将合格的电池片进行封装,制成太阳能电池组件。

丝网印刷

丝网印刷

1. 丝网印刷、烧结工序的作用:在晶体硅太阳能电池制造工艺中,有通过用丝网印刷的方法,将金属浆料按照预先设计好的图案移印到硅片表面。

烧结是将印刷好浆料的电池片,通过快速烧结的方法使金属浆料固化并与硅片表面形成良好的欧姆接触,形成太阳能电池的电极。

2. 质控点:印刷烧结工艺流程如下:(1)背电极印刷需要控制:1)印刷偏移(新换网版或网版被复位后,需要重新测量印刷图形的偏移,并进行校正)2)印刷湿重(多晶背极湿重0.05~0.08g,超出此范围为异常,需要排除)(2)1#、2#烘干炉温度在设定温度的±10℃范围内。

(3)背电场印刷湿重,125单晶0.8~1.1g,156多晶1.4~1.7g,因为湿重会影响形成背场合金层厚度,从而对电池性能产生影响,而且背场厚度会对电池弯曲度产生影响,烧结后电池片的弯曲程度要求为:125电池的弯曲度<2.3mm(200μm厚度),<2.4mm(180μm厚度);156电池的弯曲度<2.5mm(200μm厚度),<2.6mm(180μm厚度)。

(4)正电极印刷需要控制印刷湿重和烧结后线宽,而烧结后的线宽尤为重要,因为其对电池效率影响做大。

烧结后细栅线线宽范围要求70μm~100μm,监控频率为每2小时一次,监控设备为金相显微镜。

(5)烧结炉主要监控项目为:温度、废气压力、网带速度和热空气流量等。

温度监控有2种,设备自带监控,实际温度与设定温度偏差±2.5℃。

datapaq炉温仪每15天测试烧结过程中硅片表面实际温度,要求重要参数峰值在760±5℃;废气压力differential pressure>100pa;belt speed :5600±100mm/min;hot air flow 3.0±2m/s。

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太阳能电池片丝网印刷知识点总结汇总

太阳能电池片丝网印刷知识点总结汇总

太阳能电池片丝网印刷学问点总结汇总消灭过一种降级的电池片 ,是由于刮刀有缺口,造成三根主栅上都有一条突起的刮痕,简洁引起包装碎片和焊接碎片,期望各班引以为戒, 觉察相像的问题,准时更换刮条。

G 档分类1、集中面放反:Uoc:0.57—0.60 Isc:1 左右Rs:100-200 左右Rsh:10 以内,约为 1 FF:50 以内(30-40)Irve1:12(也有正常的)Ncell:2%左右主要参数特征:Irev1>12,Rs>100,Isc=1 左右。

解释:集中时下面和反面都成 N 型,但反面 N 型集中的结浅,集中面放反后,原下面的N 型被Al 掺杂为P 型,原反面的浅结很简洁被烧穿。

2、局部集中:Uoc:0.58—0.60 Isc:3—4 Rs:10—20 Rsh:10 以内FF:50-60 左右Irev1 接近12 Ncell:10%左右主要参数特征:Isc 减小,Rsh<5,η=10解释:与上一个状况类似,下面有很多浅的结(被遮住的局部),形成局部烧穿漏电。

3、正面粘有铝浆Uoc 0.1 左右Isc:3 左右Rs 负的Rsh:0 Irev1>12Ncell<1% FF:24—25主要参数特征:Rs=-30mΩ, Rsh=0, Irve1>124、N 型片或高度补偿Uoc 0.02-0.06 Isc:5 左右Rs-20 左右Rsh:0Ncell:2-3% FF:100—200主要参数特征:Rs<0, Rsh=0, FF>100, Irev1=0.03解释:N 型片反面印刷铝浆后成为 P+型,下面集中后形成 N+型,从而产生电流。

5、方块电阻偏大Uoc 0.60-0.61 Isc:4 左右Rs:20 左右Rsh:10-20Ncell:10%左右 FF:50—60 Irev1 接近1主要参数特征:Rs 偏大, Isc 偏小, Rsh 偏小解释:方块电阻不均的直接影响就是薄层电阻 ,此外应为方块电阻偏大,致使薄层电阻偏大,串联电阻增大。

太阳能电池生产工艺

太阳能电池生产工艺

太阳能电池生产工艺太阳能电池的生产依次分为前清洗(制绒)、扩散、刻蚀、PEVCD(镀SiN x减反膜)、丝网印刷、烧结、测试分选七个步骤。

一、前清洗工艺前清洗的目的在于清除表面油污和金属杂质、去除硅片表面的机械损伤层、形成起伏不平的绒面,通过增加表面积和多次反射增加硅片对太阳光的吸收。

对单晶硅而言,制绒工艺是利用低浓度碱溶液对晶体硅各个晶面腐蚀速率的不同,在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌,就称为表面织构化,俗称制绒。

通过制绒工艺,可以达到去除单晶硅片表面在切片过程中产生的损伤层的目的,同时制成金字塔形状的表面以减小反射损失。

对多晶硅而言,是利用HNO3和HF 分别和Si和SiO2进行各向同性反应。

反应中表面产生一些凹低不平的起陷光的作用凹坑。

二、扩散扩散工艺的目的是将P型(掺硼)硅衬底在高温下,表面形成一层N型(掺磷)反型层,在硅片上形成一个P-N结。

具体原理为当磷(产线采用的磷源为三氯氧磷)沉积在硅片表面后,表面与内部存在浓度梯度,磷原子在高温驱动下穿过晶格到达其平衡位置,在硅片片面形成N型层。

然后通过测试方阻来判断P-N 结质量。

三、后清洗工艺后清洗的目的在于去掉下表面和边缘的N型硅,使得硅片边缘相互绝缘;同时去除表面多孔硅、表面形成的磷硅玻璃和部分死层。

工艺流程包括上料、去边结(HNO3、HF、H2SO4)、水洗、碱洗、水洗、去PSG(HF)、水洗、吹干、下料。

四、PEVCDPECVD钝化的目的在于以下三点:○1在正表面镀一层减反增透膜,减少光的反射,增加电池对光线的吸收;○2钝化硅体内的悬挂键等缺陷,即氢钝化;○3对电池正表面进行保护,防止氧化。

PECVD是利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。

由于等离子体存在,促进气体分子的分解、化合、激发和电离,促进反应活性基团的生成,这些基团经一系列化学和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜。

反应过程中有大量的氢离子注入到硅片中,使硅片中悬挂键饱和、缺陷失去活性,达到表面钝化和体钝化的目的。

太阳能电池工艺丝网印刷简介

太阳能电池工艺丝网印刷简介

故障处理
● 第一道: 第一道: 1.上料台Feed C/V2经常会有承载盒不到位引起的报警,可以分为两种:一种是Magazine 1.上料台Feed C/V2经常会有承载盒不到位引起的报警,可以分为两种:一种是Magazine 上料台 经常会有承载盒不到位引起的报警 处在Down的位置,只要把盒子推到位就可以了;另一种是Magazine 处在Up 的位置, Down的位置 处在Down的位置,只要把盒子推到位就可以了;另一种是Magazine 处在Up 的位置, 那时你推盒子是推不动的,因为被卡死了,只要让Magazine 处在Down 那时你推盒子是推不动的,因为被卡死了,只要让Magazine 处在Down 位置再把盒子 推到位就行了。 推到位就行了。 经常会吸住承载盒内的拖盘而报警,原因是盒子上端开口比较大, 2.Wafer transfer 经常会吸住承载盒内的拖盘而报警,原因是盒子上端开口比较大,拖 盘挡住了感应器而造成,只要将拖盘放正,把Wafer transfer移到另一个位置就行了, 盘挡住了感应器而造成, 只要将拖盘放正, transfer移到另一个位置就行了, 移到另一个位置就行了 把盒子整一下。 把盒子整一下。 有吸两片的现象,方法有a .调节风刀的大小和风刀吹风的位置 调节风刀的大小和风刀吹风的位置; 3.Wafer transfer 有吸两片的现象,方法有a .调节风刀的大小和风刀吹风的位置; .调节四个吸嘴的高低 .调慢气缸的上升速度 ,风刀吹风的时间 调节四个吸嘴的高低;c 调慢气缸的上升速度;d 风刀吹风的时间。 b .调节四个吸嘴的高低;c .调慢气缸的上升速度;d ,风刀吹风的时间。 因为硅片碎掉,摄想头定位出现报警而造成的机械手不动作,方法有a .放 4.Alignment 因为硅片碎掉,摄想头定位出现报警而造成的机械手不动作,方法有a .放 好片子上重新照点定位就可以;b .如果 不行,只有甩源关掉,用手将Alignment 如果a 好片子上重新照点定位就可以;b .如果a 不行,只有甩源关掉,用手将Alignment 推 P1的位置 然后重新启动电源, 的位置, 有一个复位的过程旧可以了。 离Standby P1的位置,然后重新启动电源,让Alignment 有一个复位的过程旧可以了。 5.印刷台面有压板的现象 原因有:网板下面胶带粘的太多太厚, 印刷台面有压板的现象, 5.印刷台面有压板的现象,原因有:网板下面胶带粘的太多太厚,员工在装片时没有注意 硅片与硅片之间是否有小碎片或灰尘,印刷台面没有调平或是刚带打毛, 硅片与硅片之间是否有小碎片或灰尘,印刷台面没有调平或是刚带打毛,硅片本身有 受过伤或裂痕。 受过伤或裂痕。

太阳能电池片丝网印刷常见问题解决方法

太阳能电池片丝网印刷常见问题解决方法

太阳能电池片丝网印刷常见问题解决方法
1.印刷速度对印刷效果的影响?印刷速度提高,会使浆料对网孔的填充效果变差。

使印刷的平整性变差,容易造成葫芦状栅线。

在一定范围内,印刷速度提高,可以使栅线高度上升,宽度变小。

2.浆料黏度对印刷效果的影响?浆料的黏度如果太小,会导致印刷的图形易扩大。

产生气泡,毛边;浆料的黏度如果太大,会导致透墨性差,会产生橘皮,小孔。

在许可范围内,浆料的黏度越小越好。

3.压力与间距的关系?压力越大,间距越大。

因为压力大时,刮刀与网版接触的地方凸出来的也越多。

间距小的话,硅片承受的压力会变大,容易造成碎片。

两个参数不能单独改变,否则会影响印刷质量和增大碎片率。

4.烧结过程中,各温区的作用?室温~300℃:溶剂的挥发。

300℃~500℃,有机树脂排出,需要氧气。

400℃以上,玻璃软化。

600℃以上,玻璃与减反层反应,实现导电。

5.出现铝珠怎么办?如果是印刷过厚,就调整参数,降低板间距,提高印刷压力;如果是绒面过大,提醒制绒改善工艺;如果是浆料不匹配,就改善浆料。

12。

太阳能电池片丝网印刷_烧结工艺完整版

太阳能电池片丝网印刷_烧结工艺完整版

ADVANCEMENT Position1 刮刀起始位置;Position2 印刷后的返回位
置;Position3
印刷后停止位置 Position4 印刷后开始返回时位置,
机器印刷时括刀后退的开始位置。
FLOOD SUEEGEE Printing speed 印刷速度;Flood speed 回料速度
有机载体包括有机高分子聚合物、有机溶剂、有机添 加剂等等。它调节了浆料的流变性, 固体粒子的浸润 性, 金属粉料的悬浮性和流动性以及浆料整体的触变 性,决定了印刷质量的优劣。
丝网印刷—网版
网版是由不锈钢织成不同网目大小的网纱及涂在网纱 上的乳胶装在网框架组成。网版图样设计开孔处则将 乳胶去除,刮刀刷过网纱时可将施放在网版上的浆料 透过图样开孔处印在基材上,主要决定印刷厚度为乳 胶厚度。丝网印刷时根据不同的网版张力、乳胶厚度、 刮刀下压力量、刮刀速度、刮刀下刀及离刀迟滞时间 等等参数可得到不同的印刷厚度。此外,浆料的粘滞 性、基材表面的亲疏水性、烘干温度时间都会影响到 印刷的高度及深度。
X ,Y, Theta piece offsets 网板位置在三个方向上偏移量。
印刷参数
Snap-off 网版间距印刷时电池到网板的距离。这个参数关系到Z向电机的运动, 因为向下是正向,所以这个参数是一个负数。丝网间距的零点由压力传感器来 决定,每次照点时会进行一次零点的寻找。丝网间距的调节规律是设置值越大, 透墨量越高,当到达一定高度时,油墨无法触及承印物表面时就会造成印刷不 全或无法印刷;设置值越小,透墨量越低,当低到一定高度时,硅片无法在设 定的脱离速度和真空的带动下脱离网版而粘黏在网版上就是粘片;
Park 网版停止位置,印刷完成后电池到网板的距离,这个参数也是个负数。此 值设定偏低时会造成网版在印刷完成后由于位置较低而刮花印刷图形;

光伏丝印烧结炉作用

光伏丝印烧结炉作用

光伏丝印烧结炉作用
光伏丝印烧结炉是光伏制造中的重要设备之一,主要用于烧结光伏电池片上的金属电极。

其作用可以概括为以下几点:
1、烧结金属电极:通过高温烧结,将光伏电池片上的金属电极与基材紧密结合在一起,形成良好的导电性能。

这有助于提高光伏电池的效率和使用寿命。

2、增强附着力:高温烧结过程可以使金属电极与基材之间形成牢固的化学结合力,增强附着力,防止电极脱落或龟裂。

3、消除孔隙和空气泡:在丝网印刷过程中,光伏电池片上可能会留下孔隙和空气泡。

通过烧结,可以消除这些缺陷,提高光伏电池的光电性能。

4、降低接触电阻:通过高温烧结,可以使金属电极与基材之间的接触更加紧密,降低接触电阻,从而提高光伏电池的转换效率。

5、提高耐久性:经过高温烧结后,金属电极和基材之间的结合力得到增强,这有助于提高光伏电池的耐久性。

在长时间的使用过程中,光伏电池能够保持稳定的性能表现。

总之,光伏丝印烧结炉在光伏制造中发挥着至关重要的作用。

通过使用该设备,可以确保光伏电池片上的金属电极具有良好的导电性能、附着力、光电性能和耐久性,从而提高整个光伏组件的效率和可靠性。

随着光伏技术的不断发展,光伏丝印烧结炉的性能和工艺也在不断改进和完善,以满足光伏产业对高质量、高性能光伏产品的需求。

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21
烧结对电池片的影响
背面场经烧结后形成的铝硅合金,铝在硅中是作 为P型掺杂,它可以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。
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质量要求
烧结后的氮化硅表面颜色应该均匀,无明显的色 差. 电极无断线 背场无铝珠 电池最大弯曲度不超过1mm
23
安全事项
灼热的表面有烫伤的危险 危险电压有电击或烧伤的危险 有害或刺激性粉尘、气体导致人身伤害 设备运转时打开或移动固定件有卷入的危险
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正面电极的印刷参数
参数的调整以图形完整、线条饱满、印刷浆 料重量适当为基准。
14
正面栅线设计
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正面栅线设计
细栅线数:44 最边缘的细栅线到电池边缘的距离为1.7mm 0.125×44+1.7×2+43×2.7=125 两根细栅线之间的距离为2.7mm 主栅线的宽度1.5mm
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丝网版的存放方式
水平方式:将同一规格的丝网印版,放置在版架 的一层内,可重叠放置。 竖立方式:将丝网印版竖立在版架上的版槽内, 较大的网版最好采用竖立存放方式,以防丝网印 版下垂。 不管采用那种存放方式,都要重视网版的防尘。
17
烧结的动力学原理
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,具有很高的表面自由能。因为系统总是力求达到最低的 表面自由能状态,所以在厚膜烧结过程中,粉末系统总的表面 自由能必然要降低,这就是厚膜烧结的动力学原理。 固体颗粒具有很大的比表面积,具有极不规则的复杂表面状态 以及在颗粒的制造 、细化处理等加工过程中,受到的机械、 化学、热作用所造成的严重结晶缺陷等,系统具有很高自由能. 烧结时,颗粒由接触到结合,自由表面的收缩、空隙的排除、 晶体缺陷的消除等都会使系统的自由能降低,系统转变为热力 学中更稳定的状态。这是厚膜粉末系统在高温下能烧结成密实 结构的原因。
6
背面电极印刷参数
在印刷图形完好时,印刷头压力在范围内尽 可能的小。
7
背面Al浆可焊电极印刷
丝网材质:不锈钢丝网 1. 目数:320目 2. 丝直径:23~28μm 3. 丝网厚度:46μm 4. 膜厚:15μm 5. 膜和丝网总厚度:60~63μm
8
背面场印刷参数
上述参数会根据浆料的粘稠度、网版性能、背 面场印刷量做出适当调整。而影响所印铝浆的厚 度因素有:丝网目数、网线直径、开孔率、乳胶 层厚度、印刷头压力、印刷头硬度、印刷速度及 浆料粘度。
18
烧结的目的
干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分, 使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。
19
烧结温度的设定
温度可根据实际情况作出±10℃的调试,一般很 少做大幅度的调动。除了工艺初始化、更换浆料 型号、特殊规格的硅材料,才采用比较差异的烧 结温度进行烧结。
20
烧结对电池片的影响
相对于铝浆烧结,银浆的烧结要重要很多,对电 池片电性能影响主要表现在串联电阻和并联电阻, 即FF的变化。 铝浆烧结的目的使浆料中的有机溶剂完全挥发, 并形成完好的铝硅合金和铝层。局部的受热不均 和散热不均可能会导致起包,严重网印刷原理
丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进 行印刷的。通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作 而成。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、黄铜和青铜都 可以作为丝网材料。
9
背面电极及电场图示
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背面图形的优缺点
图1:
缺点:焊条为长条状,浪费了AgAl浆 优点:一旦出现碎片后,可以顺利的划成碎片
图2:
优点:可以大大节省AgAl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
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背面图形的优缺点
图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,这样可以大大提高效率和填充因子。 。
丝网印刷与 烧结
丝网印刷的发展史
丝网印刷技术从本上世纪70年代开始产生并 发展,由于其相对简单的生产工艺,在市场上确 立了优势。而丝网印刷也有各种不同的制造工艺, 其中我们运用的是一种最简单的工艺,它也被一 些生产厂商和实验室改进并提高。 但是所有的改进和变化都是为了获得更高的 转换效率和更低的成本,所以许多的改进工艺已 经运用于经济生产活动,而更多的还只是停留在 实验室阶段。
3
电池片丝网印刷的三步骤
背电极印刷及烘干 浆料:Ag /Al浆 如Ferro 3398 背电场印刷及烘干 浆料:Al浆 如Ferro FX53-038 正面电极印刷及烘干 浆料:Ag浆 如Ferro CN33-462
4
在整个生产中所处位置
5
背面AgAl浆可焊电极印刷
丝网的材质:不锈钢丝网 1. 目数:280目 目数的定义:单位面积(英寸或cm)上丝 网孔的数量。 2. 丝直径:46~53μm 3. 丝网厚度:82~90μm 4. 膜厚:15μm 5. 静态张力:25N
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发黑,即大量的有机 溶剂没有充分挥发,这样就严重影响电池效率和 填充因子。
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正面栅线设计
丝网材质:不锈钢丝网 1. 目数:280目 2. 线直径:30 μm 3. 丝厚度:50 μm 4. 膜厚:15 μm 5. 膜和丝网的总厚度:65 μm 6. 静态张力:26N
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