丝网印刷电极生产
丝网印刷电极制备流程
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丝网印刷制备薄膜电极--实验指导书
丝网印刷制备薄膜电极一、实验目的1. 了解浆料的制备方法；2. 掌握丝网印刷法制备TiO2薄膜电极的方法。
二、实验原理1.丝网印刷法概述丝网印刷最早起源于中国，距今已有两千多年的历史了。
早在中国古代的秦汉时期就出现了夹颉印花方法。
到东汉时期夹颉蜡染方法已经普遍流行，而且印制产品的水平也有提高。
至隋代大业年间，人们开始用绷有绢网的框子进行印花，使夹颉印花工艺发展为丝网印花。
据史书记载，唐朝时宫廷里穿着的精美服饰就有用这种方法印制的。
到了宋代丝网印刷又有了发展，并改进了原来使用的油性涂料，开始在染料里加入淀粉类的胶粉，使其成为浆料进行丝网印刷，使丝网印刷产品的色彩更加绚丽。
丝网印刷术是中国的一大发明。
美国《丝网印刷》杂志对中国丝网印刷技术有过这样的评述：“有证据证明中国人在两千年以前就使用马鬃和模板。
明朝初期的服装证明了他们的竞争精神和加工技术。
”丝网印刷术的发明，促进了世界人类物质文明的发展。
在两千年后的今天，丝网印刷技术不断发展完善，现已成为人类生活中不可缺少的一部分。
丝网印刷有着批量大、价格便宜、色彩鲜艳、保存期长、交货快等优势，被越来越多的行业认可，应用广泛。
在家用电器的电路板，纺织品上的花纹，T恤、文化衫、鞋上的图案，电冰箱、电视机、洗衣机面板上的文字，陶瓷、玻璃、墙地砖上的装饰；各种商业广告像电器、包装、户外、固定、流动等广告平台；在包装装潢业中网印高档包装盒、包装瓶、烟包、酒包方面，特别是超大型外包装和产品外形装饰——丝网印刷应用异常广泛，与我们的生活紧密相连。
2.丝网印刷法的原理丝网印刷由五大要素构成，即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片。
利用丝网图形部分网孔透浆料，非图形部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷。
浆料在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上。
由于浆料的黏性作用而使印迹固着在一定范围之内，印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触，接触线随刮刀移动而移动，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。
丝网印刷电极制作
第五章丝网印刷电极制作丝网印刷技术是一种广泛应用的实用技术。
在电子技术领域应用方面，对丝网印刷的要求很高。
要求尺寸精度高、分辨率高、工艺稳定性好、可靠性好。
丝网印刷技术包括丝网制版技术和印刷技术。
丝网版及其制作技术是丝网印刷技术的关键技术，也是丝网印刷技术区别于其他技术之处。
丝网印刷技术在太阳电池电极制作工艺上的应用，从制造工艺学原理来看，其特点在于浆料对半导体基片的非平衡少数载流子寿命、表面复合速率、欧姆接触电阻率等物理特性有着重要的影响。
因此，在实践中，对电极浆料及其烧结工艺要给予特别的注意。
5.1可印材料和丝网印刷制作太阳电池电极的厚膜材料称为太阳电池电极浆料。
太阳电池电极浆料通常由金属粉末与玻璃粘合剂混合并悬浮于有机液体或载体中。
其中金属粉末所占的比例决定了厚膜电极的可焊性、电阻率、成本。
玻璃粘合剂影响着厚膜电极对硅基片的附着力。
这种粘合剂通常由硼硅酸玻璃以及铅、铋一类的重金属占很大比例的低熔点、活性强的玻璃组成。
另外，太阳电池电极浆料印刷烧结后的厚膜导体必须和半导体基片形成良好的欧姆接触特性，因此，还添加一些特定的掺杂剂。
浆料由专业制造商制造销售，其制造过程通常是将所需的玻璃变成粉料，再用球磨机研磨到适合丝网印刷的颗粒度，大约〜微米。
金属粉料用化学方法或超音速喷射制成。
将这些粉末放在搅拌器中与有机载体湿混，然后再用三滚筒研磨机混合。
作为丝网印刷用的浆料需要具有触变性，属于触变混合物。
在加上压力或（搅拌）剪切应力时，浆料的粘度下降，撤除应力后，粘度恢复。
丝网印刷浆料的这种特性叫做触变性。
在丝网印刷过程中，浆料添加到丝网上，由于较高的粘度而“站住”在丝网上；当印刷头在丝网掩模上加压刮动浆料时，浆料粘度降低并透过丝网；刷头停止运动后，浆料再“站住”在丝网上，不再作进一步的流动。
这样的浆料特别适合于印刷细线图形。
因为浆料的流体特性非常复杂，在添加有机载体调节涂料粘度时要特别注意。
粘度容易调到规定值，浆料的其他性质同时也会改变；因此，即使粘度与以前样品相同，也可能会得到不同的参数。
印刷 电极
印刷电极
印刷电极是一种用于电子设备和电化学应用中的电极制备方法。
它采用印刷技术将电极材料直接印刷在基底或载体上。
印刷电极通常使用导电墨或导电材料作为电极材料。
常见的导电墨包括金属浆料、碳墨水和导电聚合物等。
这些导电墨料具有良好的导电性能和粘附性，可以通过印刷技术将它们精确地印刷在所需的位置上。
常见的印刷技术包括：
1.喷墨打印：使用喷墨技术将导电墨水喷射到基底或载体上，
形成所需的电极图案。
2.丝网印刷：使用丝网印刷技术，将导电墨料通过丝网覆盖
在基底或载体上形成电极图案。
3.柔性印刷：采用柔性印刷技术，如卷筒式印刷、凹版印刷
或胶印等，将导电墨料印刷到柔性基底上。
通过印刷电极制备方法，可以实现简便、快速和成本效益的电极制备。
它适用于大规模生产、柔性电子器件和低温加工的应用，如有机太阳能电池、柔性显示器件、传感器和电化学储能设备等。
需要注意的是，印刷电极制备方法对于特定应用可能需要优化和定制。
具体的印刷材料、工艺参数和设备选择等因素可能因应用需求和目标而有所不同。
丝网印刷制备银氯化银电极研究与应用进展
01 一、背景介绍
目录
02 二、研究现状
03 三、应用进展
04 四、研究方法与成果
05 五、结论与展望
06 参考内容
一、背景介绍
丝网印刷技术作为一种重要的制备技术，在制备无机材料领域具有广泛的应 用前景。其中，银氯化银电极的制备是该领域的一个重要研究方向。银氯化银电 极因其优良的电化学性能和稳定性而受到广泛，被广泛应用于化学传感器、组织 培养、电化学合成等领域。因此，丝网印刷制备银氯化银电极的研究具有重要的 实际意义和价值。
材料和方法
制备银纳米导电墨水的主要方法包括化学还原法、物理气相沉积和静电喷涂 等。其中，化学还原法最为常用，其原理是将银盐溶液与还原剂混合，通过控制 反应条件生成银纳米粒子。常见的银盐溶液包括硝酸银、氯化银等，还原剂包括 甲醛、抗坏血酸等。制备过程中需要控制溶液的pH值、温度和反应时间等因素。
实验设备主要包括搅拌器、分光光度计、丝网印刷机等。实验流程包括配制 银盐溶液和还原剂溶液、混合溶液、搅拌反应、离心分离、清洗和干燥等步骤。
交流阻抗法是一种高频范围内的测试方法，通过测量电极在正弦波电压下的 阻抗值，可以获得电极的电化学阻抗谱。
实验结果与分析
实验结果表明，丝网印刷电极的电化学性能受到多种因素的影响，包括印刷 压力、工作时间、电解质类型等。在印刷压力方面，随着压力的增加，电极的导 电性能提高，电荷转移电阻减小，有利于提高电极的电化学性能。然而，过高的 压力可能导致浆料泄漏和丝网损坏，因此需合理选择压力范围。
结论
本次演示探讨了丝网印刷电极的制备及其电化学性能。通过优化丝网材料和 印刷工艺，制得具有良好电化学性能的丝网印刷电极。实验结果表明，合理的印 刷压力和工作时间以及选择合适的电解质类型可以有效提高电极的性能和稳定性。 总之，丝网印刷电极作为一种低成本、高效率和良好的电化学性能的制造方法， 具有广泛的应用前景和发展空间。
丝网印刷电极生产-PPT资料51页共53页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
丝网印刷电极生产-PPT资料51页 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
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（3） 铝苞 铝苞
原
因：1.绒面较大 2.印刷太薄 3.网版有小孔或折痕 解决方法：1.控制清洗间的绒面 2.调整丝印的参数（减小压力，丝网间距加大，刮 刀高度上升,加快速度） 3.如果是由于网版而造成的铝苞，请将网版立即更换。
（4） 弯曲 弯曲
因：1.硅片太薄 2.浆料用错 3.硅片印刷太厚 解决方法： 调整丝印的参数：（减小丝网间距，同时加大印刷压力。加 大刮刀高度，减小印刷速度。同时进行印刷前和印刷后的称重， 看印刷是否符合印刷工艺要求。）
D 浆料从网孔中挤压到基片上 E 丝网张力而产生反作用力-回弹力
F 丝网与基片只呈移动式线接触
G 刮板抬起，丝网脱离基片 H 工作台返回到上料位置，完成一 个印刷行程
印刷车间岗位：接片，背电极印刷和烘干， AL(铝）背场印刷和烘干， 正栅印刷和烘干，烧结。 印刷工艺：印刷和烧结工艺的作用是制作太阳能电池的正负两个电极， AL背场除收集电流外，还有对光的反射作用，进一步提高对入射光的利用 率。
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 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 响电池效率和填充因子。
丝网印刷主要目的：在形成pn结和镀膜后的硅片的两面印刷正
负电极和背场。 印刷基本的要求是保证印刷图形的完整和对称，印
迹饱满。 烧结的目的：在高温下让印刷的浆料中的有机物挥发，同时让电
极和硅片实现欧姆接触，并具有牢固的电极附着力与良好的可焊性，
从而使由于光照产生的载流子被顺利的导出，实现太阳电池的光电转 化。
安全防护事项
1 严禁随意拆除机器上防护用的护盖或门锁。 2 严禁两人同时操作机器，尤其在设备异常时。 3 严禁将物件放在机器运动部件（如印刷平台、行走臂、烘箱托盘
等）上。
4 严禁在机器运行时从运动的部件上取放电池片或做其它操作，需 要时必须停机操作，长时间停机清理碎片或维护时应将旋钮选择 在Manual(手动)模式。 5 机器运行时如有异常现象，应立即停机，并通知设备维护。
（6）结点
结点
原
因：1.细栅线上的粗点，网版受伤了，在细栅线 上有一个小洞在漏浆 2.参数有问题 3.刮条不平整
解决方法：1.更换网版 2.更换刮条 3.抬高丝网间距，加大压力，加大刮条深度
（7） 印刷图形偏移
印刷偏移
原 因：印刷参数不正确、台面纸太脏，摄像头进行待印刷 硅片位置校正产生错误。
解决方法：调整印刷参数，在调节P中的X、Y、Z，更换台面纸。
任务1、认识硅片的丝网印刷
1、掌握制备电极的方法 2、掌握丝网印刷的工艺流程 3、知道烧结的作用
1.晶体硅太阳电池片的电极
正面电极 主栅线
背电场 背电极 正面电极 子栅线
正面电极（负电极）
背面电极（正电极）
2、电极制作的方法
1、真空蒸镀法 2、化学镀镍法 3、丝网印刷法
印刷烧结目的
（2） 虚印 虚印
原
因：一般为我们的印刷参数不好或者印刷刮条不平。有 时也可能是我们的网版使用的时间太长而造成虚 印，台面的不平。 解决方法：我们此时可以观察印刷后刮条刮拭的网版是否干 净，试着抬高丝网间距，加大印刷的压力和刮条深 度。如果仍然不干净的话，可以尝试着更换刮条。 如果刮得干净看看网版的总的印刷数量，如果是因 为网版使用的时间太长而造成虚印，将网版更换。
丝网外观
丝网印刷的结构
网版
背电极
背电场
正电极
丝网网版调整参考
Snap-off (网版间距) Park (网版正常停止位置) （-3000）μm Speed upward (网版向上运动速度) （35）mm/s
在保证印刷质量的前提下,网版间距越小越好 一般为（-900~ -1300）μm 太小易粘版或模糊不清,过大易印刷不良和损坏网版 印第二道时可适当加大间距
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 重的会起铝珠。
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。
烧结工艺控制要求
烘干
二次印刷
烘干 一次印刷
进料
丝网印刷车间相关图片
丝网生产线
上料台
丝印台和传感器
28
硅片装载盒与上料器
传送臂
机械抓手
烘箱
30
印刷区
印刷头
回墨刀 使用浆料
印刷后回 墨
印刷参数坐标
網版印刷高度(間隙) 調整
擠刀高低值調整 X軸,Y軸,T 角度微調 整設定值
刮刀高度 控制
擠刀平衡控制
翻片器
（8） 压板
原 因：当某一个印刷台面上不断的碎片，并且碎片形状大 同小异，印刷台面上可能有杂物。 解决方法：擦拭台面，如果还有碎片的话，更换印刷台面的纸 张。
（9） 粘板
原 因：丝网间距太小、印刷刮条不平，丝网刮不干净、印 刷台面纸太脏，硅片吸附不住，硅片有厚薄不均，网 版张力不够，网板折痕较多。 解决方法：1、加大丝网间距和印刷压力； 2、更换刮条； 3、更换印刷台面的纸张； 4、更换网版。
21
烧结曲线
较低温度（200℃左右）将金属浆料中的有机物挥发。 较高温度（350℃左右) 将有机物燃烧。 高温快烧（900℃左右）浆料穿透SiNx层与硅片形成良好的欧姆接触。
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。
1 号 烘 箱：干燥硅片，保障下步印刷时已印刷的背电极免遭破坏。 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。
二号印刷机
二号印刷机主要是在硅片上通过铝浆的印刷形成背场，再通过烘干炉 烘干后将硅片送入下道工序。
第二道印刷
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。
丝网刮条调整参考
Down-stop (刮条深度) Park (刮条正常停止位置) （5000）μm Pressure (印刷压力) （50~70）N
在保证印刷质量的前提下,刮条下降深度和压力越小越好 刮条深度一般为 (-900~~ -1300)μm 刮条下降过深或压力过大,易碎片和损坏网版 刮条下降深度不够或压力太小易印刷不良或粘版
正面电极印刷图案的设计
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。
烧结炉
烧结炉分两个部分： 1、烘干：将在三号机印刷号的正栅烘干，在它的外侧有一个显 示器，可以直观的观察到烧结炉里面各部分温度； 2、烧结：将印刷的整个硅片烧结成一个成品电池片，之前烘干 并不能使各种浆料与硅片形成共晶体。
一号印刷机
一号印刷机是印刷背极的设备，它主要是在硅片的背面用银浆印刷上背极， 再经过烘干炉烘干后将硅片送入下道工序
第一道印刷
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
背电场印刷图案的设计
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。
正面电极印刷图案的设计
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。
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 C L
(10) 隐裂
检测隐裂
原
因：台面上有碎屑，实际压力比设定压力大出许多， 网板上占有碎片，台面不平. 解决方法：清理碎屑，调整参数: 刮刀高度上升，减小压力， 擦拭台面,重新更换纸。
所用浆料：Al浆
2 号 烘 箱：保障正电极印刷时背电场免遭破坏。
三号印刷机
三号印刷机是在硅片的表面用银浆印上正栅，在此工序我们 必须特别要注意断栅的发生。
第三道印刷
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)减少遮光面积，最大面积实现光电转换。
所用浆料：Ag浆
1 保持印刷平台的清洁,随时清除台面上的任何碎片和异物,防止产生碎片 或损坏网版。 2 及时清理行走臂和烘箱里的碎片,防止堵塞电机或产生新的碎片。 3 印刷台上的贴纸要平整、干净，否则易引起碎片或报警。
4 根据具体情况,及时调整印刷参数.(参数调整原则另述)。
5 出现报警时应首先查看报警信息显示,然后采取相应措施。 6 机器自动运行时不要打开或调用需手动状态下运行的软件功能（如摄像 校正，输入输出显示控制等），否则会造成死机。
丝网印刷概念
把带有图案的模版附着于丝网上进行印刷 通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制 作而成
承印物直接放在带有模版的丝网下面，浆
料在刮刀的挤压下穿过丝网间的网孔 只有图像部分能穿过，印刷到承印物上