电池片丝网印刷.doc

丝网印刷工艺流程： 丝网印刷基本原理是：利用丝网图形部分网孔透浆料，非图文部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷。印刷时在丝网一端倒入浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。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，由于丝网与承印物之间保持一定的间隙，使得印刷时的丝网通过自身的张力而产生对刮板的反作用力，这个反作用力称为回弹力。由于回弹力的作用，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，保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个印刷区域后抬起，同时丝网也脱离基片，并通过回墨刀将浆料轻刮回初始位置，工作台返回到上料位置，至此为一个印刷行程。 背面电极印刷（正极）：为最终电池片提供物理上的正电极。浆料：ag/al浆 如fwrro 3398 在电池片的正极面（p区）用银浆料印刷两条电极导线（宽约34mm）作为电池片的电极。（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（active region)而不在接触面。背面电极印刷参数：印刷速度250返料速度400丝网间距-1300刮板压力65-85脱离速度35刮板高度-1200烘箱温区1234全程时间温度1001201501708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效率和填充因子。 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。 背电场印刷：重新参杂，去电池片背面pn结，减少载流子复合，增大开压。 浆料：al浆 如ferro fx53-038（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。背面场印刷参数印刷速度250返料速度400丝网间距-1300刮板压力80-85脱离速度35刮板高度-1200烘箱温区1234全程时间温度1001201401608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。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。 2 号 烘 箱：保障正电极印刷时背电场免遭破坏。 正电极印刷：搜集光生电流，提供电池片物理上的负电极。浆料：ag浆 如ferro cn33-462在电池片的正面（喷涂减反射膜的面）同时用银浆料印刷一排间隔均匀的栅线和两条电极，在工艺上要求栅线间距约3mm、宽度约o.100.12mm。（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。正面电极的印刷参数：印刷速度180返料速度400丝网间距-1400刮板压力80-85脱离速度10刮板高度-1300 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。印刷后烘干的作用是使浆料中的有机物质挥发。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。软件控制参数意义：enable magazine loader 机器运行时从承载盒中吸取硅片enable printing 选项不勾选时，印刷过程被跳过enable flip-over 不勾选时，翻转器不工作enable load breakage wafer 不勾选时，翻转器不检查是否硅片破损enable oven heating 允许炉子加热enable unload oven 炉子只出硅片而不进硅片enable bypass oven 硅片在行走擘上直接进入下一工序dispenser 设置自动添加浆料的频率enable wafer alignment 允许在印刷之前通过摄像来校准硅片enable screen alignment 对网板上的基准标记进行定位check breakage before 检查硅片在印刷前是否破碎paper change 印刷次数达到设置的数字时，机器停止 运行single nest 强制机器只在设定的那个台面上印刷印刷相关工艺参数对应刷湿重的影响：参数影响刮刀压力(pressure)刮刀压力越小，填入网孔的墨量就越多印刷速度(speed)湿重在某一速度下达到最大值，低于此速度，速度增大湿重增大，高于此值，速度增大湿重较小印刷高度（down-stop）down-stop值越大，湿重越小丝网间距(snap-off)丝网间距增大，油墨的转移量也增大，但随着刮刀压力的增加，丝网间距对油墨转移量影响趋小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，出墨量就越大；边越圆，出墨量就越大背面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：x目表示在1平方英寸的正方形面积上，长为x根，宽也为，即表示x目。2. 丝直径：4653um3. 丝网厚度：8290um4. 膜厚：15um5. 静态张力：25n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：2328um 3.丝网厚度：46um 4.膜厚：15um 5.膜和丝网总厚度：6063um正面栅线设计：丝网材质：不锈钢丝网1.目数：280目2.线直径：30um3.丝厚度：50um4.膜厚：15um5.膜和丝网的总厚度：65um6.张力：26n细栅线数：44最边缘的细栅线到电池边缘的距离为1.7mm0.125*44+1.7*2+43*2.7=125两根细栅线之间的距离为2.7mm主栅线的宽度为1.5mm 烧 结：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。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。（1）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。（2）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。（3）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。温区12345678910带速温度2002803103254005506206708308454300mm/min 测 试 分 选：根据电池片效率和短路电流进行分选，为组件车间更好地生产高效率电池组。五 丝网印刷基本原理基本原理：利用网版图文部分网孔透墨，非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。印刷时在网版上加入浆料，刮胶对网版施加一定压力，同时朝网版另一端移动。浆料在移动中从网孔中挤压到承印物上，由于粘性作用而固着在一定范围之内。由于网版与承印物之间保持一定的间隙，网版通过自身的张力产生对刮胶的回弹力，使网版与承印物只呈移动式线接触，而其它部分与承印物为脱离状态，浆料与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度。刮胶刮过整个版面后抬起，同时网版也抬起，并通过回墨刀将浆料轻刮回初始位置，完成一个印刷行程。丝网结构网版，刮胶，浆料，印刷台，承印物浆料体系银铝浆：背面导体，作为背电极，提供可焊性。铝浆：背面导体，作为背面电场，收集电流。银浆：正面导体，作为正电极，收集电荷。影响因素1.印刷压力的影响在印刷过程中刮胶要对丝网保持一定的压力，且这个力必须是适当的。印刷压力过大，易使网版、刮胶使用寿命降低，使丝网变形，导致印刷图形失真。印刷压力过小，易使浆料残留在网孔中，造成虚印和粘网。在适当的范围内加大印刷压力，透墨量会减小（浆料湿重减小），栅线高度下降，宽度上升。2.印刷速度的影响印刷速度的设定必须兼顾产量和印刷质量。对印刷质量而言，印刷速度过快，浆料进入网孔的时间就短，对网孔的填充性变差，印刷出的栅线平整性受损，易产生葫芦状栅线。印刷速度上升，栅线线高上升，线宽下降。印刷速度变慢，下墨量增加，湿重上升。3.丝网间隙的影响在其他条件一定的情况下，丝网间隙与湿重大致有如右图的关系：最初两者几乎呈比例上升，之后丝网间隙加大，湿重降低，最后突然变为零。丝网印刷时使用的是曲线的前半段（即呈比例上升段）。由此可知，丝网间隙加大，下墨量多，湿重增大。丝网间隙过大，易使印刷图形失真；过小，容易粘网。刮胶硬度的影响刮胶材料一般为聚胺脂或氟化橡胶，硬度60-90a。刮胶硬度越大，印刷的图形越精确，原图的重现性越好。因此，正面栅线的印刷就需要选用硬度较高刮胶。刮胶硬度小，其他参数不变的情况下湿重就大，线高增加，线宽变大。4.刮胶角度的影响刮胶角度的调节范围为45-75度。实际的刮胶角度与浆料有关，浆料黏度越高，流动性越差，需要刮胶对浆料向下的压力越大，刮胶角度接就越小。在印刷压力作用下，刮胶与丝网摩擦。开始一刷时近似直线，刮胶刃口对丝网的压力很大，随着印刷次数增加，刃口呈圆弧形，作用于丝网单位面积的压力明显减小，刮胶刃口处与丝网的实际角度小于45度，易使印刷线条模糊，粘网。在可调范围内，减小刮胶角度，下墨量增加，湿重加大。刮胶刃口钝，下墨量多，线宽大。5.浆料黏度的影响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。6.纱厚、膜厚的影响一般情况下，丝网目数越低，线径越粗，印刷后的浆料层越高，因此丝网目数较高时，印刷后浆料层就低一些。对于同目数的丝网，纱厚越厚，透墨量越少。在一定范围内，感光胶膜越厚，下墨量越大，印刷的栅线越高。但膜厚增大，易造成感光胶脱落。7.印刷台面的影响印刷台面的水平度：印刷时电池片被吸附于印刷台面，若台面不平，电池片在负压下易破裂。一般电池片水平度应小于0.02mm。印刷台面与网版的平行度：决定了印刷浆料的一致性。一般二者平行度应小于0.04mm。印刷台的重复定位精度：太阳能电池片印刷台的重复定位精度需达到0.01mm。参数相互关系1.压力与间距：压力越大时，间距也大；因为压力大时，刮刀与网板接触的地方凸出来也多，间距小的话，硅片承受的压力加大，碎片的概率会加大。两个参数当中的一个改变, 另外一个不改, 就可能加大硅片碎的可能性或影响印刷质量。 2.印刷速度影响到产能, 同时也影响到印刷到硅片浆料的多少。印刷参数的调整1.先把印刷速度改小，以方便在调试时能很好的观察（如印刷速度为50mm)。 完全松开锁定螺丝，并保证刮刀和回刮刀左右的固定螺丝未锁，能自由活动。 2.先设定