丝印、烧结交流21-3-14

1、 设备印刷的实现设备印刷的实现镀膜后电池片要实现准确高效的印刷，首先需要对硅片印刷前镀膜后电池片要实现准确高效的印刷，首先需要对硅片印刷前定位，网版校准，印刷时的对位，在印刷时的位置控制及压力控制，定位，网版校准，印刷时的对位，在印刷时的位置控制及压力控制，最终实现电池片在设备上成功印刷。最终实现电池片在设备上成功印刷。所以一套设备在印刷精度上说主要还是依靠：先进的对准模式，所以一套设备在印刷精度上说主要还是依靠：先进的对准模式，定位模式及印刷控制方式定位模式及印刷控制方式电池片印刷对准的实现方式电池片印刷对准的实现方式AligmentSearch （Pattern）CameraAlgorit

2、hm电池片四边定位 1、2、3、4 1 Line网版左网孔定位 9 9Pattern Matching网版右网孔定位 10 10Pattern Matching印刷前碎片检测 11 1Blob/BlobGen印刷后碎片检测 13 13Blob/BlobGen电池片印刷对准的实现方式电池片印刷对准的实现方式 通过通过1号摄像头的号摄像头的4边定位，就能检测电池片放在台面上边定位，就能检测电池片放在台面上的位置是否满足设定要求的位置是否满足设定要求 通过网孔校正，通过网孔校正，9号、及号、及10号摄像头就能及时准确的捕号摄像头就能及时准确的捕捉到网版的位置，网版的图像就能较准确的印刷到电池片上。捉

3、到网版的位置，网版的图像就能较准确的印刷到电池片上。当印刷电池片时，当印刷电池片时，Baccini机台是通过自动移动网版来满足机台是通过自动移动网版来满足印刷准确性，这种模式的印刷的重合印刷准确性，这种模式的印刷的重合 性及精度不高，但印刷的性及精度不高，但印刷的效率较高。效率较高。另外一种模式是通过移动硅片来满足每次印刷的精准性，另外一种模式是通过移动硅片来满足每次印刷的精准性，印刷的精度及重复性高于上面的印刷模式，但印刷的效率不及印刷的精度及重复性高于上面的印刷模式，但印刷的效率不及上者。上者。印刷时压力控制模式印刷时压力控制模式 BACCINI机台中，绝大数印刷均采用压力控制模式。机台中

4、，绝大数印刷均采用压力控制模式。Baccini 机台在印刷时是采用半闭环压力控制模式，即在刮机台在印刷时是采用半闭环压力控制模式，即在刮刀刚下刀位置时，它会把当时的实际压力值通过油压负反馈刀刚下刀位置时，它会把当时的实际压力值通过油压负反馈的方式传送给控制系统，控制系统会根据这个反馈压力值做的方式传送给控制系统，控制系统会根据这个反馈压力值做调整，然后开始印刷，在印刷过程中，它将不对压力值进行调整，然后开始印刷，在印刷过程中，它将不对压力值进行反馈调整，所以在印刷过程中会发现，刮刀的压力值变化较反馈调整，所以在印刷过程中会发现，刮刀的压力值变化较大。大。目前某些印刷机在压力控制模式上是采用的闭

5、环控制系目前某些印刷机在压力控制模式上是采用的闭环控制系统，在印刷过程中，会根据压力值进行实时反馈调整。且是统，在印刷过程中，会根据压力值进行实时反馈调整。且是通过气压反馈方式，灵敏度更强。通过气压反馈方式，灵敏度更强。印刷时压力控制模式印刷时压力控制模式 开环控制系统简介开环控制系统简介开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对是指被控对象的输出象的输出(被控制量被控制量)对控制器对控制器(controller)的输出没有影响。的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环

6、回路。环回路。 印刷时压力控制模式印刷时压力控制模式 闭环控制系统简介闭环控制系统简介闭环控制系统闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系的特点是系统被控对象的输出统被控对象的输出(被控制量被控制量)会反送回来影响控制器的输出，会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系反馈信号与系 统给定值信号相反，则称为负反馈统给定值信号相反，则称为负反馈( Negative Feedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系，若极性相同，则称为正反馈，一般闭

7、环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。影响印刷的几大因素影响印刷的几大因素 1、丝网间距、丝网间距2、印刷速度、印刷速度3、印刷压力、印刷压力4、印刷行程、印刷行程5、刮胶、刮胶6、网版、网版7、回墨刮刀的设置、回墨刮刀的设置8、浆料、浆料9、网版的图形设计、网版的图形设计丝网间距对印刷的影响丝网间距对印刷的影响 丝网间距越大，丝网产生横向和纵向的变形也会越大，印丝网间距越大，丝网产生横向和纵向的变形也会越大，印迹的误差也就越大，图像套印也就不准。因此，若单从提高位迹的误差也就越大，图像套印也就不准。因此，若单从提高位置精度方面考虑，则所需网距越小越好

8、。但网距过小会降低丝置精度方面考虑，则所需网距越小越好。但网距过小会降低丝网的回弹力，影响图像的清晰度。合适的网距是得到高质量印网的回弹力，影响图像的清晰度。合适的网距是得到高质量印品的重要参数。品的重要参数。丝网间距对印刷的影响丝网间距对印刷的影响 同时丝网间距过大，则需要更大的印刷压力才能使丝网同时丝网间距过大，则需要更大的印刷压力才能使丝网与硅片接触，印刷后的回弹过快，浆料不能充分的转移到硅片与硅片接触，印刷后的回弹过快，浆料不能充分的转移到硅片上，造成图像印刷不完整，栅线边缘易模糊。同时网版图形磨上，造成图像印刷不完整，栅线边缘易模糊。同时网版图形磨损严重。损严重。 网距过小容易在使印

9、刷图形产生波浪纹，圆弧状图案网距过小容易在使印刷图形产生波浪纹，圆弧状图案（比如我们的背电场印刷）且图像不清晰，容易成团簇状。（比如我们的背电场印刷）且图像不清晰，容易成团簇状。网距过大不能得到高精度的印刷产品；因此，在能够保证网距过大不能得到高精度的印刷产品；因此，在能够保证印刷质量及湿重的情况下应尽可能地减小网距。印刷质量及湿重的情况下应尽可能地减小网距。丝网间距对印刷的影响丝网间距对印刷的影响 在保证印刷质量及湿重的前提下，减少网版张力有以下几在保证印刷质量及湿重的前提下，减少网版张力有以下几种方法：种方法：1、使用张力较大的网版，张力较大的网版，在较低的丝、使用张力较大的网版，张力较大

10、的网版，在较低的丝网间距的情况下，印刷后网版也能够迅速回弹。网间距的情况下，印刷后网版也能够迅速回弹。2、使用粘稠度较低的浆料。、使用粘稠度较低的浆料。3、网框的大小也影响丝网间距的大小，网框大，丝网间、网框的大小也影响丝网间距的大小，网框大，丝网间距也要相应的增加。距也要相应的增加。印刷速度对印刷的影响印刷速度对印刷的影响 较高的印刷速度能够获得较大的印刷厚度，同时浆料往边较高的印刷速度能够获得较大的印刷厚度，同时浆料往边缘的延展会相对减少缘的延展会相对减少 印刷速度与厚度的关系印刷速度与厚度的关系印刷速度对印刷的影响印刷速度对印刷的影响 印刷速度对印刷的影响印刷速度对印刷的影响 但较快的印

11、刷速度可能带来过多的印刷质量问题，比如印但较快的印刷速度可能带来过多的印刷质量问题，比如印刷空洞或印刷条纹，印刷速度的快慢需要和网版的张力及丝网刷空洞或印刷条纹，印刷速度的快慢需要和网版的张力及丝网间距相配合。间距相配合。印刷速度较慢，浆料受到的挤压力强，过墨量增加，图案印刷速度较慢，浆料受到的挤压力强，过墨量增加，图案印刷的质量问题相对较小，但是在图案印刷当中会导致边缘延印刷的质量问题相对较小，但是在图案印刷当中会导致边缘延展偏大，同时也降低产能。展偏大，同时也降低产能。印刷压力对印刷的影响印刷压力对印刷的影响 在丝网印刷中，刮刀的印刷模式有两种：在丝网印刷中，刮刀的印刷模式有两种：1、压力

12、印刷模式、压力印刷模式2、DOWN STOP模式（等距模式）模式（等距模式）压力模式是指在印刷时，按照设定的压力值印刷，在印刷压力模式是指在印刷时，按照设定的压力值印刷，在印刷时，都保持刮刀在这个压力值附近工作。时，都保持刮刀在这个压力值附近工作。DOWN STOP 模式是指印刷时，按照设定的刮刀高度位置模式是指印刷时，按照设定的刮刀高度位置工作，而不是保持某一压力值工作。工作，而不是保持某一压力值工作。这两种模式中只能选择其中一种方式工作这两种模式中只能选择其中一种方式工作印刷压力对印刷的影响印刷压力对印刷的影响 在刮刀工作模式中，一般选择较易实现的一种方式，而实在刮刀工作模式中，一般选择较

13、易实现的一种方式，而实际印刷压力是可以通过刮胶单位长度所受负荷量来管理。际印刷压力是可以通过刮胶单位长度所受负荷量来管理。印刷压力越大，会导致印刷湿重越小，同时印刷的厚度来印刷压力越大，会导致印刷湿重越小，同时印刷的厚度来降低，且容易损伤网版，磨损感光胶，同时导致网版拉伸变形降低，且容易损伤网版，磨损感光胶，同时导致网版拉伸变形较为严重。但此时印刷图案的高低起伏较为均匀，图形印刷质较为严重。但此时印刷图案的高低起伏较为均匀，图形印刷质量较好。量较好。印刷压力对印刷的影响印刷压力对印刷的影响 在一定在一定 程度上，印刷压力越小，印刷后湿重会越大，印刷程度上，印刷压力越小，印刷后湿重会越大，印刷厚

14、度会增加。但印刷压力偏下时会导致图形印刷不完整等过多厚度会增加。但印刷压力偏下时会导致图形印刷不完整等过多的印刷质量问题，同时印刷后图案上的浆料高低起伏较大。比的印刷质量问题，同时印刷后图案上的浆料高低起伏较大。比如当在正电极印刷当中若压力设置过低，极易导致正电极主栅如当在正电极印刷当中若压力设置过低，极易导致正电极主栅线剥落。线剥落。印刷压力的设置需与丝网间距、印刷速度及网版张力等配印刷压力的设置需与丝网间距、印刷速度及网版张力等配合调节。合调节。印刷行程设置对印刷的影响印刷行程设置对印刷的影响 BACCINI印刷类型介绍印刷类型介绍1、Alternate squeegee：通过括刀一次移动

15、（往前或往后）：通过括刀一次移动（往前或往后）在每在每 个电池上印刷一次。个电池上印刷一次。 2、Double squeegee:通过括刀来回移动（往前再往后）一通过括刀来回移动（往前再往后）一个循环在每个电池上印刷二次。个循环在每个电池上印刷二次。 3、Squeegee and flood:先括刀往前移动，印刷一次，然后先括刀往前移动，印刷一次，然后回墨。回墨。4、 Flood and squeegee:先回墨然后括刀往前移动，印刷一先回墨然后括刀往前移动，印刷一次。次。 印刷行程设置对印刷的影响印刷行程设置对印刷的影响 在在Alternate squeegee及及Double squeeg

16、ee模式中，行程位置如模式中，行程位置如下下position1position2position3 position4印刷行程设置对印刷的影响印刷行程设置对印刷的影响 在在Squeegee and flood及及Flood and squeegee模式中，行程位模式中，行程位置如下置如下position1position3在这里在这里position1，就是刮刀的下刀位置。，就是刮刀的下刀位置。Position3就是就是刮刀离开网版的位置。，在一般的印刷中，均选择刮刀离开网版的位置。，在一般的印刷中，均选择Squeegee and flood模式，即在同一片硅片上，先印刷，再回料。模式，即在同

17、一片硅片上，先印刷，再回料。印刷行程设置对印刷的影响印刷行程设置对印刷的影响 印刷行程设置对印刷的影响印刷行程设置对印刷的影响 POSITION1位置设置过大，会使下刀位置网版容易破裂，位置设置过大，会使下刀位置网版容易破裂，同时丝网拉伸严重，印刷后图形成团，分辨率低。同时丝网拉伸严重，印刷后图形成团，分辨率低。POSITION1位置设置过小，容易造成图形边缘印刷模糊，位置设置过小，容易造成图形边缘印刷模糊，线条粗细不均。线条粗细不均。POSITION3位置可根据网版的尺寸做做调整，若网版尺寸位置可根据网版的尺寸做做调整，若网版尺寸够大可尽量让够大可尽量让POSITION3位置延后，这对提高网

18、版印刷后图案位置延后，这对提高网版印刷后图案的均匀性有帮助。的均匀性有帮助。刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 刮胶的几大影响参数刮胶的几大影响参数1、刮胶的硬度、刮胶的硬度2、刮胶的形状设计、刮胶的形状设计3、刮胶的平整度、刮胶的平整度刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 在针对不同的印刷工序及浆料时需采用与之相匹配的刮刀在针对不同的印刷工序及浆料时需采用与之相匹配的刮刀硬度，若刮刀硬度不匹配则对我们的图形印刷质量、印刷高宽硬度，若刮刀硬度不匹配则对我们的图形印刷质量、印刷高宽比及网版使用寿命都有很大的影响比及网版使用寿命都有很大的影响刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 6060度刮刀度刮刀 1.6

19、0度的刮刀因度的刮刀因为变形度较大，透墨容积较多为变形度较大，透墨容积较多 2.容易容易产生溢墨产生溢墨,不不适于细线条印刷。适于细线条印刷。 3.适用于较大面积的印刷（如背电场等）适用于较大面积的印刷（如背电场等） 4.印刷尺寸印刷尺寸精度较难控制精度较难控制溢墨现象溢墨现象刮刀变形量刮刀变形量刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 7070度刮刀度刮刀 1.701.70度的刮刀度的刮刀因为变形适中因为变形适中, ,透墨容积较为平均透墨容积较为平均. . 2. 2.印刷時印刷時较较能配合張力能配合張力变化变化, ,适合细线条印刷适合细线条印刷. . 3. 3.印刷尺寸印刷尺寸精准度较易控制精准度较

20、易控制 4. 4.网版耐印次数较好网版耐印次数较好 透墨较为适中透墨较为适中刮刀变形量刮刀变形量刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 8080度刮刀度刮刀透墨较薄透墨较薄刮刀变形量刮刀变形量 1.801.80度的刮刀度的刮刀变形不易变形不易, ,透墨容积少透墨容积少. . 2. 2.印刷印刷时因硬度较大，网版张力变化较为显著时因硬度较大，网版张力变化较为显著. . 3. 3.印刷尺寸印刷尺寸精度较不易控制精度较不易控制. . 4. 4.网版寿命较差网版寿命较差刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 刮胶硬度、印刷角度与烘干后浆料厚度的关系刮胶硬度、印刷角度与烘干后浆料厚度的关系由图可知，较低的刮胶硬度可

21、以有较大的印刷厚度由图可知，较低的刮胶硬度可以有较大的印刷厚度刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响 刮胶的形状刮胶的形状 目前目前BACCINI的印刷机台均采用菱形的刮胶印刷，并采用螺母的印刷机台均采用菱形的刮胶印刷，并采用螺母固定，这样的好处是刮胶易安装、拆卸，刮胶成本较低。但是采用此固定，这样的好处是刮胶易安装、拆卸，刮胶成本较低。但是采用此固定方式容易使刮胶变形，刮胶高低不平整。目前有部分公司将印刷固定方式容易使刮胶变形，刮胶高低不平整。目前有部分公司将印刷头与刮胶固定，而不能单独拆卸，且刮胶也不为菱形设计，而是较长头与刮胶固定，而不能单独拆卸，且刮胶也不为菱形设计，而是较长的长条状设计。的

22、长条状设计。刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响同时，刮刀与网的夹角也影响印刷的质量，较小的接触角度能够同时，刮刀与网的夹角也影响印刷的质量，较小的接触角度能够提供较大的印刷厚度，这是因为浆料在刮胶面上是受到本身的重力及提供较大的印刷厚度，这是因为浆料在刮胶面上是受到本身的重力及刮胶面提供的水平及垂直方向的力的合力而运动的，若夹角较小，浆刮胶面提供的水平及垂直方向的力的合力而运动的，若夹角较小，浆料受到的向下的挤压力就越大，过墨量也就相应的提升。料受到的向下的挤压力就越大，过墨量也就相应的提升。刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响刮条夹角的改进目前也是刮刀改进的一个重要方向，比如有刮条夹角的改进目前也

23、是刮刀改进的一个重要方向，比如有些刮条的刀口处由尖的改为带圆弧状的，这对增加网版的使用寿些刮条的刀口处由尖的改为带圆弧状的，这对增加网版的使用寿命及印刷厚度有较大的改善。命及印刷厚度有较大的改善。刮胶对印刷的影响刮胶对印刷的影响刮胶的平整性刮胶的平整性刮刀材料一般为聚胺脂橡胶或氟化橡胶，刃口有很好的直线性，刮刀材料一般为聚胺脂橡胶或氟化橡胶，刃口有很好的直线性，保持与丝网的全接触；保持与丝网的全接触；若刮胶不平整或局部磨损则在印刷过程中易造若刮胶不平整或局部磨损则在印刷过程中易造成印刷厚薄不均，或局部印刷线痕成印刷厚薄不均，或局部印刷线痕网版对印刷的影响网版对印刷的影响网版几个重要的因素网版几

24、个重要的因素1、网框、网框2、乳剂品质、乳剂品质3、丝网规格、丝网规格4、丝网的设置参数、丝网的设置参数5、网版栅线的拓展率及鋭直性、网版栅线的拓展率及鋭直性网版对印刷的影响网版对印刷的影响网框影响印刷的主要因素有：网框影响印刷的主要因素有：1、网框的平整度，目前网框的厚度有几种规格：、网框的平整度，目前网框的厚度有几种规格：24.6 mm、25.4mm、26.2mm等几种规格，但各家网框的平整度等几种规格，但各家网框的平整度相差甚远，网框厚度差异过大会印刷造成厚薄不均、局部虚印相差甚远，网框厚度差异过大会印刷造成厚薄不均、局部虚印或印刷模糊，印刷图案扭曲。或印刷模糊，印刷图案扭曲。2、网框的

25、抗拉强度，网框材质不好，或制作工艺不好都、网框的抗拉强度，网框材质不好，或制作工艺不好都会导致抗拉强度过低，随着使用时间的增加网框极易变形，导会导致抗拉强度过低，随着使用时间的增加网框极易变形，导致对点困难，印刷质量不好。致对点困难，印刷质量不好。3、网框的设计大小。、网框的设计大小。网版对印刷的影响网版对印刷的影响乳剂品质乳剂品质乳剂品质的好坏直接影响印刷结果的好坏，特别是高粘度乳剂品质的好坏直接影响印刷结果的好坏，特别是高粘度浆料的精细图案印刷。浆料的精细图案印刷。当在正常生产中，印刷品质下降的原因可能就是乳剂的耐当在正常生产中，印刷品质下降的原因可能就是乳剂的耐溶剂性、膨胀、解像性的问题

26、。溶剂性、膨胀、解像性的问题。网版对印刷的影响网版对印刷的影响目前丝网有普通不锈钢丝网、复合网、及特殊强化工艺制目前丝网有普通不锈钢丝网、复合网、及特殊强化工艺制作的丝网。不锈钢丝网制作相对简单，价格便宜。复合网的套作的丝网。不锈钢丝网制作相对简单，价格便宜。复合网的套印精度高，回弹性性好，且印刷寿命强于不锈钢丝网。其他特印精度高，回弹性性好，且印刷寿命强于不锈钢丝网。其他特殊强化工艺制作的网版也较多，如殊强化工艺制作的网版也较多，如ER丝网及其他的高开口率丝网及其他的高开口率丝网等，适合细栅印刷。丝网等，适合细栅印刷。网版对印刷的影响网版对印刷的影响网版参数印刷的几大因素网版参数印刷的几大因

27、素1、张力、张力2、线径、膜厚、目数、开口率、线径、膜厚、目数、开口率网版对印刷的影响网版对印刷的影响张力大小与丝网间距的高低有直接关系，且影响网版的使张力大小与丝网间距的高低有直接关系，且影响网版的使用寿命。用寿命。张力的不均匀会造成：张力的不均匀会造成：有的地方墨层厚，有的地方墨层薄，有的地方墨层厚，有的地方墨层薄，厚度不均匀厚度不均匀，图案扭曲变形图案扭曲变形，局部图文可能产生模糊。局部图文可能产生模糊。网版对印刷的影响网版对印刷的影响湿膜厚度湿膜厚度=（2*线径线径+乳胶厚度）乳胶厚度）*开口率开口率/100由以上可知，想要得到高的印刷厚度，需要提高乳胶厚度及由以上可知，想要得到高的印

28、刷厚度，需要提高乳胶厚度及开口率，线径提高开口率会随之降低，且印刷时栅线高低起伏较开口率，线径提高开口率会随之降低，且印刷时栅线高低起伏较大。但乳胶厚度等过厚易造成网版堵塞等问题大。但乳胶厚度等过厚易造成网版堵塞等问题高的开口率能够提高图象解像性，但高的开口率也需和目数高的开口率能够提高图象解像性，但高的开口率也需和目数相搭配，否则印刷后图像的解像性反而变差相搭配，否则印刷后图像的解像性反而变差特别是在细栅印刷的情况下，这几个参数需要极大的优化配特别是在细栅印刷的情况下，这几个参数需要极大的优化配合。合。网版对印刷的影响网版对印刷的影响正电极网版栅线的正电极网版栅线的3D图形图形网版对印刷的影

29、响网版对印刷的影响正电极网版栅线的平面显微镜图片正电极网版栅线的平面显微镜图片 从图片中可以看到栅线的鋭直度较好从图片中可以看到栅线的鋭直度较好网版对印刷的影响网版对印刷的影响正面电极栅线的拓展率过高，随着网版使用时间的增加正面电极栅线的拓展率过高，随着网版使用时间的增加会极大的增加栅线宽度，造成印刷栅线过粗，同时也增加了会极大的增加栅线宽度，造成印刷栅线过粗，同时也增加了电池片的遮光面积，降低了短路电流电池片的遮光面积，降低了短路电流11011512012513013514014515015516010010002000300050007000某网版网版印刷片数与线宽变化图某网版网版印刷片数

30、与线宽变化图回墨刮刀对印刷的影响回墨刮刀对印刷的影响均匀的回墨有益于提高均匀性，出去气泡；回墨还能防止均匀的回墨有益于提高均匀性，出去气泡；回墨还能防止丝网表面干燥。但当回墨刮刀设置过低时易造成二次印刷，影丝网表面干燥。但当回墨刮刀设置过低时易造成二次印刷，影响印刷质量，回墨刮刀过高导致回墨不均匀，部分区域没有浆响印刷质量，回墨刮刀过高导致回墨不均匀，部分区域没有浆料。料。浆料对印刷的影响浆料对印刷的影响浆料有以下几个因素影响印刷的质量浆料有以下几个因素影响印刷的质量1、浆料的粘度、浆料的粘度2、浆料的触变性、浆料的触变性3、浆料的颗粒度、浆料的颗粒度浆料对印刷的影响浆料对印刷的影响正面电极印

31、刷后烧结前正面电极印刷后烧结前3D图图丝网印刷对电性能的提升方案丝网印刷对电性能的提升方案在丝网印刷方面，想要在电性能上有所提升，可以有以下在丝网印刷方面，想要在电性能上有所提升，可以有以下几个方面：几个方面：1、网版图形设计的优化。、网版图形设计的优化。2、网版种类的优化。、网版种类的优化。3、网版膜厚、张力、开口率等的优化、网版膜厚、张力、开口率等的优化4、刮刀刮条的优化。、刮刀刮条的优化。4、印刷参数的优化。、印刷参数的优化。5、浆料的实验。、浆料的实验。6、正电极的二次印刷。、正电极的二次印刷。7、工艺、生产的管理的规范，制度的完善。、工艺、生产的管理的规范，制度的完善。丝网印刷对电性

32、能的提升方案丝网印刷对电性能的提升方案由于以上已多处谈到网版、刮刀的优化，下面主要分析网由于以上已多处谈到网版、刮刀的优化，下面主要分析网版图形的优化。版图形的优化。网版图形的优化主要有：网版图形的优化主要有：1、背电极图形优化、背电极图形优化2、背电场图形的优化、背电场图形的优化3、正电极图形的优化、正电极图形的优化 方案方案1 1缺点：焊条为长条状，浪费了缺点：焊条为长条状，浪费了Ag/AlAg/Al浆浆优点：一旦出现碎片后，可以顺利的划成碎片优点：一旦出现碎片后，可以顺利的划成碎片 方案方案2 2优点：可以大大节省优点：可以大大节省Ag/AlAg/Al浆，降低成本浆，降低成本缺点：一旦出

33、现碎片后，断成小片，利用率大大降低缺点：一旦出现碎片后，断成小片，利用率大大降低 方案方案3 3：优点优点：与铝背场形成良好的欧姆接触，铝浆料和银浆料有细栅线：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。的重叠部分，这样可以提高效率和填充因子。总结：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。池效率和填充因子。丝网印刷对电性能的提升方案丝网印刷

34、对电性能的提升方案背电极的优化背电极的优化丝网印刷对电性能的提升方案丝网印刷对电性能的提升方案背电场的设计背电场的设计背电场的设计是要配合背电极的，要求能够与背电极衔背电场的设计是要配合背电极的，要求能够与背电极衔接良好，保证印刷质量。同时背电场设计还要求能够尽量的接良好，保证印刷质量。同时背电场设计还要求能够尽量的提高铝浆的覆盖面积。提高铝浆的覆盖面积。设计设计理念：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、低遮光面积面积LCW丝网印刷对电性能的提升方案丝网印刷对电性能的提升方案正电极设计正电极设计丝网印刷对电性能的提升方案

35、丝网印刷对电性能的提升方案正面电极工艺要求正面电极工艺要求 栅线高宽要求：栅线高宽要求： 尽可能大的高宽比尽可能大的高宽比 目的：目的： 较小的宽度，减小遮光面积。较大的高度，增较小的宽度，减小遮光面积。较大的高度，增大的栅线横截面。大的栅线横截面。 意义：意义： 减少由于栅线遮光造成的电池功率失，同时较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。的功率损失。 丝网印刷对电性能的提升方案丝网印刷对电性能的提升方案浆料的改善：浆料的改善：1、背电极浆料：提升幅度极小。、背电极浆料：

36、提升幅度极小。2、背电场浆料：主要提升、背电场浆料：主要提升Uoc，降低弓片。，降低弓片。3、正电极浆料：、正电极浆料：Isc、FF、Rsh等的大幅提升。等的大幅提升。Despatch烧结炉设备简介烧结炉设备简介1、采用红外灯管加热，升温快，温度控制精确性没有电、采用红外灯管加热，升温快，温度控制精确性没有电阻丝加热好。阻丝加热好。2、分为烘干区（目前有、分为烘干区（目前有3个温区）及烧结区（有个温区）及烧结区（有6个温区）个温区）烘干区只有下面一排灯管，烧结区上下各有一排灯管。烘干区只有下面一排灯管，烧结区上下各有一排灯管。3、采用无突起的炉带传输。、采用无突起的炉带传输。4、采用、采用PI

37、D炉温控制。炉温控制。背电场及正面电极的烧结背电场及正面电极的烧结1、铝背场的烧结：、铝背场的烧结： 铝背场的形成铝背场的形成 铝背场烧结的常见问题铝背场烧结的常见问题 铝背场形成的影响因素铝背场形成的影响因素2、正面电极的烧结：、正面电极的烧结： 正面电极的形成正面电极的形成 正面电极的过烧及烧结不足的影响正面电极的过烧及烧结不足的影响背电场形成过程背电场形成过程1.铝浆包含有铝浆包含有16m的的Al颗粒、玱璃料以促迚烧结、有机粘颗粒、玱璃料以促迚烧结、有机粘结剂和溶剂。在干燥之后，有机溶剂被烧掉，留下一种多孔的网络结剂和溶剂。在干燥之后，有机溶剂被烧掉，留下一种多孔的网络状的结构，有状的结

38、构，有6070%被填充，这种网状结构被有机粘结剂沾附在被填充，这种网状结构被有机粘结剂沾附在硅表面。此时沉淀的铝大约硅表面。此时沉淀的铝大约7mg/cm2，厚度大约，厚度大约40 m 。2.在在burn-out阶段之后，在阶段之后，在660C时时Al融化，此时，由于相变融化，此时，由于相变潜热形成一个小的平台。同时，在每个铝颗粒的周围形成一个潜热形成一个小的平台。同时，在每个铝颗粒的周围形成一个Al2O3的壳。熔融的的壳。熔融的Al：(1)可以穿透颗粒不硅之间的界面不硅接触可以穿透颗粒不硅之间的界面不硅接触形成合金；形成合金；(2)可以穿透相邻颗粒之间的界面。有两点注意：（可以穿透相邻颗粒之间

39、的界面。有两点注意：（1）在此阶段，在此阶段，Al-Si合金化是发生在局部区域的，还没有使熔融的合金化是发生在局部区域的，还没有使熔融的Al覆覆盖在整个硅表面。（盖在整个硅表面。（2）局域氧化层在整个烧结过秳中丌断加厚以）局域氧化层在整个烧结过秳中丌断加厚以维持网络状结构，颗粒在整个烧结过秳中的维持在原处。液态的维持网络状结构，颗粒在整个烧结过秳中的维持在原处。液态的Al和和Si在在Al2O3壳内壳内背电场形成过程背电场形成过程背电场形成过程背电场形成过程3. 在在Al被完全融化后，在所有颗粒中的被完全融化后，在所有颗粒中的Al假设处于热平衡状态。假设处于热平衡状态。随着温度的逐渐升高，越来越

40、多的硅迚入颗粒中，而由于颗粒的体积随着温度的逐渐升高，越来越多的硅迚入颗粒中，而由于颗粒的体积被壳层所限制，因此有同等体积的被壳层所限制，因此有同等体积的Al从颗粒中流到硅片表面。这种物从颗粒中流到硅片表面。这种物质交换在升温时，形成质交换在升温时，形成Al和和Si的混合相，而在降温过秳中向反方向迚的混合相，而在降温过秳中向反方向迚行。这种过秳迚行的完全而彻底，至少对于适当厚度的行。这种过秳迚行的完全而彻底，至少对于适当厚度的Al层可以如此。层可以如此。4.在峰值温度，大约在峰值温度，大约30%的液态相的铝颗粒含有的液态相的铝颗粒含有Si，由于，由于Si的溶解的溶解和液态相的传输很快，可以使用

41、很快的温度上升时间和很短的停滞时和液态相的传输很快，可以使用很快的温度上升时间和很短的停滞时间（间（1s足够）。在硅片表面有一个足够）。在硅片表面有一个Si-Al液相液相“湖湖”，在后期这个，在后期这个“湖湖”成为成为BSF的起始点。为了得到一个封闭的的起始点。为了得到一个封闭的BSF，需要在整个表面都铺，需要在整个表面都铺满液相满液相Si-Al层。层。背电场形成过程背电场形成过程5.在温度下降后，在温度下降后，Al开始从液态合金中析出，挄照相图的反方向开始从液态合金中析出，挄照相图的反方向迚行，留下来的迚行，留下来的Al原子在硅中形成原子在硅中形成BSF层，并有一部分层，并有一部分Al原子挄

42、照况原子挄照况却温度的固溶度形成却温度的固溶度形成Al-Si合金。合金。6. 再到达共晶相的温度再到达共晶相的温度577C时，剩余的液态固化形成第二个台时，剩余的液态固化形成第二个台阶。由于在阶。由于在Al颗粒相中发现的硅处于共晶相，大约有颗粒相中发现的硅处于共晶相，大约有12%的的Si存在于存在于Al颗粒中，因此在硅中也同样也有相应的颗粒中，因此在硅中也同样也有相应的Al原子。因此，在原子。因此，在BSF层上层上面总是存在着致密的面总是存在着致密的Al-Si层。层。降温速率对背电场的影响降温速率对背电场的影响如图如图a，降温速率过慢铝背场形成不均匀，甚至不能形，降温速率过慢铝背场形成不均匀，

43、甚至不能形成。成。如图如图b，降温速率快，则铝背场形成会更均匀平整，但，降温速率快，则铝背场形成会更均匀平整，但仍会有高低起伏。仍会有高低起伏。铝浆印刷量对背电场的影响铝浆印刷量对背电场的影响若铝的总量太少。则仅会形成一层薄薄放入若铝的总量太少。则仅会形成一层薄薄放入AI-SI层，局部区域甚至不能形成层，局部区域甚至不能形成BSF，极大的增加了表面复，极大的增加了表面复合速率。合速率。铝浆印刷量对背电场的影响铝浆印刷量对背电场的影响 所以较大的印刷铝层厚度能够增加所以较大的印刷铝层厚度能够增加BSF的厚度，减少的厚度，减少表面复合率。但达到一定程度量时，增加铝浆厚度将时，表面复合率。但达到一定

44、程度量时，增加铝浆厚度将时，对对BSF的增加将不会产生作用。反而会造成浆料的浪费、的增加将不会产生作用。反而会造成浆料的浪费、电池片弯曲度过大及烧结不充分。电池片弯曲度过大及烧结不充分。烧结温度对铝背场的影响烧结温度对铝背场的影响 在一定范围内，高的烧结温度能够使铝浆在烧结过程中形成在一定范围内，高的烧结温度能够使铝浆在烧结过程中形成更多的更多的AI-SI合金，但是铝背场的烧结温度过高会使铝背场过烧导合金，但是铝背场的烧结温度过高会使铝背场过烧导致背面铝发黄，导致铝包及弯曲度过大的电池片产生，同时铝背致背面铝发黄，导致铝包及弯曲度过大的电池片产生，同时铝背场的烧结温度也要适于正面电极。场的烧结

45、温度也要适于正面电极。在儒兴系列浆料中：在儒兴系列浆料中：烧结不足：背面铝发白，龟裂纹不明显。烧结不足：背面铝发白，龟裂纹不明显。烧结充分：背面铝呈青灰色，龟裂纹清晰可见。烧结充分：背面铝呈青灰色，龟裂纹清晰可见。过烧背面铝层发黄（黑），甚至产生铝包，龟过烧背面铝层发黄（黑），甚至产生铝包，龟 裂纹可见裂纹可见电池片弯曲度过大分析电池片弯曲度过大分析电池片弯曲度过大一般有以下几种原因：电池片弯曲度过大一般有以下几种原因：1、烧结温度过高、烧结温度过高2、铝背场印刷过厚、铝背场印刷过厚3、铝浆成分（玻璃体、颗粒度）、铝浆成分（玻璃体、颗粒度）4、电池片过薄或片内厚薄差异过大、电池片过薄或片内厚薄

46、差异过大5、铝背场印刷厚薄不均、铝背场印刷厚薄不均铝包及铝刺分析铝包及铝刺分析铝包一般有以下几种原因：铝包一般有以下几种原因：1、烧结温度过高、烧结温度过高2、烘干不够、烘干不够3、铝浆印刷过薄、铝浆印刷过薄4、片内烧结温度差异过大、片内烧结温度差异过大5、铝背场局部印刷后有小的突起、铝背场局部印刷后有小的突起铝刺就目前来说主要为炉带的沾污所致，致使炉带与硅片铝刺就目前来说主要为炉带的沾污所致，致使炉带与硅片的接触部分形成铝刺。这与铝的结晶有关。的接触部分形成铝刺。这与铝的结晶有关。 正面电极的形成正面电极的形成正面电极的形成，是在经过烘干后，玻璃体穿透正面电极的形成，是在经过烘干后，玻璃体穿

47、透SIN薄膜，薄膜，硅在玻璃体中溶解以及在结晶过程，最终形成接触，电流就能硅在玻璃体中溶解以及在结晶过程，最终形成接触，电流就能被导出的过程。被导出的过程。烧结中，烧结温度需匹配正面银奖，烧结不足与过烧都会烧结中，烧结温度需匹配正面银奖，烧结不足与过烧都会对电池片性能产生较大影响。对电池片性能产生较大影响。 正面电极的形成正面电极的形成正电极烧结不足与过烧示意图正电极烧结不足与过烧示意图 正面电极的形成正面电极的形成栅线栅线3D图（烧结后）图（烧结后） 烧结的工艺调整控制点烧结的工艺调整控制点烧结炉工艺一般有以下调整控制控制点烧结炉工艺一般有以下调整控制控制点1、烧结曲线、烧结曲线2、烧结气氛

48、、烧结气氛3、烧结炉温度的控制稳定性、烧结炉温度的控制稳定性4、烧结炉烧结区上下加热灯管功率的设置、烧结炉烧结区上下加热灯管功率的设置5、烧结炉的清洁度、烧结炉的清洁度 烧结曲线烧结曲线烧结曲线包括了烧结温度的设定，烧结带速的设定、烧结烧结曲线包括了烧结温度的设定，烧结带速的设定、烧结炉的升温及降温速率等。炉的升温及降温速率等。烧结炉的温度设定要考虑正电极及铝背场所用浆料类型，烧结炉的温度设定要考虑正电极及铝背场所用浆料类型，同时要考虑每个温区对应的实际烧结温度及作用。最终使铝背同时要考虑每个温区对应的实际烧结温度及作用。最终使铝背场及正电极都烧结充分。场及正电极都烧结充分。烧结炉带速的调节影

49、响烧结的时间，直接作用于烧结是否烧结炉带速的调节影响烧结的时间，直接作用于烧结是否充分及升降温速率。充分及升降温速率。烧结的升降温速率对电性能及外观都有极大影响。烧结的升降温速率对电性能及外观都有极大影响。778.4527.5675.5454.8428.8335.8285.8烧结炉分区温度曲线烧结炉分区温度曲线330-370-400 550-530-550-690-820-890 -230inch/min Firing profile烧结炉分区明细表烧结炉分区明细表分区号分区号1Load station进料区11Zone 6,firing烧结区，6 区2Entrance baffle/exha

50、ust ,dryer进料区 缓冲/排气口，干燥区12Zone 7,firing烧结区，7 区3Zone 1,dryer干燥区，1 区13Zone 8,firing烧结区，8 区4Zone 2,dryer干燥区，2区14Zone 9,firing烧结区，9 区5Zone 3,dryer干燥区，3区15Insulated transition tunnel/exhaust隔热传送通道/排气口6Exit baffle/exhaust ,dryer出片缓冲/排气口，干燥区16Radiant cooling section热辐射冷却区7Open inspection area 开放目检区17Exit b

51、affle出片缓冲区8Entrance baffle/exhaust ,dryer进料区 缓冲/排气口，烧结区18Open area 通道9Zone 4,firing 烧结区，4 区19Convective cooling section热传导冷却区10Zone 5,firing烧结区，5 区20Unload station出料区21Flame allowance 烧结曲线剖析烧结曲线剖析溶剂挥发阶段溶剂挥发阶段（室温（室温-300度）度）有机树脂分解排出（有机树脂分解排出（300-500度）度）400度以上，玻璃体软化度以上，玻璃体软化600度以上，玻璃与减反层反应，实现导电度以上，玻璃与减

52、反层反应，实现导电778.4TIME ABOVE 577 ：6.40SFROM 577 TO 778.4 ：RISING SLOPE 54.43/sec FALLING SLOPE : -71.93 /sec(铝一硅合金最低共熔点温度为铝一硅合金最低共熔点温度为577 ) 不同线间烧结曲线比较不同线间烧结曲线比较4#4#某工艺某工艺下烧结曲下烧结曲线线3#3#某工艺某工艺下烧结曲下烧结曲线线这是某天这是某天3#及及4#不同烧结工艺下的烧结曲线图，从图中可以看出，除去最高温度点的差异，不同烧结工艺下的烧结曲线图，从图中可以看出，除去最高温度点的差异，它们的升降温趋势基本一致。它们的升降温趋势基本

53、一致。烧结气氛的控制烧结气氛的控制烧结的气氛有以下作用：烧结的气氛有以下作用：1、均匀烧结炉各温区温度作用、均匀烧结炉各温区温度作用2、气帘作用、气帘作用3、燃烧有机物、燃烧有机物4、排胶、排胶烧结气氛的控制烧结气氛的控制炉膛内气流示意图炉膛内气流示意图烧结气氛的控制烧结气氛的控制烧结的烧结的CDA排风设计是采用文氏管结构。文氏管（排风设计是采用文氏管结构。文氏管（venturi）是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生

54、吸附作用并导致空气的流动。作用并导致空气的流动。 文氏管的原理其实很简单，它就是把文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个形成一个“真空真空”区。它能用气流实现粉料的输送。区。它能用气流实现粉料的输送。 烧结气氛的控制烧结气氛的控制烘干区烘干区CDA调节调节烧结气氛的控制烧结气氛的控制烧结区烧结区CDA调节调节烧结气氛的控制烧结气氛的控制烧结气氛调节原则烧结气氛调节原则1、有机排区有较大有机废气要排出的需要较大的、有机排区有较大有机废气要排出的需要较大的CDA量，量，但需要注意气流平衡。

55、但需要注意气流平衡。2、加热温区中有有机物燃烧机挥发的，需要稍大的、加热温区中有有机物燃烧机挥发的，需要稍大的CDA量。量。3、CDA设置不能对温度造成极大扰动，温度不能稳定。设置不能对温度造成极大扰动，温度不能稳定。4、在烧结区中，各温区、在烧结区中，各温区CDA的设置可以逐个减小。的设置可以逐个减小。烧结炉温度稳定的控制烧结炉温度稳定的控制影响烧结炉炉温稳定的几大要素：影响烧结炉炉温稳定的几大要素：1、加热灯管的老化、加热灯管的老化2、排风管道的堵塞、排风管道的堵塞3、CDA的设置的设置4、软件控温系统、软件控温系统5、放片的间断性、放片的间断性在这里主要谈和控温系统中在这里主要谈和控温系

56、统中PID相关的调节相关的调节烧结炉温度稳定的控制烧结炉温度稳定的控制 PID（比例积分微分）英文全称为（比例积分微分）英文全称为Proportion Integration Differentiation，在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制，在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称控制，又称PID调节。调节。比例（比例（P）控制）控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态入误差信号成比例关系。当

57、仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（误差（Steady-state error）。）。烧结炉温度稳定的控制烧结炉温度稳定的控制积分（积分（I）控制）控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入控制器中必须引入

58、“积分项积分项”。积分项对误差取决于时间的积。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分积分(PI)控控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。烧结炉温度稳定的控制烧结炉温度稳定的控制微分（微分（D）控制）控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差

59、的变在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，组件，具有抑制误差的作用， 其变化总是落后于误差的变化。解其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前超前”，即在误差接近零时，抑，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅

60、引入制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入 “比例比例”项往项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分微分(PD)控制器能改善系统在调节过