丝网印刷SOP（PPT56页)

1、1太阳能电池工艺手册太阳能电池工艺手册一、工艺原理一、工艺原理二、丝网印刷设备介绍二、丝网印刷设备介绍三、丝印日常三、丝印日常maintain四、效率异常排查四、效率异常排查五、烧结五、烧结六、测试、电性能参数介绍六、测试、电性能参数介绍七、常见实验安排七、常见实验安排八、倒班交接日志八、倒班交接日志目录目录一、工艺原理一、工艺原理工艺原理工艺原理1.1 丝网印刷五大要：网版、刮胶、浆料、印刷台及承印物。1.2 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。1.3 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

2、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。1. 印刷原理2. 丝网印刷流程：工艺原理工艺原理二、丝网印刷设备介绍二、丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍 自动循环上料系统：镀膜后硅片自PECVD工序流入丝网，每100pcs一花蓝，在待机状态下将花篮放上托盘，并注意保持花篮底座与托盘卡口对准。 启动上料系统开关，开始自

3、动上料。 花篮移动至自动取片位置，机械臂从花篮中取片并传送至传动皮带向前传送。1. 丝印上料系统丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍 BACCINI软线采用双轨皮带进行传送，为防止走位过程中硅片有位移偏差，并进行矫正，每一段都有一个位置矫正吸盘，通过感应器对硅片进行定位，并通过矫正吸盘进行矫正。BUFF 每两道印刷机台之间都有一个起缓冲作用的buff，用于储存因档机暂时无法传送下去的硅片，待buff装满硅片后，前道机台将自动停止运行，直至后道启动。2. 丝印传送系统丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍3. 印刷机台部件：印刷头限位部件(图1、3)、印刷头（图2）、网框装载区（图2）、印刷台面（图3）图

4、1图2图3图44.1 Printing (印刷方式选择)Alternate squeegee (不刮浆料交替印刷)Double squeegee (不刮浆料每片印刷两次)Squeegee and flood (先印刷后刮浆料)Flood and squeegee (先刮浆料后印刷)4. 丝印参数调整原则：丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍4.2 Screen (网版):Snap-off (网版间距)Park (网版正常停止位置)Speed upward (网版向上运动速度) 网版间距调整原则：在保证印刷质量的前提下，网版间距网版间距越小越好越小越好。太小易粘版或模糊不清，过大易印刷不良和损坏网版

5、。 印第二道时可适当加大间距。 丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍4.3 Squeegee (刮条):Down-stop (刮条下压深度) Park (刮条正常停止位置) Pressure (印刷压力) 刮条深度和压力调整原则：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下降深度和压力越小越好。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。 丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍4.4 Advancement:(印刷运行) Printing Speed (印刷速度) （150240）mm/s Flood Speed (刮浆料速度) （350650）mm

6、/s丝网印刷设备介绍丝网印刷设备介绍 Position 1:机器印刷时括刀前进的开始位置。 Position 2:机器印刷时括刀后退的最终位置。 Position 3:机器印刷时括刀后退的开始位置。 Position 4:机器印刷时括刀前进的最终位置。三、日常三、日常maintain日常maintain：1. 印刷质量的影响因素：日常maintain：日常maintain：2. 丝网印刷常见印刷问题及排除方法丝网印刷常见印刷问题及排除方法 2.1 正确的网版擦拭方法；2.2 虚印、断线；2.3 堵网；2.4 漏浆；2.5 粘网；2.6 厚薄不均；2.7 印刷偏移；2.8 毛刺，线条模糊；2.9

7、 铝珠铝包；2.10 翘曲；2.11 缺印日常maintain：2.1 . 正确的网版擦拭方法2.1.1 发现断线、虚印等异常现象，在网版底部来回擦拭2.1.2 擦网版时，注意用力均匀，不可局部受力，导致网版形变。2.1.3 先用松油醇擦拭，再用干净抹布擦拭一遍（一定要将松油醇擦干净，否则会影响电池片效率）。2.1.4 观察印刷效果，不行的话重复以上动作或者在网版上下两面同时擦拭，严重的更换刮胶或网版。2.1.5 擦拭网版时注意沿着细栅线方向来回擦拭，擦拭完第一片印刷需垫白纸印刷。 日常maintain：2.2 虚印、断线日常maintain：2.3 堵网日常maintain：网破导致的正面点

8、状漏浆背场网板边缘网破导致的边缘漏浆浆料漏在电池片边缘的，须打磨电池片侧面。2.4 漏浆日常maintain：2.5 粘网日常maintain：2.6 厚薄不均刮胶安装不平整导致的背电场厚薄不均日常maintain：2.7 印刷偏移印刷偏移背面电极和背场偏移日常maintain：2.8 毛刺、线条模糊日常maintain：2.9 铝珠铝包 烧结炉温度过高导致的背场铝包日常maintain：2.10 翘曲铝背场湿重偏大导致的背电场翘曲日常maintain：2.11 缺印缺少浆料导致的背电场缺印堵网导致的背电极缺印四、效率异常排查四、效率异常排查效率偏低测试排查印刷质量排查烘箱、烧结炉排查效率异常

9、排查效率异常排查电性能异常分析效率排查流程：效率排查流程：效率异常排查效率异常排查1.测试机异常：测试机异常：1.1 测试对比:通过同一厂区不同测试机台10pcs测试对比，以及不同厂区10pcs测试对比确认测试机光源等硬件设备上是否存在异常。1.2常见测试异常：异常现象异常现象解决办法解决办法校准异常偏差重新校准探针压偏重新调整探针位置环境温度超标通知外围改善探针老化更换新探针产线效率问题排查产线效率问题排查2.印刷质量印刷质量：2.1 检查确认丝网各道湿重SPC是否在正常范围，若超出范围，即时调节相关参数恢复正常；2.2 印刷外观是否正常，尤其是第三道正面电极印刷，在3D显微镜下观察栅线高宽

10、、平整度是否良好。3.烧结炉、烘箱烧结炉、烘箱：3.1 检查确认温度是否正常，有无异常波动，必要时使用DATEPAQ测试炉腔内温度曲线。3.2 检查外围抽风是否稳定，抽风大小是否合适，抽风流量是否稳定。效率异常排查效率异常排查4. 电性能异常分析4.1效率影响因素鱼骨图：产线效率问题排查产线效率问题排查4.2 Isc偏低:Isc低原材料因素原材料杂质含量高少子寿命低电阻率低工艺因素制绒绒面不好，未完全出绒，影响光的吸收PN结太深方阻太低PE减反射膜效果钝化效果不好并联电阻小漏电大印刷栅线高宽比小刻蚀异常工艺卫生差网板变形严重开路电压低材料本体工艺因素硅片电阻率高硅片质量较差少子寿命低硅片厚度厚

11、制绒表面损伤层未完全去除，减薄量小扩散PN结质量较差扩散炉管洁净度差PE钝化效果较差扩散钝化效果较差网印背电场效果较差Rsh小暗电流大产线效率问题排查产线效率问题排查4.3 Uoc偏低：并联电阻低原材料素硅片中金属质含量过高缺陷密度过大工艺因素刻蚀工艺工艺时间过短气体比例不合适边缘PN结未完全去除边缘刻蚀过宽检查并测试机刻蚀效果PE工艺PE膜的致密性较差导致烧结易穿椭偏移到厂后定量测试膜厚折射率扩散烧结工艺烧结温度太高方阻太高烧结和方阻不匹配烧结炉工艺稳定性外围设备稳定性监控方阻均匀性方阻范围控制工艺过程污染设备环因素扩散炉炉管污染网印机工作台磨损DI水污染卫生环境污染人为因素操作过程中使用工

12、具的污染操作中污染擦拭片等产线效率问题排查产线效率问题排查4.4Rsh偏低：RS偏大检查测试机探针是否好压到主栅线上看探针是否变脏探针寿命是否到期擦拭探针更换探针检查网印第三道虚印情况通知设备进行调整，但同时需注意调整前后栅线是否有变粗现象检查扩散方块电阻是否存在偏大现象及时通知扩散工艺进行调整，稳定方阻在正常范围内核对原始硅片电阻率是否偏大做好记录，对电阻率偏大的单独追踪印刷烧结问题烧结炉设备问题烧结炉进出水温度压力是否变化烧结炉排风以及冷却风扇是否有异常烧结炉灯管是否有问题工艺问题浆料是否有异常如新批次、型号混用、沾染铝浆等烧结炉功率以及温度波动是否有异常放片的均匀性工艺过程中的污染如网带

13、、传送带、工作台等4.5 RS偏大：产线效率问题排查产线效率问题排查五、烧结五、烧结烧结烧结银浆、银铝浆、铝浆印刷过的硅片，通过烘干,有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物紧密粘附在硅片上，这时，可视为金属电极材料层和硅片接触在一起。烧结工艺是采用银硅的共晶温度，同时在几秒钟内单晶硅原子溶入到金属电极材料里，之后又几乎同时冷却形成再结晶层，这个再结晶层是较完美单晶硅的晶格点阵结构，形成较好的欧姆接触。1. 原理：丝印丝印 日常maintain： 2.烧结设备：烧结炉：1-3 温区为烘干区，4-9 温区为 烧结区六、测试、电性能参数介绍六、测试、电性能参数介绍1. 标准测试条件光源辐照度：1000

14、W/m2 ； 测试温度： 2520C ； AM1.5地面太阳光谱辐照度分布。测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍2. 太阳电池等效电路测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3. 测试参数3.1伏安特性方程：测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.2开路电压 在一定的温度和辐照度条件下，太阳电池在空载情况下的端电压，用Voc表示。 太阳电池的开路电压与电池面积大小无关。 太阳电池的开路电压与入射光谱辐照度的对数成正比。测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.2 短路电流 在一定的温度和辐照条件下，太阳电池在端电压为零时的输出电流，通常用Isc来表示。 Isc与太阳电池的面积大小有关

15、，面积越大， Isc越大。 Isc与入射光的辐照度成正比。测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.3 最大功率点 在太阳电池的伏安特性曲线上对应最大功率的点，又称最佳工作点。3.4 最佳工作电压 太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电压。通常用Vm表示3.5 最佳工作电流 太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电流。通常用Im表示测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.6 转换效率 受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比。 Eta= Vm Im / At Pin 其中Vm和Im分别为最大输出功率点的电压和电流，At为太阳电池的总面积， Pin为单位面积

16、太阳入射光的功率(1000W/m2)。 电池片面积：125M148.58125P156.23156M238.95156P243.28测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.7 填充因子 太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比，通常用FF表示： IscVoc是太阳电池的极限输出功率ImVm是太阳电池的最大输出功率填充因子是表征太阳电池性能优劣的一个重要参数。测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.8 电流温度系数 在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化10C ，太阳电池短路电流的变化值，通常用表示。 对于一般晶体硅电池 ：= + 0.1%/0C3.9 电压温度系数 在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化10C ，太阳电池开路电压的变化值，通常用表示。对于一般晶体硅电池 ： = - 0.38%/0C测试、电性能参数介绍测试、电性能参数介绍3.10 Rs , Rsh串联电阻Rs和并联电阻Rsh Rs 材料体电阻+薄层电阻+电极接触电阻 Rsh在PN结形成的不完全的的部分所导致的漏电流， 称为旁路电阻或漏电电阻考虑串并联后