【《电极印刷工艺分析》2800字】

电极印刷工艺分析目录TOC\o"1-3"\h\u5661电极印刷工艺分析 156171.1电极负极印刷 156271.2背电场印刷 2314871.2.1浆料搅拌时间对背电场的影响 2126731.2.2背电场的湿重范围 4241911.3电极正极印刷 588091.1.1前刮刀压力对电池质量的影响 61781.1.2印刷速度对电池质量的影响 71.1电极负极印刷这一道工艺主要是给电池片做背电极，背电极的作用是为电池行成回路，背电极的印刷方式有两种第一种是长条形如图1.1，共三条；第二种是短条形如图1.2共15条。图1.1长条形图1.2短条形两种印刷方式有利有弊。长条形缺点是：焊条为长条状,浪费了AgAl浆；优点是：出现碎片后，可以顺利的划成碎片。短条形的缺点是：出现了碎片后，会断成小片，利用率降低；优点是：节省AgAl浆。背电极印刷中需要注意的是前刮刀的压力，在印刷中一定要保持这个压力，如果压力太过大，网版就会受损，同样刮刀也会受损，刮刀使用寿命降低，更加严重的会使网版畸形，严重的话会影响印刷的质量，这时就要重新换网版。如果压力过小，浆料将不会完全印刷到电池片上，会有一部分残留在网版中，造成粘网，湿重会降低，电池性能降低。后刮刀的主要是在完成一次印刷过程把剩余的浆料刮干净。1.2背电场印刷第二道就是为太阳能电池背面印刷背电场，所用的浆料是铝浆，背面的主要作用是：作为反射镜，把光进行再次反射收集，可以增加光的使用效率。背电场的质量好坏直接影响太阳能电池的电学性能。1.2.1浆料搅拌时间对背电场的影响设置3组实验，每组100片，铝浆的搅拌时间分别为：5h，6h，7h。测量开路电压和短路电流以及转化效率。图1.3开路电压短路电流对比图图1.4开路电压短路电流对比图上图1.3中采用两种数据对比图，横坐标为搅拌时间，以小时为单位，每个时间相差一个小时，左面纵坐标为开路电压，间隔相差是0.001V，采用的是小段线表示，右面纵坐标为短路电流，数据间隔相差0.005mA，用长短线来表示，图1.4中主要是体现在不同搅拌时间下的转话效率，横坐标还是为搅拌时间，纵坐标变成了转化效率。从两幅图对比来看，两组数据都是虽搅拌时间的增加成正比例函数增加的，只有一组数据是先降低后升高增加的，增加的是电压和转化效率，先降低后升高的是电流，不难看出效率的不断增加体现出来的是低效率片的减少，这是一个好消息，随着搅拌时间的增加效率也在不断增加，说明搅拌时间对电池片的效率还有有影响的；但第二组数据中电流的降低但电压和效率都增加，比第一组数据有了明显的提高，第三组数据又比第二组更高，转化效率也提升的更高，比第二组到第一组提升的效果更好，但是考虑到工业生产，为了节省时间，加快生产速度，一直提高搅拌时间是不可能的事，所以选取一个最佳值是最佳的，更何况是时间长了将会导致成本的提高和生产效率降低。所以搅拌时间控制在6小时最好。1.2.2背电场的湿重范围背电场的湿重影响着电池片的电学性能，测试背电场的湿重对于电池片性能的影响是十分重要的，实验用相同的铝浆，一共用300片，分3组，通过改变刮刀压力来改变湿重，通过对比分析来得出结论，选取最优的范围。第一组为4.5kg，湿重为1.61g；第二组为4.7kg，湿重为1.67g；第三组为4.9kg，湿重为1.71g。图1.5开路电压短路电流对比图图1.6转化效率图图1.5中采用两种数据对比图，横坐标为湿重，以克为单位，每个时间相差一个小时，左面纵坐标为开路电压，间隔相差是0.002V，采用的是小段线表示，右面纵坐标为短路电流，数据间隔相差0.005mA，图1.6中主要是体现在不同搅拌时间下的转话效率，横坐标为湿重，纵坐标变成了转化效率。这次在1.5图中两组数据都是随湿重的增加而提高，湿重对电压和电流的提高有着重要作用，但对比图1.5和图1.6对比在第三组中开路电压和短路电流都在增加，但是转化效率却下降，湿重的高低也对电池片的外观也有负面影响，对比；两图中三组数据可得第二组转化效率最高，随着湿重的增加对池片的外观也有着负面的影响。因此，选择效率最佳的第二组，发现湿重在1.67g左右电池电池片的转化效率最高，根据以上的数据，最佳为第二组的数据。1.3电极正极印刷正电极在丝网印刷中是最重要的，正电极主要作用是收集及传输电子，因此电阻要求小，所以用银浆，从理论上讲，电极栅线越宽越好，电流的收集能力越强，电学性能也会提升；但因为遮光的原因，电极栅线对光线吸收有很大的影响，电极栅线过宽，会使电池片采光受到很大影响，从而使得光电转化效率会严重降低。如何对电池栅线进行设计布置，使得有限的金属材料能够有效地进行电流收集，而又不影响电池片对光线的吸收，是一对需要解决的矛盾问题。我们希望通过表面栅线的优化，使得栅线的设计可以达到一个最优状态REF_Ref17335\r\h[7]。使得栅线可以有一个规范的范围。1.1.1前刮刀压力对电池质量的影响在设备中设置参数：改变刮刀的压力4kg、4.5kg、5kg、5.5kg。其他条件保持不变。台机器上收集来了前后的湿重数据如下：图1.7湿重与宽对比图图1.8宽与高对比图从图1.7湿重与宽对比图，图1.8宽与高对比图可知。横坐标为刮刀压力，左侧纵坐标为湿重，右侧纵坐标为栅线的宽，左侧纵坐标都是用小短线来辨识，右侧纵坐标用长线来辨识，对比两图，所有的数据都呈现不规则变化，没有一组是一直增加或一直降低，发现压力在4kg时，湿重，宽，高都是四组数据中最低的，可能是没有完全印刷，都影响了栅线的质量，更影响电池片的性能，在4.5kg这一组中，是四组效果中最好的，所有的数据都比第一组有了很好的提升，增加的数据也高，栅线的宽度，高度都是好的，在压力到达5kg时，压力的增加使高和湿重都下降了，只有宽增加，导致这样的原因是压力过大导致浆料被压过多扁了，高度上不去，宽度一直在提升，湿重也上不去；当到达5.5kg压力时，宽度和湿重更加受影响，宽度已经快连接到一起了，这时已经不能够生产了，会对工业生产造成影响。结合图对比这四组数据，在压力为4.5kg时达到了最佳，之后数据都开始下降，选取前刮刀压力为4.5kg是栅线的效果最好。1.1.2印刷速度对电池质量的影响印刷速度对转化效率的影响也会比较大的，工艺上需要在提高效率的同时也要提高生产印刷速度，所以选取一定的速度范围是十分的重要，在产线上选取3条速度不同的产线，不同速度为280mm/s，300mm/s，320mm/s，340mm/s。每条产线选取100片电池片做数据。图1.9开路电压和短路电流对比图图1.10转化效率图图1.9中采用两种数据对比图，横坐标为机器的印刷速度，以mm/s为单位，每个速度相差20mm/s，左面纵坐标为开路电压，间隔相差是0.002V，采用的是小段线表示，右面纵坐标为短路电流，数据间隔相差0.02mA，图1.10中主要是体现在不同印刷速度下的转化效率，横坐标为印刷速度，纵坐标变成了转化效率。在图1.9中电压和电流都随着时间速度的提升而降低，说明印刷速度过快会导致电池的电学性能有影响，在图1.10中在印刷速度280mm/s时，电压电流都属于正常，转化效率也没有达到最高，还有提升的空间；速度达到300mm/s时，转化效率达到了四组的速度