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絲網印刷在太陽能電池中的應用描述

2012-05-31 10:10 來源：大中華印藝網責編：王岑

摘要：: 生產晶體硅太陽能電池最關鍵的步驟之一，是在硅片的正面和背面制造非常精細的電路，將光生電子導出電池。

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　　【CPP114】訊：生產晶體硅太陽能電池最關鍵的步驟之一，是在硅片的正面和背面制造非常精細的電路，將光生電子導出電池。這個金屬鍍膜工藝通常由絲網印刷技術來完成——將含有金屬的導電漿料透過絲網網孔壓印在硅片上形成電路或電極。典型的晶體硅太陽能電池從頭到尾整個生產工藝流程中需要進行多次絲網印刷步驟。通常，有兩種不同的工藝分別用于電池正面（接觸線和母線）和背面（電極/鈍化和母線）的絲網印刷。太陽能電池是開發(fā)利用新能源、低碳環(huán)保的標志性產品。絲網印刷在太陽能電池的正、背電極及背電場的制作過程發(fā)揮了很重要的作用，絲網印刷太陽能電極工藝現(xiàn)在已經相當成熟，已經成為其主流工藝方式。
　　
　　1.基本的太陽能絲網印刷
　　
　　印刷過程從硅片放置到印刷臺上開始。非常精細的絲網印版固定在網框上，放置在硅片上方，絲網封閉了除柵格線以外的其他區(qū)域，以便導電漿料能夠通過。硅片和絲網的距離要嚴格地控制（稱為印刷間隙，或者網距）。由于正面需要更加纖細的金屬線，因此用于正面印刷的絲網其網格通常比用于背面印刷的要細小得多。把適量的漿料放置于絲網之上，用刮刀涂抹漿料，使其均勻填充于網孔之中，刮刀在移動的過程中把漿料通過絲網網孔擠壓到硅片上。
　　
　　這一過程的溫度、壓力、速度和其他變量都必須嚴格控制。每次印刷完成后，硅片被放入烘干爐，使導電漿料凝固。接著，硅片被送入另一個不同的印刷機，在其正面或背面印制更多的線路。所有印刷步驟完成后，將硅片放入高溫爐里燒結。
　　
　　2.硅片正面和背面的印刷
　　
　　每塊太陽能電池的正面和背面都有通過絲網印刷的導線，它們的功能是不同的。正面的線路比背面的更細；有些制造商會先印刷背面的導電線，然后將硅片翻過來再印刷正面的線路，從而最大程度地降低在加工過程中可能產生的損壞。在正面（面向太陽的一面），大多數(shù)晶體硅太陽能電池的設計都采用非常精細的電路（“手指線”），把有效區(qū)域采集到的光生電子傳遞到更大的采集導線——“母線”上，接著再傳遞到組件的電路系統(tǒng)中。正面的手指線要比背面的線路細得多（窄到80μm），正因為如此，正面的印刷步驟需要更高的精度和準確性。硅片的背面和正面的印刷要求是不同的，技術上也不那么嚴格。背面印刷的第一步工序是印刷一層以鋁為基礎的導電材料，而不是非常細的導電柵格。同時，能夠將沒有捕捉到的光反射回電池上。這一層也能“鈍化”太陽能電池，封閉多余分子路徑，避免流動電子被這些空隙所捕捉。背面印刷的第二步是制造母線，和外部電路系統(tǒng)相連接。