太阳能电池片印刷线简介
电池片丝网印刷介绍
电池片丝网印刷技术1 引言随着全球能源的日趋紧张，太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视，国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。
从太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电变换来实现，硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件，广泛应用于各种照明及发电系统中。
2 硅太阳能电池的生产工序太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了电源，见图1。
图1 太阳能电池原理示意图2 太阳能电池生产主要工序图2为硅太阳能电池生产的主要工序，从中可以看出丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序，其印刷质量（厚度，宽度，膜厚一致性）影响电池片的技术指标。
3 工序对印刷电极的要求3.1 背面银电极印刷（背银）在电池片的正极面（p区）用银铝浆料印刷两条电极导线（宽约3～4mm）作为电池片的电极（图3）。
图3 电池片背银及背铝印刷示意图3.2 背面铝印刷（背铝）在电池片的正极面采用铝浆料印刷整面（除背银电极外）。
3.3 正面银印刷（正银）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（图4），在工艺上要求栅线间距约3mm、宽度约O.10～0.12mm：图4 电池片正银印刷示意图点击此处查看全部新闻图片4 印刷原理图5为丝网印刷原理示意图，丝网印刷由五大要素构成，即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片。
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。
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三、印刷的原理
1.印刷目的 是在pn结的两面印刷正负电极和背场。印刷最基本的要求便是保证印刷 图形的完整和对称。
2.丝网印刷原理 实际丝网印刷时，印刷头组件将进行溢流行程和印刷行程两个操作。 溢流行程中，溢流板推动浆料在整个丝网印刷面积上扩展开成为均匀的一层。在溢流 行程时，溢流板与丝网的间距、溢流板运行速度要适当。溢流板位置过低时会与丝网接 触并产生印刷效果，甚至会损坏丝网；位置过高、速度不合适则不能均匀展开浆料。 印刷行程中，刮板叶片以一定的速度和角度向前移动，对浆料产生一定的压力，推动 浆料前进在刮板前滚动，产生将浆料注入网孔的压力。由于浆料是触变流体，浆料中的 粘性摩擦力使其层流之间产生切变。在再刮板凸缘附近与丝网接触处，浆料切变速率最 大，这一方面产生了浆料注入网孔所需的压力，另外切变速率的提高也使浆料的粘度下 降，有利于注入网孔。因此，当刮板角度、速度适当时，浆料会顺利地进入丝网网孔。 当刮板完成压印动作后，丝网回弹离开基片表面，在基片上产生一低压区，由于丝网上 方的大气压与这一低压区存在压差，所以浆料就被从网孔中推向基片，形成印刷的浆料 图形。如果不形成低压区，浆料仍留在网孔中，就不能形成基片上的印刷图形。
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五、刮条
刮胶对印刷质量的影响 1.刮胶的硬度 2.刮胶的长度 3.浆料接触面的平整度 4.刮胶的形状和角度
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六、回料版的作用和影响
1.作用 •返回浆料 •均匀的回墨有利于提高印刷的均一性 • 防止丝网表面干燥 •增加浆料的透过性 2.影响 •过度下压 •回料版本身的瑕疵 •回料版不到位 •与刮胶的间隔过小或是浆料过多，促使刮胶不能正常的回转浆料
太阳能电池制造中的丝网印刷技术概述
太阳能电池制造中的丝网印刷技术概述摘要太阳能电池连接技术的最重要的部分就在硅衬底金属化制造。
这个方法是一项先进的印刷工艺，这个技术能够在很大程度上决定太阳能电池的能量转换效率。
这项工艺被大规模用于太阳能电池的批量化生产，是第三代太阳能电池制造过程中最重要的环节。
关键词丝网印刷；晶体硅；电极；质量控制太阳能电池是利用光电效应将光能转化成电能的装置。
它是太阳能发电的基础和核心。
目前，光伏电池生产有二个主要难题。
第一，怎么增加太阳能电池的转换效率，以加大电池板组件一平方米范围内的发电量。
第二，在加大投入成本之前，怎样通过现有技术使太阳能电池的制造力得到加强。
丝网印刷技术在制造太阳能电池片背电场和正电极的生产中越来越成熟运用，逐渐变成了现在光伏电池生产的最为流行的技术。
1 太阳能电池丝网印刷1.1 丝网印刷在光伏电池制造过程中的位置制造晶体硅光伏电池的过程有印刷背电极、铝背场和正电极。
电极印刷的好坏很大程度上决定了电池片性能的好坏。
所以它是光伏电池制造过程的一个主要环节。
利用丝网印刷技术，在硅片上印刷一种化学活性很高的金屬浆料，通过烘干将金属浆料固化，然后在高温状态下快速烧结。
在具有化学活性的金属浆料作用下，金属和硅晶体生成了一个合金层，从而形成良好的接触以及铝背场。
1.2 丝网印刷技术丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。
其工作原理为：利用丝网图形部分网孔透过浆料，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。
浆料在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。
由于浆料的黏性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程，得到印制的丝网图形。
丝网印刷技术，是把包含金属的混合导电浆料通过网状孔压入，压在晶体硅片上生成新的电路和电极，并由光伏电池衍生出光电子。
太阳能电池片丝网印刷
烘干和烧结
烘干和烧结的目的
烘干和烧结是为了使印刷在硅片表面的油墨或涂料干燥并 固定在适当的位置，同时使油墨或涂料发生必要的物理和 化学变化。
烘干和烧结工艺
烘干和烧结工艺应根据油墨或涂料的特性和太阳能电池片 的材料特性进行合理控制，包括温度、时间和气氛等参数。
烘干和烧结设备
烘干和烧结设备可以采用隧道式烘干机或烘箱，设备应具 备温度控制和时间控制功能，以确保烘干和烧结效果的一 致性和稳定性。
丝网质量
01
丝网的材质、目数、开口尺寸等参数直接影响印刷质量，选用
高质量的丝网是保证印刷精度的前提。
印刷参数
02
印刷压力、速度、刮刀角度和硬度等参数的设置对印刷线条的
宽度、高度和均匀性有触变性、干燥速度等性能参数对印刷效果和固化
过程有直接影响。
质量检测方法
目视检测
检测与修复
检测目的
检测与修复是为了确保太阳能电池片丝网印刷的质量和可靠性，及 时发现并处理存在的缺陷和问题。
检测方法
检测方法包括目视检测、自动光学检测和X射线检测等，应根据印 刷品的特性和质量要求选择适当的检测方法。
修复工艺
对于发现的缺陷和问题，可以采用适当的修复工艺进行处理，如局部 热处理、激光修复等，以确保太阳能电池片的质量和性能符合要求。
03 太阳能电池片丝网印刷工 艺流程
涂布感光胶
涂布感光胶
在丝网印刷前，需要在硅片表面涂布 一层感光胶，以增强丝网印刷的附着 力。
涂布方式
涂布厚度
感光胶的厚度应均匀，且需根据丝网 印刷的精度要求来控制，一般而言， 较薄的涂布厚度可以提高印刷线条的 精度。
感光胶可以采用喷涂、刷涂或浸涂的 方式进行涂布，具体涂布方式应根据 感光胶的特性和生产工艺要求而定。
太阳能电池片正面银电极双次印刷简介[优质文档]
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二次印刷套印网版的制作参数：
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第一代双次印刷
Double print
运用多次印刷的目的在于,通过保持或提高电极的横断面,让正面栅线的覆盖区域小于单面印刷(SP)而不 会影响太阳能电池的导电性(图1 及 图2)。第一代双层印刷(DPI)使用同样的浆料对栅线图案进行两次丝 网印刷。如果使用修改后的丝网印刷设计,则可以只印刷一次主栅线,因此使用的浆料比标准单次印刷要 低。
第一代双次印刷
第二代双次印刷
第一次印刷图案 第二次印刷图案
第一次印刷图案 第二次印刷图案
图3 DP-I与DP-II对比。示意图展示了一种上下分层设计。
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第二代双次印刷（DP-II)
DP-II 的浆料优化 DP-II 技术在上下两层分别使用两种不同的浆料(图 3)。底层(副栅线印刷)为发射极提供了接触 面并且需要一定量的玻璃体;顶层(主栅线与副栅线印刷)的印刷让栅线具有导电性,提高了金属银 含量同时减少了(并/或改变了)玻璃熔块含量。因为主栅线也是由银浆料制成,因此可焊性与底材 附着力仍然是需要 加以考虑的关键因素。与 DP-I 相比,由于主栅线不再接触电池同时降低了主 栅线下的重组,DP-II 浆料的成分一般会为 Voc 带来更多的提升。
Single print
太阳能电池丝网印刷简介
1丝网印刷、烧结和测试设备简介
1.1ASYS工艺流程
▪ SES（上料）→XS（背电极印刷）→烘干→SMP （缓冲传送器）→XS（背电场印刷） →烘干 →SMP（缓冲传送器）→SFS（翻转电池片） →XS（正电极印刷）→SIS（自动检测）→烧 结→SBB（缓冲装置）→冷却→SDA（测试分检） →包装
印刷高度（down-stop）：down-stop值越大，湿重越小。
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， 出墨量就越少；边越圆，出墨量就越多。
太阳能电池丝网印刷简介
4. 水平烘干炉 （ICS03H）
烘干炉有五个不同的红外加热区，电池片经过预热，加热，冷却后传送到下 道工序。
▪ 烘干： ▪ 烘干金属浆料中的有机溶剂，通过共融
❖ 绿色：设备在基准位置。 ❖ 灰色：设备没有位于基准位置。
太阳能电池丝网印刷简介
• 该功能用于在单步模式下控制太阳电池丝网印刷机。如果所有的传送带是空的，则 将会从前面的单元要求一个太阳电池并且传送到传送带的进口。另外该功能也依赖 于传送带的加载状态，如果出口传送带被占据，太阳电池将传送到下一个设备。如 果中间传送带被占据，太阳电池将从中间传送到出口传送带。如果进口传送带被占 据，太阳电池将从进口传送到中间传送带。每一次电池传送到中间传送带，都会执 行电池位置的视觉检查。该操作区域的LED表面：
太阳能电池丝网印刷简介
测试和分选：测试电池片性能并加以分类
Berger 检测设备主画面
• Warning at(警告)： 每个Bin中电池片 的数量达到设定 的数量时，在主 屏幕上的相应Bin 的计数器的颜色 会从绿色变成黄 色。
• Bin full at(晶体仓 满)：达到设定的 数量，提示“Full” 会被触发。电池 片Bin计数器的颜 色会从黄色变成 红色。信息 “BIN_FULL”会 传送到电池板分 类器。蓝灯亮
太阳能电池丝网印刷简介
行电池位置的视觉检查。该操作区域的LED表面：
• •
绿色：中间传送带上有一个太阳电池并且位于印刷巢。 灰色：中间传送带上没有太阳电池。
该功能放低设备上部（印刷头）到印刷位置。当一个太阳电池在原位时，该功能只能 在参数菜单内执行，因为禁止印刷到空的印刷台。但是如果没有电池在位置上，在 OPS菜单放低上部是可能的，因为对于调整丝网这是必须的。当在OPS菜单上将上部放 低，丝网位置将自动调整，以便使丝网的基准在摄像头的视野中可见。该操作区域的 LED表明：
硅片经过三次印刷工序后的效果图
背银印刷
背铝印刷
正银印刷
IV区生产流程
上料→边缘碎片检测→背电极印刷→人
工检测→烘干→缓冲存储器→背面铝印 刷→人工检测→烘干→缓冲存储器→翻 转电池片→正银栅线印刷→自动检测→ 烧结→缓冲存储器→冷却→测试→分类 →包装
丝网印刷原理
丝网印刷由五大要素构成，即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基
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， 出墨量就越少；边越圆，出墨量就越多。
4. 水平烘干炉 （ICS03H）
烘干炉有五个不同的红外加热区，电池片经过预热，加热，冷却后传送到下 道工序。
烘干： 烘干金属浆料中的有机溶剂，通过共融
烧结使得金属电极和硅材料形成良好的 接触
硅片传送采用金属网带；加热采用红外加热管；烘干炉上部有排风管
5. 堆栈存储单元 （SMP01）
此设备配备有一个可以容纳最多60片电池片的花篮，在下游设备出现故障时 有时，电池片可存入缓冲器，在上游设备出现故障时，花篮中存有的电池片 可继续向下游传送，起到了缓冲作用，提高了印刷生产线的效率。在正常生 产时此设备作普通传送带用。
太阳能电池片丝网印刷知识点总结汇总
太阳能电池片丝网印刷学问点总结汇总消灭过一种降级的电池片 ,是由于刮刀有缺口,造成三根主栅上都有一条突起的刮痕,简洁引起包装碎片和焊接碎片,期望各班引以为戒, 觉察相像的问题,准时更换刮条。
G 档分类1、集中面放反:Uoc:0.57—0.60 Isc:1 左右Rs:100-200 左右Rsh:10 以内,约为 1 FF:50 以内(30-40)Irve1:12(也有正常的)Ncell:2%左右主要参数特征:Irev1>12,Rs>100,Isc=1 左右。
解释:集中时下面和反面都成 N 型,但反面 N 型集中的结浅,集中面放反后,原下面的N 型被Al 掺杂为P 型,原反面的浅结很简洁被烧穿。
2、局部集中:Uoc:0.58—0.60 Isc:3—4 Rs:10—20 Rsh:10 以内FF:50-60 左右Irev1 接近12 Ncell:10%左右主要参数特征:Isc 减小,Rsh<5,η=10解释:与上一个状况类似,下面有很多浅的结(被遮住的局部),形成局部烧穿漏电。
3、正面粘有铝浆Uoc 0.1 左右Isc:3 左右Rs 负的Rsh:0 Irev1>12Ncell<1% FF:24—25主要参数特征:Rs=-30mΩ, Rsh=0, Irve1>124、N 型片或高度补偿Uoc 0.02-0.06 Isc:5 左右Rs-20 左右Rsh:0Ncell:2-3% FF:100—200主要参数特征:Rs<0, Rsh=0, FF>100, Irev1=0.03解释:N 型片反面印刷铝浆后成为 P+型,下面集中后形成 N+型,从而产生电流。
5、方块电阻偏大Uoc 0.60-0.61 Isc:4 左右Rs:20 左右Rsh:10-20Ncell:10%左右 FF:50—60 Irev1 接近1主要参数特征:Rs 偏大, Isc 偏小, Rsh 偏小解释:方块电阻不均的直接影响就是薄层电阻 ,此外应为方块电阻偏大,致使薄层电阻偏大,串联电阻增大。
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概述
包括上料机、印刷机、烘干炉、下料机、 包括上料机、印刷机、烘干炉、下料机、 取片机、测试机、分选机7 10台设备。 取片机、测试机、分选机7种10台设备。 台设备 Nhomakorabea概述
以意大利Baccini公司的Rotary全自动太阳能印刷线为参考样机， 以意大利Baccini公司的Rotary全自动太阳能印刷线为参考样机， Baccini公司的Rotary全自动太阳能印刷线为参考样机 具有自动上料、印刷、烘干、烧结、测试、 具有自动上料、印刷、烘干、烧结、测试、分选功能的全自动太阳能 电池印刷生产线。 电池印刷生产线。
烧结炉
主要技术指标
序号 类别 项目 1.1尺寸：125mm×125mm，156mm×156mm 尺寸： 尺寸 × ， × 1.2允许硅片轮廓尺寸公差：±1mm 允许硅片轮廓尺寸公差： 允许硅片轮廓尺寸公差 1 材料 1.3硅片形状 方片或准方片 硅片形状:方片或准方片 硅片形状 1.4厚度：150-220μm 厚度： 厚度 2.1效率 1440片/小时（硅片尺寸：125mm×125mm，印刷速度：180mm/s，印刷行程：180mm） 效率: 小时（ 效率 片 小时 硅片尺寸： × ，印刷速度： ，印刷行程： ） 2 产能 2.2正常运行时间：>95% 正常运行时间： 正常运行时间 2.3最大碎片率：<0.5% 最大碎片率： 最大碎片率 3.1图形完整 图形完整 3.2厚度均匀 厚度均匀 3 印刷质量 3.3定位准确 定位准确 3.4尺寸正确 尺寸正确 4.1可视化界面，操作简单方便 可视化界面， 可视化界面 4 操作 4.2参数文件存储 参数文件存储 4.3错误报警 错误报警 5.1工位传输、吸头、机械手不能够损伤硅片 工位传输、吸头、 工位传输 5 其它 5.2容易进行硅片尺寸改变，更该时间<20分钟 容易进行硅片尺寸改变，更该时间 容易进行硅片尺寸改变 分钟
上料机
设备功能概况
SPL-1500印刷线 印刷线 丝网对准精度5μm 丝网对准精度 硅片对准精度16μm 硅片对准精度 印前、 印前、印后碎片检测 最大印刷行程240mm 最大印刷行程 印刷机 印刷速度0-850mm/s 印刷速度 印刷压力0-150N 印刷压力 优化的印刷头压力控制结构 提高印刷压力控制精度（ ，提高印刷压力控制精度（电 控印刷头 与气控印刷头可选） 与气控印刷头可选） Baccini Rotary印刷线 印刷线 丝网对准精度10μm 丝网对准精度 硅片对准精度25μm 硅片对准精度 印前、 印前、印后碎片检测 最大印刷行程240mm 最大印刷行程 印刷速度0-333mm/s 印刷速度 印刷压力0-150N 印刷压力
SPL-1200印刷线
Baccini Rotary印刷线
针对不同尺寸的硅片 针对不同尺寸的硅 可以进 行调整 片可以进 行调整 传输平稳 传输平稳 提供与Desptach及 提供与Despatch及 烧结炉 Centrotherm烧结炉接 Centrotherm烧结炉接 口 口 用户选购测试系统 用户选购Berger测试 循环时间3s 系统 测试机 温度检测 循环时间3s 冷却装置 温度检测 冷却装置 直线电机驱动机械手 直线电机驱动机械 分选机 24bin 手 24bin 传递机 构
设备功能概况
SPL-1500印刷线
Baccini Rotary印刷线 立式结构
立式结构
四温区红外中波加热管 四温区红外中波加热管 加热控制 烘干炉 加热控制
烘干过程中不污染硅片 烘干过程中不污染硅片 最高温度：250℃ 优化的排风口设计，避 免油滴污染硅片及降低 碎片 最高温度：250℃
设备功能概况
谢 谢！
印刷机
装配调试现场
联线外观图
联线平面图
相关技术基础
具有20多年的网版印刷设备研究历史，已为厚膜电路、 具有20多年的网版印刷设备研究历史，已为厚膜电路、陶瓷基 20多年的网版印刷设备研究历史 片等生产厂家提供设备数百台 2004年以来生产的WY-155、WY-178、WY-216网版印刷机已在国 2004年以来生产的WY-155、WY-178、WY-216网版印刷机已在国 年以来生产的WY 内晶硅太阳能电池片生产线上使用。 内晶硅太阳能电池片生产线上使用。并已销售数百台 2006年进行的LTCC精密电子网版印刷 2006年进行的LTCC精密电子网版印刷 年进行的LTCC 系统的研发， 系统的研发，为太阳能电池片生产 线研制打下了良好的基础 已有相关技术基础
背电极印刷
背电场印刷
正电极印刷
设备功能概况
SPL-1500印刷线 印刷线 最多承载料盒数： 个 最多承载料盒数：5个 料盒最大装片数： 料盒最大装片数：400片 片 更换料盒无需停机， 更换料盒无需停机，不影响整线 工作 声光报警提示用户更换料盒 料盒更换时间<5s 料盒更换时间 优化吹气及光纤传感器检测结构 ，降低碎片率及当机时间 料盒式上料与叠堆式上料可选 Baccini Rotary印刷线 印刷线 最多承载料盒数： 个 最多承载料盒数：5个 料盒最大装片数： 料盒最大装片数：400片 片 更换料盒无需停机， 更换料盒无需停机，不影响整线 工作 声光报警提示用户更换料盒 料盒更换时间<5s 料盒更换时间