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丝网印刷与网版技术知多少
  • 2020-09-28 20:57:17
  • 浏览:3451
  • 来自:贺利氏可再生能源

  目前光伏电池片金属化中,由于丝网印刷工艺技术成熟,工艺简单且精度容易控制,被广泛用于形成太阳能电池的正背面电极。

  丝网印刷技术的应用原理

  丝网印刷是利用丝网图案部分网孔透浆料,非图案部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷的一种技术。具体原理为: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,从而使浆料在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上,如图1所示。

  图1. 丝网印刷原理示意图

  利用丝网印刷技术,可以将含有金属的导电浆料(如:银(Ag)浆和铝(AI)浆)透过丝网网孔压印在硅片上,从而与硅片形成良好的欧姆接触,降低在收集和引出电流过程的损耗,如图2所示。

  图2. PERC电池丝网印刷结构示意图

  为了取得良好的金属化效果,需要结合浆料、印刷参数和网板三大要素,这三者相辅相成,缺一不可。而目前主流的网版分为常规网版和无网结网版,下文中将一一阐述各自特点。

  常规网版

  网版由不锈钢丝织成不同网目大小的网纱及涂在网纱上的乳胶在网框架上组成。在网板图案设计开孔处则将乳胶去除,从而使刮刀刷过网纱时将施放在网版上的浆料透过图案开孔处印在基材上。

  网纱目数

  网纱目数为1英寸*1英寸的网纱内含有的网目数量。目数一般可以说明丝网的丝与丝之间的疏密程度。目数越高丝网越密,网孔越小;反之,目数越低丝网越稀疏,网孔越大。网孔越小,浆料通过性越差,网孔越大,浆料通过性就越好。由于电池印刷环节中对浆料线宽的要求越来越高,因此,目前常规网版都有朝高目数发展的趋势

  图3. 网版网布基本参数

  厚度

  网纱的厚度数值

  开口

  网纱线和线的间隔的数值

  开口率

  开口率(%)=(开口)/(开口+线径)2×100%

  透墨量

  透墨量=开口率×厚度

  无网结网版

  太阳能电池的副栅线的高度越高,传输电阻就越低;而副栅线的宽度越宽,虽然同样可以降低电阻,但是会降低有效受光面积,反而会得不偿失。反之,细化副栅则可以增加受光面积,提高太阳能电池的转换效率。

  所以网版设计未来趋势为:目数越来越高,线径越来越细,线宽越来越窄。但常规网版由于网结的存在,印刷线型均匀性差,势必会影响超细线印刷和副栅线开口进一步变窄的趋势,因此无网结网版的市场需求应运而生。

  何为无网结网版

  无网结网版简单说副栅开口区域不存在网结,张网角度由斜网变成了直网。

  图4.常规网版与无网结网版示意图

  常规网版和无网结网版印刷线型对比

  无网结网版印刷后高宽比,线型明显优于常规网版(如图6所示),通过高宽比提升以及线型优化,电池片短路电流,开压,填充均能得到较大提升,从而显著提升效率,同时线宽的缩窄可显著降低单耗,具体数据如下:

  图5. 无网结网版和常规网版单耗和电性能对比

  图6. 常规网版与无网结网版示意图

  目前无网结网版进展

  各大电池厂:正在综合评估无网结网版寿命,单耗降低量,效率,良率等因素

  网版厂家:努力进行技术工艺改善和优化,提升网版寿命以及改善印刷性

  浆料厂家:持续开发匹配无网结网版浆料,从而进一步提升效率,降低单耗

  贺利氏光伏近几年持续加大研发资源的投入并在有机载体方面取得了突破性进展,最新一代的SOL9671B浆料得益于有机系统的升级已在超细线印刷上取得了长足的进步,能够兼容常规高目数网版和无网结网版,相比上一代产品,SOL9671B取得了更高的线高和更窄的线宽表现,而更高的高宽比也可以带来明显的电流从而促进效率的提升。

【责任编辑:sunnyz】
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关键字阅读: 丝网印刷
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