絲印速度、網(wǎng)版開口寬度對(duì)光伏電池柵線的影響

硅太陽(yáng)能電池的金屬化過(guò)程中，銀作為漿料的主要成分，降低銀消耗且不影響電池效率是重要目標(biāo)。通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀電極的表征等實(shí)驗(yàn)，由此得知網(wǎng)版開口寬度的減小會(huì)導(dǎo)致電阻增加、柵線寬度變化等，這些都說(shuō)明了網(wǎng)版線寬對(duì)印刷結(jié)果和太陽(yáng)能電池性能的重要性。美能網(wǎng)版智能檢測(cè)儀AVT-4030集四大檢測(cè)功能為一體，用于檢測(cè)太陽(yáng)能電池網(wǎng)版的各項(xiàng)特征包括：尺寸、缺陷、張力、膜厚，通過(guò)測(cè)量檢測(cè)，幫助客戶分析及改善制程，以提高電池片印刷質(zhì)量。

絲網(wǎng)印刷銀電極的表征

從電阻、柵線寬度、光電縱橫比等多個(gè)方面對(duì)絲網(wǎng)印刷銀電極的表征進(jìn)行了分析，揭示了印刷速度、網(wǎng)版開口寬度等因素對(duì)電池片柵線性能的影響。

平均橫向柵線電阻

對(duì)于每種漿料（A、B、C）展示了12個(gè)單獨(dú)的子組，每個(gè)子組對(duì)應(yīng)不同的網(wǎng)版開口寬度和印刷速度。對(duì)于每個(gè)組，展示了中位數(shù)、最小-最大值范圍以及平均橫向柵線電阻在8-10個(gè)太陽(yáng)能電池的120根柵線上的25-75% 四分位數(shù)（取決于制造過(guò)程中的硅片損耗）

平均橫向柵線電阻

比較兩種不同絲印網(wǎng)版的網(wǎng)格架構(gòu)（380/0.014和480/0.011），當(dāng)超過(guò)一定閾值時(shí)，網(wǎng)格架構(gòu)的差異對(duì)電阻的影響較小。網(wǎng)版開口寬度的減小會(huì)導(dǎo)致印刷結(jié)構(gòu)的橫截面積減小，從而限制橫向?qū)щ娦?，?strong>平均橫向柵線電阻增加。印刷速度的增加會(huì)導(dǎo)致柵線幾何形狀受到更大的擴(kuò)展，從而增加平均橫向手指電阻。

印刷速度對(duì)柵線寬度的影響

不同漿料（A、B、C）12個(gè)單獨(dú)的子組呈現(xiàn)出網(wǎng)孔，范圍從15到24 μm，印刷速度范圍從100到600 mms-1。通過(guò)比較不同漿料（A、B、C）的復(fù)剪切模量比值，可以解釋印刷速度對(duì)柵線寬度的影響。

不同漿料與印刷柵線寬度和相對(duì)擴(kuò)展系數(shù)的關(guān)系

印刷速度對(duì)不同漿料印刷柵線寬度的影響不同。漿料A 的柵線寬度在印刷速度增加時(shí)無(wú)明顯變化；漿料 B 開始出現(xiàn)明顯相關(guān)性，柵線寬度隨印刷速度增加而增加；漿料 C 在印刷速度增加時(shí)導(dǎo)致過(guò)度擴(kuò)展。

相對(duì)擴(kuò)展系數(shù)與漿料特性有一定關(guān)聯(lián)，且較小的網(wǎng)版開口寬度會(huì)導(dǎo)致相對(duì)擴(kuò)展增加。印刷速度、漿料的特性以及網(wǎng)版開口寬度大小等因素共同影響著印刷柵線的寬度和擴(kuò)展行為。

印刷速度對(duì)光學(xué)和電學(xué)縱橫比的影響

不同的漿料（A、B、C）以及不同網(wǎng)格架構(gòu)（380/0.014 和 480/0.011），三種不同的印刷速度（100到600 mm s-1）對(duì)應(yīng)的光學(xué)縱橫比和電學(xué)縱橫比。

（a）光學(xué)縱橫比 ARo（b）電學(xué)縱橫比 ARel

漿料A 的縱橫比偏差比漿料 C 明顯增大，這表明縱橫比的偏差依賴于漿料的特性。上圖的數(shù)據(jù)結(jié)果表明，縱橫比受到漿料的屈服應(yīng)力、印刷速度以及漿料特性產(chǎn)生影響，另外網(wǎng)格架構(gòu)差異對(duì)縱橫比的影響較小。

絲網(wǎng)印刷的可重復(fù)性與穩(wěn)定性

圖a柵線高度的相對(duì)偏差與柵線寬度的相對(duì)偏差之間的關(guān)系，來(lái)展示過(guò)程的可重復(fù)性。圖b中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)顯微鏡圖像，點(diǎn)的分布形成的數(shù)據(jù)用于評(píng)估過(guò)程的穩(wěn)定性。

（a）漿料-網(wǎng)版界面的粘附功與印刷柵線高度的偏差（b）橫截面積的偏差之間的關(guān)系

柵線高度的平均偏差與從網(wǎng)版表面分離漿料所需的功密切相關(guān)。隨著每通道網(wǎng)版表面面積上的粘附功增加，印刷柵線高度的偏差也增大。粘附功與柵線高度偏差呈現(xiàn)較為一致的變化趨勢(shì)，說(shuō)明在一定程度上絲網(wǎng)印刷過(guò)程中某些因素的影響具有可重復(fù)性。觀察圖b數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布情況，如果數(shù)據(jù)點(diǎn)分布較為集中，形成較為緊密的數(shù)據(jù)集合，說(shuō)明在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，柵線高度和寬度的變化具有一定的規(guī)律性，即絲網(wǎng)印刷過(guò)程在這兩個(gè)方面具有較好的可重復(fù)性。

絲網(wǎng)印刷工藝

絲網(wǎng)印刷模型示意圖

進(jìn)行絲網(wǎng)印刷時(shí)，設(shè)計(jì)印刷圖案并制作成網(wǎng)版。印刷時(shí)，在網(wǎng)版上鋪展?jié){料，刮刀的刀刃緊貼網(wǎng)版的絲網(wǎng)表面橫向刮動(dòng)漿料，并施加適當(dāng)?shù)膲毫κ咕W(wǎng)版與硅片接觸，將漿料擠出網(wǎng)孔后黏附在硅片上。因?yàn)榫W(wǎng)版與硅片之間留有間隙，網(wǎng)版將利用自身的張力與硅片瞬間接觸后立即脫離硅片回彈，擠出網(wǎng)孔的漿料與絲網(wǎng)分離，在硅片表面按照網(wǎng)版的圖形限定區(qū)域黏附漿料。

網(wǎng)版開口寬度和柵線寬度在絲網(wǎng)印刷硅太陽(yáng)能電池金屬化過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)優(yōu)化這兩個(gè)參數(shù)，并結(jié)合漿料的特性和印刷速度等因素，可以提高絲網(wǎng)印刷的性能和穩(wěn)定性，為硅太陽(yáng)能電池的高效生產(chǎn)提供有力支持。

美能網(wǎng)版智能檢測(cè)儀

美能網(wǎng)版智能檢測(cè)儀AVT-4030集四大檢測(cè)功能為一體，用于檢測(cè)太陽(yáng)能電池網(wǎng)版的各項(xiàng)特征包括：尺寸、缺陷、張力、膜厚。采用0.1μm光柵尺，實(shí)現(xiàn)線寬測(cè)量精度0.3μm，PT值測(cè)量精度2μm，提升網(wǎng)版質(zhì)量。

• 尺寸、缺陷、膜厚、張力檢測(cè)集成化
• 網(wǎng)版檢測(cè)規(guī)格：≤220*220mm（尺寸可定制）
• 高分辨光學(xué)系統(tǒng)，精度高、連續(xù)性強(qiáng)、成本低、靈活性好

網(wǎng)版作為太陽(yáng)能電池片柵線印刷工藝環(huán)節(jié)的重要模具，網(wǎng)版開口寬度對(duì)印刷過(guò)程有著顯著影響。不同的網(wǎng)版開口寬度與柵線寬度相互作用，影響著漿料在絲網(wǎng)印刷過(guò)程中的流動(dòng)和轉(zhuǎn)移特性。網(wǎng)版的質(zhì)量好壞直接影響電池片柵線質(zhì)量，從而對(duì)太陽(yáng)能電池片產(chǎn)生影響。「美能光伏」網(wǎng)版智能檢測(cè)儀配置豐富，一機(jī)多用，將尺寸、缺陷、膜厚、張力檢測(cè)集成化，通過(guò)測(cè)量及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，幫助客戶分析及改善制程。