太陽(yáng)能電池絲網(wǎng)印刷工藝

1、.太陽(yáng)能電池絲網(wǎng)印刷工藝.絲網(wǎng)印刷的定義絲網(wǎng)印刷的定義利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透漿料，非圖文部分網(wǎng)孔不透漿料的基本原理進(jìn)行印刷。印刷時(shí)在絲網(wǎng)一端倒入漿料，用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝絲網(wǎng)另一端移動(dòng)。漿料在移動(dòng)中被刮板從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。印刷過(guò)程中刮板始終與絲網(wǎng)印版和承印物呈線接觸，接觸線隨刮刀移動(dòng)而移動(dòng)，而絲網(wǎng)其它部分與承印物為脫離狀態(tài)，保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟承印物。當(dāng)刮板刮過(guò)整個(gè)印刷區(qū)域后抬起，同時(shí)絲網(wǎng)也脫離基片，并通過(guò)回墨刀將漿料輕刮回初始位置，工作臺(tái)返回到上料位置，至此為完整 的一個(gè)印刷行程。.絲網(wǎng)印刷的五個(gè)要素絲網(wǎng)印刷的五個(gè)要素絲網(wǎng)印刷由五大要素構(gòu)成，即絲網(wǎng)

2、、刮刀、漿料、工作臺(tái)以及基片。.刮刀刮刀刮刀的作用是將漿料以一定的速度和角度將漿料壓入絲網(wǎng)的漏孔中，刮刀在印刷時(shí)對(duì)絲網(wǎng)保持一定的壓力，刃口壓強(qiáng)在1015Ncm之間，刮板壓力過(guò)大容易使絲網(wǎng)發(fā)生變形，印刷后的圖形與絲網(wǎng)的圖形不一致，也加劇刮刀和絲網(wǎng)的磨損，刮板壓力過(guò)小會(huì)在印刷后的絲網(wǎng)上存在殘留漿料。.刮刀和回墨刀的拆裝刮刀和回墨刀的拆裝1.刮刀 、回墨刀和螺絲2.刮刀螺絲向外（面向自己）3.將刮刀的孔對(duì)準(zhǔn)刮刀軸，平行方向推入。4.裝上螺絲時(shí)，注意墊片方向1.2.3.4.回墨刀回墨刀回墨刀螺絲回墨刀螺絲刮刀刮刀刮刀螺絲刮刀螺絲.刮刀和回墨刀的拆裝刮刀和回墨刀的拆裝 1.將刮刀固定螺絲鎖上 2.將回墨

3、刀固定螺絲先鎖至一半 3.將回墨刀開(kāi)口朝右方向裝上 4.將螺絲向右鎖上1.2.3.4.絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷漿料漿料漿料是由功能組份、粘結(jié)組份和有機(jī)載體組成的一種流體，功能組份一般為貴金屬或貴金屬的混合物。載體是聚合物在有機(jī)溶劑中的溶液。功能組份決定了成膜后的電性能和機(jī)械性能。載體決定了厚膜的工藝特性，是印刷膜和干燥膜的臨時(shí)粘結(jié)劑。功能組份和粘結(jié)組份一般為粉末狀，在載體中進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬头稚⒑笮纬筛酄畹暮衲{料。燒結(jié)后的厚膜導(dǎo)體是由金屬與粘結(jié)組份組成。有機(jī)載體包括有機(jī)高分子聚合物、有機(jī)溶劑、有機(jī)添加劑等等。它調(diào)節(jié)了漿料的流變性, 固體粒子的浸潤(rùn)性, 金屬粉料的懸浮性和流動(dòng)性以及漿料整體的觸變性，決定了

4、印刷質(zhì)量的優(yōu)劣。.絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版網(wǎng)版網(wǎng)版是由不銹鋼織成不同網(wǎng)目大小的網(wǎng)紗及涂在網(wǎng)紗上的乳膠裝在網(wǎng)框架組成。網(wǎng)版圖樣設(shè)計(jì)開(kāi)孔處則將乳膠去除，刮刀刷過(guò)網(wǎng)紗時(shí)可將施放在網(wǎng)版上的漿料透過(guò)圖樣開(kāi)孔處印在基材上，主要決定印刷厚度為乳膠厚度。絲網(wǎng)印刷時(shí)根據(jù)不同的網(wǎng)版張力、乳膠厚度、網(wǎng)版張力、乳膠厚度、刮刀下壓力量、刮刀速度、刮刀下刀及離刀遲滯時(shí)間刮刀下壓力量、刮刀速度、刮刀下刀及離刀遲滯時(shí)間等等參數(shù)可得到不同的印刷厚度。此外，漿料的粘滯漿料的粘滯性、基材表面的親疏水性、烘干溫度時(shí)間性、基材表面的親疏水性、烘干溫度時(shí)間都會(huì)影響到印刷的高度及深度。.絲網(wǎng)印刷流程絲網(wǎng)印刷流程.一般電池片結(jié)構(gòu)一般電池片結(jié)構(gòu).

5、銀電極銀電極作用：輸出電流。電極就是與電池p-n結(jié)兩端形成緊密歐姆接觸的導(dǎo)電材料。與p p型區(qū)型區(qū)接觸的電極是電流輸出的正極正極，與n n型區(qū)型區(qū)接觸的電極是電流輸出的負(fù)極負(fù)極。耐高溫?zé)Y(jié)、良好的導(dǎo)電性能及附著力，以及貴金屬成本等因素，決定了用銀而不是其他貴金屬；正面電極由兩部分構(gòu)成，主柵線是直接接到電池外部引線的較粗部分，副柵線則是為了將電流收集起來(lái)傳遞到主線去的較細(xì)部分，制作成窄細(xì)的柵線狀以克服擴(kuò)散層的電阻。電極圖形，例如電極的形狀、寬度和密度等，對(duì)于太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率影響較大。.銀電極銀電極電極材料的選擇電極材料的選擇l能與硅形成牢固的接觸；l這種接觸應(yīng)是歐姆接觸，接觸電阻??；l有優(yōu)良的導(dǎo)

6、電性；l純度適當(dāng)；l化學(xué)穩(wěn)定性好；銀的特性銀的特性l熔點(diǎn)：961.78，電阻率：1.58610-8 m（20）l銀的特征氧化數(shù)為+1，其活動(dòng)性比銅差，常溫下，甚至加熱時(shí)也不與水和空氣中的氧作用。l有很好的柔韌性和延展性，是導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最好的金屬。.銀電極銀電極正面電極因?yàn)橐獪p少電極遮光面積，所以使用導(dǎo)電性能良好的銀漿，因?yàn)橄惹暗臏p反射膜已經(jīng)形成正面的電性絕緣，所以銀漿一般摻有含鉛的硼酸玻璃粉（PbO-B2O3-SiO glass frit），在高溫?zé)Y(jié)時(shí)玻璃粉硼酸成分與氮化硅反應(yīng)并刻蝕穿透氮化硅薄膜，此時(shí)銀可以滲入其下方并與硅形成此種局部區(qū)域性的電性接觸，鉛的作用是銀-鉛-硅共熔而降低銀的熔

7、點(diǎn)。.銀與硅形成歐姆接觸銀與硅形成歐姆接觸 有機(jī)物揮發(fā) 玻璃料在減反射膜表面聚集 玻璃料腐蝕穿過(guò)減反射膜 玻璃料通過(guò)與Si發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕坑 PbO+Si Pb+SiO2 Ag晶粒在冷卻過(guò)程中于腐蝕坑處結(jié)晶u？由于玻璃料對(duì)由于玻璃料對(duì)SiSi表面腐蝕具有各向異性，導(dǎo)致在表面腐蝕具有各向異性，導(dǎo)致在SiSi表面形成了倒三角形的腐蝕坑。因此表面形成了倒三角形的腐蝕坑。因此AgAg晶粒在腐蝕晶粒在腐蝕坑處結(jié)晶時(shí)與坑處結(jié)晶時(shí)與SiSi表面接觸的一側(cè)呈倒金字塔狀，而與表面接觸的一側(cè)呈倒金字塔狀，而與玻璃料接觸的一側(cè)則成圓形。玻璃料接觸的一側(cè)則成圓形。.銀晶粒的析出機(jī)理銀晶粒的析出機(jī)理？（1）與P

8、bO和Si發(fā)生的氧化還原反應(yīng)類似，玻璃料中的Ag2O與Si發(fā)生如下反應(yīng)： Ag2O+Si Ag+SiO2（2）Ag和被腐蝕的Si 同時(shí)融入玻璃料中。冷卻時(shí)，玻璃料中多余的Si外延生長(zhǎng)在基體上，Ag晶粒則在Si表面隨機(jī)生長(zhǎng)。（3）在燒結(jié)過(guò)程中通過(guò)氧化還原反應(yīng)被還原出的金屬Pb呈液態(tài)， 當(dāng)液態(tài)鉛與銀相遇時(shí)，根據(jù)Pb-Ag 相圖銀粒子融入鉛中形成 Pb-Ag相。Pb-Ag熔體腐蝕Si的晶面。冷卻過(guò)程中, Pb和Ag發(fā)生分離，Ag在晶面上結(jié)晶 ，形成倒金字塔形 。.鋁背場(chǎng)鋁背場(chǎng)1.背鋁作為背電場(chǎng)能夠阻擋電子的移動(dòng)，減小了表面的復(fù)合率，有利于載流子的吸收；2.減少光穿透硅片,增強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)波的吸收；3.Al吸

9、雜，形成重?fù)诫s，提高少子壽命；4.鋁的導(dǎo)電性能良好，金屬電阻小，而且鋁的熔點(diǎn)相對(duì)其他的合適金屬來(lái)說(shuō)熔點(diǎn)低，有利于燒結(jié)。5.在燒結(jié)時(shí)p-type的鋁摻雜滲入形成使原本摻雜硼的p-type Si形成一層數(shù)微米厚的p+-type Si作為背場(chǎng)，以降低背表面復(fù)合速度來(lái)提高電池的開(kāi)路電壓Voc。6.因?yàn)楣杵障禂?shù)差，當(dāng)厚度變薄時(shí)襯底對(duì)入射光的吸收減少，此時(shí)背場(chǎng)的存在對(duì)可以抵達(dá)硅片深度較深的長(zhǎng)波長(zhǎng)光吸收有幫助，所以短路電流密度Jsc的影響就更明顯。7.p和p+的能階差也可以提升Voc，p+可以形成低電阻的歐姆接觸所以填充因子FF也可改善。.鋁背場(chǎng)鋁背場(chǎng)對(duì)鋁漿的技術(shù)要求對(duì)鋁漿的技術(shù)要求l形成鋁背pp+結(jié)，

10、提高開(kāi)路電壓；l形成硅鋁合金對(duì)硅片進(jìn)行有效地吸雜，提高效率；l能與硅形成牢固的歐姆接觸；l有優(yōu)良的導(dǎo)電性；l化學(xué)穩(wěn)定性好；l有適宜大規(guī)模生產(chǎn)的工藝性；l價(jià)格較低。鋁的特性鋁的特性l熔點(diǎn)：660.37，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和延展性。l在空氣中其表面會(huì)形成一層致密的氧化膜，使之不能與氧、水繼續(xù)作用。l鋁板對(duì)光的反射性能也很好，.鋁背場(chǎng)的形成鋁背場(chǎng)的形成1.將鋁漿印刷在硅的表面。2.將沉積好的硅片放進(jìn)峰值溫度超過(guò)577（鋁硅合金共熔溫度）的鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐里進(jìn)行燒結(jié)。 3.當(dāng)溫度低于577時(shí)，鋁硅不發(fā)生作用，當(dāng)溫度升到共晶溫度577時(shí)，在交界面處，鋁原子和硅原子相互擴(kuò)散，隨著時(shí)間的增加和溫度的升高，硅

11、鋁熔化速度加快，最后整個(gè)界面變成鋁硅熔體，在交界面處形成組成為11.3硅原子和88.7鋁原子的熔液。.印刷品質(zhì)印刷品質(zhì)漿料本身的性質(zhì)對(duì)產(chǎn)品有很大的影響：l （1）因?yàn)椴牧蠠崤蛎浵禂?shù)的差異，漿料成分的不同也會(huì)造成太陽(yáng)能電池的翹彎問(wèn)題；l （2）燒結(jié)后漿料的附著性也是一個(gè)問(wèn)題，要通過(guò)拉力測(cè)試；l （3）背場(chǎng)有鋁球形成，原因： 硅片表面織構(gòu)化過(guò)程時(shí)造成表面高低差過(guò)大； 干燥時(shí)間太短； 在燒結(jié)時(shí)鋁顆粒間相互融溶而使顆粒間距縮短；.工藝參數(shù)對(duì)印刷的影響工藝參數(shù)對(duì)印刷的影響參數(shù)參數(shù)影響影響刮刀壓力(pressure)刮刀壓力越小，填入網(wǎng)孔的墨量就越多印刷速度(speed)濕重在某一速度下達(dá)到最大值，低于此

12、速度，速度增大濕重增大，高于此值，速度增大濕重較小印刷高度（down-stop） down-stop值越大，濕重越小絲網(wǎng)間距(snap-off)絲網(wǎng)間距增大，油墨的轉(zhuǎn)移量也增大，但隨著刮刀壓力的增加，絲網(wǎng)間距對(duì)油墨轉(zhuǎn)移量影響趨小刮刀截面對(duì)刮刀的截面形狀來(lái)說(shuō)，刮刀邊越銳利，線接觸越細(xì)，出墨量就越大；邊越圓，出墨量就越少.軟件軟件主要分Cycle、Print、Operator等界面非印刷相關(guān)的硬件參數(shù) 印刷參數(shù) 常用操作界面.軟件控制參數(shù)意義軟件控制參數(shù)意義Enable Magazine Loader 機(jī)器運(yùn)行時(shí)從承載盒中吸取硅片Enable Printing選項(xiàng)不勾選時(shí)，印刷過(guò)程被跳過(guò)Enabl

13、e Flip-Over 不勾選時(shí)，翻轉(zhuǎn)器不工作Enable Load Breakage Wafer 不勾選時(shí)，翻轉(zhuǎn)器不檢查是否硅片破損Enable Oven Heating 允許爐子加熱Enable Unload Oven 爐子只出硅片而不進(jìn)硅片Enable Bypass Oven 硅片在行走擘上直接進(jìn)入下一工序Dispenser 設(shè)置自動(dòng)添加漿料的頻率Enable Wafer Alignment 允許在印刷之前通過(guò)攝像來(lái)校準(zhǔn)硅片Enable Screen Alignment 對(duì)網(wǎng)板上的基準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行定位Check Breakage Before 檢查硅片在印刷前是否破碎Paper Change

14、 印刷次數(shù)達(dá)到設(shè)置的數(shù)字時(shí)，機(jī)器停運(yùn)行Single Nest 強(qiáng)制機(jī)器只在設(shè)定的那個(gè)臺(tái)面上印刷.印刷參數(shù)印刷參數(shù)PRINTING Alternate squeegee PRINTING Alternate squeegee 單程印刷：刮刀向前運(yùn)動(dòng)印刷一片片子，向后返回印刷下一片；Double squeegee Double squeegee 兩次印刷：對(duì)每一塊片子向前印刷一次，再向后印刷一次；Squeegee and Flood Squeegee and Flood 印刷后回料（常用）；Flood and squeegeeFlood and squeegee 回料后印刷；SCREEN Snap

15、-off SCREEN Snap-off 網(wǎng)版間距印刷時(shí)電池到網(wǎng)板的距離；ParkPark 網(wǎng)版停止位置，印刷完成后電池到網(wǎng)板的距離；Speed upward Speed upward 網(wǎng)板上升速度;QUEEGEE Down-stop;QUEEGEE Down-stop 刮板高度，這是印刷時(shí)刮刀的位置；Park Park 刮板的停止位置，印刷和回墨完成后，印刷頭的停止位置；Pressure Pressure 刮刀壓力；ADVANCEMENT Position1ADVANCEMENT Position1 刮刀起始位置；Position2 Position2 印刷后的返回位置;Position3;

16、Position3 印刷后停止位置 Position4Position4 印刷后開(kāi)始返回時(shí)位置，機(jī)器印刷時(shí)括刀后退的開(kāi)始位置。FLOOD SUEEGEE Printing speedFLOOD SUEEGEE Printing speed 印刷速度;Flood speed;Flood speed 回料速度 X ,Y, Theta piece offsets X ,Y, Theta piece offsets 網(wǎng)板位置在三個(gè)方向上偏移量。.印刷參數(shù)印刷參數(shù)Snap-off Snap-off 網(wǎng)版間距印刷時(shí)電池到網(wǎng)板的距離。這個(gè)參數(shù)關(guān)系到Z向電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄蛳率钦?，所以這個(gè)參數(shù)是一個(gè)負(fù)數(shù)。絲網(wǎng)

17、間距的零點(diǎn)由壓力傳感器來(lái)決定，每次照點(diǎn)時(shí)會(huì)進(jìn)行一次零點(diǎn)的尋找。絲網(wǎng)間距的調(diào)節(jié)規(guī)律是設(shè)置值越大，透墨量越高，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定高度時(shí)，油墨無(wú)法觸及承印物表面時(shí)就會(huì)造成印刷不全或無(wú)法印刷；設(shè)置值越小，透墨量越低，當(dāng)?shù)偷揭欢ǜ叨葧r(shí)，硅片無(wú)法在設(shè)定的脫離速度和真空的帶動(dòng)下脫離網(wǎng)版而粘黏在網(wǎng)版上就是粘片；ParkPark 網(wǎng)版停止位置，印刷完成后電池到網(wǎng)板的距離，這個(gè)參數(shù)也是個(gè)負(fù)數(shù)。此值設(shè)定偏低時(shí)會(huì)造成網(wǎng)版在印刷完成后由于位置較低而刮花印刷圖形；Speed upward Speed upward 網(wǎng)板上升速度，這是Z向電機(jī)在印刷完成后從印刷位置向上移動(dòng)至停止位置的速度。此值設(shè)定過(guò)慢時(shí)，會(huì)使硅片來(lái)不及脫離網(wǎng)版而造

18、成粘片；QUEEGEE Down-stopQUEEGEE Down-stop 刮刀高度，這是印刷時(shí)刮刀的位置，這個(gè)參數(shù)的零點(diǎn)以網(wǎng)版承載漿料的一面為準(zhǔn)，由于絲網(wǎng)間距和刮板高度為兩個(gè)不同的電機(jī)進(jìn)行控制，所以他們并不與snape-off相關(guān)聯(lián)，如果操作人員改變了snap-off，一定要同步修改這個(gè)參數(shù)，但一般在壓力模式下，此值變更的意義不大；Park Park 刮刀的停止位置，印刷和回墨完成后，印刷頭的停止位置。Pressure Pressure 刮刀壓力，印刷時(shí)括刀下降到Down-stop位置，這個(gè)位置的參數(shù)必須設(shè)置得比電池稍低（0.3-0.4mm應(yīng)該足夠了)，這樣實(shí)際的壓力（左邊顯示的數(shù)值）才能

19、達(dá)到設(shè)置值。單位是牛頓，在壓力模式下，印刷壓力越大，瞬時(shí)刮刀下降的位置就會(huì)越低，很可能會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)0.3-0.4mm,對(duì)網(wǎng)版和印刷質(zhì)量造成比較大的損害，所以在日常設(shè)定印刷壓力時(shí)需以小為宜。實(shí)際參數(shù)設(shè)定時(shí)，壓力越大，承印量越小，壓力越小，承印量越大，壓力的變化實(shí)際是刮刀位置的變化。.印刷工序注意點(diǎn)印刷工序注意點(diǎn)1、第一道背面銀電極，第二道背面鋁背場(chǎng)的印刷和烘干，主要監(jiān)控印刷后的濕重；第三道正面銀電極的印刷，主要監(jiān)控印刷后的濕重和次柵線的寬度。第二道道濕重過(guò)大，一方面浪費(fèi)漿料，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致其不能在進(jìn)高溫區(qū)之前充分干燥，甚至不能將其中的所有有機(jī)物趕出從而不能將整個(gè)鋁漿層轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘黉X，另外濕重過(guò)大可能造成

20、燒結(jié)后電池片弓片。濕重過(guò)小，所有鋁漿均會(huì)在后續(xù)的燒結(jié)過(guò)程中與硅形成熔融區(qū)域而被消耗，而該合金區(qū)域無(wú)論從橫向電導(dǎo)率還是從可焊性方面均不適合于作為背面金屬接觸，另外還有可能出現(xiàn)鼓包等外觀不良。第三道道柵線寬度過(guò)大，會(huì)使電池片受光面積較少，效率下降；.印刷工序注意點(diǎn)印刷工序注意點(diǎn)2、隱裂片：保持電池片背面和印刷臺(tái)面平整，注意各道印刷臺(tái)面和網(wǎng)版內(nèi)不要有碎片等大的異物，必要時(shí)更換臺(tái)面紙，清洗網(wǎng)版并處理混有異物的漿料；3、粘片：按照形式來(lái)分可以分為連續(xù)的粘片和非連續(xù)的粘片。對(duì)于連續(xù)的粘片，往往是由于印刷參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致的，主要有snap-off設(shè)置太低，或者網(wǎng)版的PARK位置太低，印刷壓力過(guò)大等原因，有

21、時(shí)臺(tái)面真空不足也會(huì)造成此類問(wèn)題，也有些情況下如果漿料的粘度過(guò)大也會(huì)造成粘片，特別是對(duì)于攪拌不足的漿料尤其容易發(fā)生粘片；對(duì)于非連續(xù)粘片，一般是正對(duì)某個(gè)臺(tái)面的問(wèn)題，一般可能是由于臺(tái)面紙透氣性比較差，或者某個(gè)臺(tái)面的真空有問(wèn)題；4、結(jié)點(diǎn)和斷線：發(fā)生在3道，一般是由于漿料在網(wǎng)版內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)，漿料變干，聚集成大的顆粒，或者漿料內(nèi)有大的異物，刮條經(jīng)過(guò)時(shí)，大顆粒將網(wǎng)孔撐大，該部位印刷的漿料比其他部位多，形成所謂結(jié)點(diǎn)，而嚴(yán)重時(shí)這些顆粒或異物會(huì)堵塞網(wǎng)孔，漿料無(wú)法透過(guò)，造成斷柵。一般用無(wú)塵布蘸取松油醇擦拭網(wǎng)版。頻繁出現(xiàn)時(shí)需要檢查漿料粘度是否過(guò)大，若漿料正常，則需更改相關(guān)工藝參數(shù)以解決，必要時(shí)清洗或更換網(wǎng)版。.絲網(wǎng)

22、印刷注意事項(xiàng)絲網(wǎng)印刷注意事項(xiàng)1、保持印刷平臺(tái)的清潔,隨時(shí)清除平臺(tái)上的任何碎片和異物,防止產(chǎn)生碎片或損壞網(wǎng)版。 2、及時(shí)清理行走臂和烘箱里的碎片,防止堵塞電機(jī)或產(chǎn)生新的碎片。 3、印刷臺(tái)上的貼紙要平整、干凈，否則易引起碎片或報(bào)警。 4、根據(jù)具體情況,及時(shí)調(diào)整印刷參數(shù)。 5、出現(xiàn)報(bào)警時(shí)應(yīng)首先查看報(bào)警信息顯示,然后采取相應(yīng)措施。 6、機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行時(shí)不要打開(kāi)或調(diào)用需手動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的軟件功能（如攝像校正，輸入輸出顯示控制等），否則會(huì)造成死機(jī)。 7、設(shè)備運(yùn)行中禁止修改系統(tǒng)時(shí)間，否則會(huì)造成死機(jī)。.燒結(jié)原理燒結(jié)原理印刷了漿料的硅片經(jīng)過(guò)烘干排焦過(guò)程后使?jié){料中的大部分有機(jī)溶劑揮發(fā)，膜層收縮為固狀物緊密粘附在硅片上

23、，這時(shí)可視為金屬電極材料和硅片接觸在一起。所謂的燒結(jié)過(guò)程是要使電極和硅片本身形成歐姆接觸，其原理為當(dāng)電極里金屬材料和半導(dǎo)體單晶硅加熱到共晶溫度時(shí),單晶硅原子以一定比例融入到熔融的合金電極材料中.單晶硅原子融入到電極金屬中的整個(gè)過(guò)程一般只需要幾秒鐘的時(shí)間。融入單晶硅原子數(shù)目取決于合金溫度和電極材料的體積，燒結(jié)合金溫度越高，電極金屬材料體積越大，則融入的硅原子數(shù)目就越多，這時(shí)的合金狀態(tài)被稱為晶體電極金屬的合金系統(tǒng).如果此時(shí)的溫度降低,系統(tǒng)開(kāi)始冷卻形成再結(jié)晶層,這時(shí)原先溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態(tài)形式結(jié)晶出來(lái),也就是在金屬和晶體接觸界面上生長(zhǎng)出一層外延層.如果外延層內(nèi)含有足夠的量的與原先晶

24、體材料導(dǎo)電類型相同的雜質(zhì)成分，就獲得了用合金法工藝形成的歐姆接觸；如果在結(jié)晶層含有足夠量的與原先晶體材料導(dǎo)電類型異型的雜質(zhì)成分就獲得了用合金工藝形成的P-N結(jié)。.燒結(jié)作用和目的燒結(jié)作用和目的就是把印刷到硅片上的電極在高溫下燒結(jié)成電池片,最終使電極和硅片本身形成歐姆接觸,從而提高電池片的開(kāi)路電壓和填充因子2個(gè)關(guān)鍵因素參數(shù),是電極的接觸具有電阻特性,達(dá)到生產(chǎn)高轉(zhuǎn)效率電池片的目的.燒結(jié)過(guò)程中有利于PECVD工藝所引入H向體內(nèi)擴(kuò)散，可以起到良好的體鈍化作用。燒結(jié)方式：高溫快速燒結(jié)加熱方式：紅外線加熱.燒結(jié)過(guò)程燒結(jié)過(guò)程燒結(jié)是一個(gè)擴(kuò)散、流動(dòng)和物理化學(xué)反應(yīng)綜合作用的過(guò)程。在印刷狀況穩(wěn)定的前提下，溫區(qū)溫度、氣

25、體流量、帶速是燒結(jié)的三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。由于要形成合金必須達(dá)到一定的溫度，Ag、Al與Si形成合金的穩(wěn)定又不同，所以必須設(shè)定不同的溫度來(lái)分別實(shí)現(xiàn)合金化。將印刷好的上,下電極和背場(chǎng)的硅片經(jīng)過(guò)網(wǎng)印刷機(jī)的傳送帶傳到燒結(jié)爐中,經(jīng)過(guò)烘干排焦、燒結(jié)和冷卻烘干排焦、燒結(jié)和冷卻過(guò)程來(lái)完成燒結(jié)工藝最終達(dá)到上下電極和電池片的歐姆接觸。.烘干排焦一烘干排焦一在網(wǎng)帶的上、下都裝有加熱帶，由溫控儀控制其溫度。目的是將印刷有漿料硅片烘干，并使?jié){料內(nèi)絕大部分焦油揮發(fā)出來(lái)。如果溫度設(shè)置不合理，不能使大部分焦油從漿料中揮發(fā)出來(lái)，剩下的焦油在進(jìn)入下一區(qū)域時(shí)會(huì)對(duì)燒結(jié)的效果影響很嚴(yán)重，對(duì)轉(zhuǎn)換率有高達(dá)0.2%的影響。為了保證設(shè)備安全，在每個(gè)

26、區(qū)域都設(shè)有2個(gè)熱電偶，一個(gè)用于溫度控制，一個(gè)用于過(guò)溫保護(hù)。.烘干排焦二烘干排焦二為了減少腔室內(nèi)熱量的損失，在設(shè)備強(qiáng)勢(shì)內(nèi)部的四周安裝上隔熱板，并在腔室外的兩邊裝上了鋁的隔熱反射板，讓整個(gè)腔室始終保持一個(gè)穩(wěn)定的溫度，有利于工藝的穩(wěn)步進(jìn)行。對(duì)流器：對(duì)流器：為了能讓從漿料中揮發(fā)的焦油全部從抽風(fēng)管道中抽走，設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)流加熱器。從烘干區(qū)上部的對(duì)流加熱器中吹出溫度受控的氣體，吹到腔室中，在從烘干區(qū)的兩頭將氣體抽出，保證從硅片揮發(fā)出來(lái)的焦油被對(duì)流加熱器吹出的熱氣帶出腔室內(nèi)，而不會(huì)導(dǎo)致硅片揮發(fā)出來(lái)的熱焦油在機(jī)器出口處冷凝而回流到設(shè)備里。對(duì)流盒子內(nèi)置在加熱盒子里，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的大氣被熱空氣風(fēng)扇吸入到一個(gè)溫度可控的加

27、熱器中，最后進(jìn)入到腔室內(nèi)。但為保證安全操作，如果吸入的空氣總量在增加，相應(yīng)離開(kāi)的總量必須是合適的。.快速加熱燒結(jié)快速加熱燒結(jié)根據(jù)工藝要求，需要此腔室的燈管能提供很高（高到1000）的溫度，并且能在高溫下工作。一般用石英玻璃管加熱器。此種設(shè)備用氣流把快速加熱箱分成4獨(dú)立的加熱系統(tǒng)，以保證每個(gè)腔室溫度的獨(dú)立性，可形成一個(gè)一個(gè)的溫度階梯，從而使最后一個(gè)溫區(qū)的溫度在很短時(shí)間達(dá)到一個(gè)很高的溫度。這樣設(shè)計(jì)還可以是每個(gè)隔離區(qū)域橫向位置溫度的不均勻性在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。在此腔室內(nèi)每個(gè)抽風(fēng)口都特別設(shè)計(jì)了一個(gè)帶加熱裝置的文氏閥文氏閥，能保證腔室內(nèi)產(chǎn)生的廢氣流很快離開(kāi)腔室，避免在燒結(jié)溫區(qū)廢氣對(duì)硅片的污染，還能讓產(chǎn)生

28、的廢氣流不在管道口處冷凝。對(duì)于溫度的測(cè)試，2個(gè)熱偶被安裝在加熱區(qū)域。一個(gè)用于溫度控制，一個(gè)用于超溫報(bào)警。最后一個(gè)溫區(qū)中安裝了2個(gè)熱偶，于皮帶正上方20mm處，他們反映了形成歐姆接觸的共晶溫度的真實(shí)值，他們的值可以在加熱菜單看到，可以直接了解內(nèi)部的實(shí)際溫度。為了能讓溫度急劇下降，在高溫區(qū)出口處的側(cè)壁、上下部分都裝有水冷系統(tǒng)。為了保證大部分熱量都輻射到腔室內(nèi)，在全部的加熱盒子周圍都覆蓋上保溫層，在外層還覆蓋有雙層的鋁反射板，有效延長(zhǎng)了燈管的使用壽命。.冷卻冷卻冷卻盒子是一個(gè)可循環(huán)的盒子，為了冷卻電池片和皮帶，運(yùn)送冷卻水的管道安裝在皮帶的上部和下部。冷卻風(fēng)扇分別安裝在循環(huán)水管道的上方和下方。風(fēng)速可以

29、調(diào)整，上部的風(fēng)扇將周圍的空氣通過(guò)冷卻管道送到硅片和皮帶上，下面的風(fēng)扇吸走通過(guò)皮帶周圍和硅片底部的空氣。.燒結(jié)要達(dá)到的效果燒結(jié)要達(dá)到的效果（1）正面Ag穿過(guò)SiNH擴(kuò)散進(jìn)硅但不可到達(dá)p-n；（2）背面Ag、Al擴(kuò)散進(jìn)硅。 這樣，Ag、Ag/Al、Al將與硅形成合金，建立了良好的電極歐姆接觸，起到良好的收集電子的效果。.燒結(jié)設(shè)備概述燒結(jié)設(shè)備概述燒結(jié)爐設(shè)備軟件烘干區(qū)燒結(jié)區(qū)冷卻區(qū)溫度調(diào)節(jié)上下功率調(diào)節(jié).燒結(jié)傳送帶系統(tǒng)燒結(jié)傳送帶系統(tǒng)入口新帶附屬于舊帶完整的傳送帶軌道懸鏈重量壓力滾軸驅(qū)動(dòng)滾軸.燒結(jié)爐結(jié)構(gòu)燒結(jié)爐結(jié)構(gòu).燒結(jié)各溫區(qū)作用燒結(jié)各溫區(qū)作用溫區(qū)溫區(qū)作用作用烘干區(qū)烘干區(qū)使有機(jī)溶劑脫離漿料燒結(jié)區(qū)燒結(jié)區(qū)使電極、背場(chǎng)可形成良好的歐姆接觸，減小串阻.燒結(jié)溫度曲線燒結(jié)溫度曲線Alloying a