태양 전지의 스크린 인쇄
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결정질 실리콘 태양 전지의 생산에서 가장 중요한 단계 중 하나는 배터리에서 파생 된 웨이퍼 전면과 후면에 매우 미세한 회로를 만드는 것입니다. 이 금속 화 공정은 전형적으로 금속을 함유하는 전도성 페이스트가 스크린 메쉬를 통해 실리콘 웨이퍼 상에 엠보싱되어 회로 또는 전극을 형성하는 스크린 인쇄 기술에 의해 달성된다. 일반적인 결정 실리콘 태양 전지는 처음부터 끝까지 생산 공정 전반에 걸쳐 여러 스크린 인쇄 단계를 필요로합니다. 일반적으로 셀 전면 (접촉 선과 모선)과 후면 (전극 / 패시베이션 및 모선)의 스크린 인쇄에는 두 가지 다른 프로세스가 있습니다. 태양 전지는 새로운 에너지 원의 개발 및 활용 및 저탄소 환경 보호를위한 상징적 인 제품입니다. 스크린 인쇄는 양극 및 음극 전극의 제조 및 태양 전지의 역전 계에서 중요한 역할을합니다. 스크린 프린팅 태양 전지 공정은 이제 상당히 성숙되었으며 주류 공정이되었습니다.
1. 기본적인 태양 스크린 인쇄
프린팅 공정은 웨이퍼를 프린팅 테이블 상에 배치하는 것으로 시작된다. 매우 정밀한 스크린 판이 프레임에 부착되어 웨이퍼 위에 배치됩니다. 스크린은 그리드 선 이외의 영역을 닫아 전도성 페이스트가 통과 할 수 있도록한다. 실리콘 웨이퍼와 스크린 사이의 거리는 엄격하게 제어됩니다 (인쇄 간격 또는 메쉬 거리라고 함). 앞면에는 얇은 와이어가 필요하기 때문에 앞면 인쇄에 사용되는 메쉬는 일반적으로 뒷면 인쇄에 사용되는 메쉬보다 훨씬 작은 메쉬를 사용합니다. 적절한 양의 슬러리를 스크린에 놓고, 주걱으로 슬러리를 도포하고, 균일하게 메쉬에 채 웁니다. 스크레이퍼는 이동 공정 중에 슬러리를 메쉬 메쉬를 통해 실리콘 웨이퍼에 압착합니다.
이 프로세스의 온도, 압력, 속도 및 기타 변수는 엄격하게 제어되어야합니다. 각 인쇄가 완료된 후, 실리콘 웨이퍼는 건조 오븐에 놓여 전도성 페이스트를 응고시킨다. 그런 다음 웨이퍼를 다른 프레스로 공급하여 앞면 또는 뒷면에 더 많은 선을 인쇄합니다. 모든 인쇄 단계가 완료된 후, 웨이퍼는 소성을 위해 고온로에 놓여진다.
2. 웨이퍼 앞면과 뒷면 인쇄
각 태양 전지는 전면과 후면에 스크린 인쇄 된 전선을 가지고 있으며 그 기능이 다릅니다. 앞쪽 선은 뒷면보다 얇습니다. 일부 제조업체는 후면 도전 선을 인쇄 한 다음 실리콘 시트를 뒤집어 처리하는 동안 발생할 수있는 손상을 최소화하기 위해 전면 선을 인쇄합니다. 전면 (태양을 바라 보는면)에서 대부분의 결정질 실리콘 태양 전지는 활성 영역에서 수집 된 광 생성 된 전자를 더 큰 획득 라인으로 전송하는 매우 정밀한 회로 ( "손가락 라인")로 설계되었습니다 - "버스 바" 그런 다음 구성 요소의 회로로 전달됩니다. 전면 손가락 라인은 후면 라인 (80μm까지 좁음)보다 훨씬 얇기 때문에 전면 인쇄 단계에서 더 높은 정밀도와 정확성이 요구됩니다. 웨이퍼의 후면 및 전면에 대한 인쇄 요구 사항은 기술적으로 덜 엄격합니다. 백 인쇄의 첫 번째 단계는 매우 얇은 전도성 격자 대신 알루미늄 기반 전도성 물질 층을 인쇄하는 것입니다. 동시에 캡처되지 않은 빛은 다시 배터리로 반사 될 수 있습니다. 이 층은 또한 태양 전지를 "부동태 화"하고 과도한 분자 경로를 감싸며 이러한 공극에 갇히는 전자의 흐름을 피한다. 백 프린트의 두 번째 단계는 외부 회로에 연결된 버스 바를 만드는 것입니다.
3. 관련 공정 매개 변수
태양 전지의 전환율을 높이려면은 전선 쌍과 패널의 차폐를 줄이십시오. 스크린 판의 그리드 선 너비는 가능한 한 좁아야하며 그리드 선은 너무 얇아서 전도성은 페이스트의 두께가 너무 얇을 수 있으며 심지어 파단 될 수도 있습니다. 따라서 스크린 판의 그리드 선 너비는 일반적으로 80 ~ 120 μm입니다. 인쇄 후의 도전성은 페이스트는 스크린 판에 비해 폭이 넓어지기 때문에, 소결 후의 인쇄 된은 페이스트의 폭은 110 ~ 150㎛이다. 직렬 저항을 줄이기 위해 배터리 보드에 인쇄 된은 전선의 총 중량은 가능한 한 낮아야하며 기본적으로 0.01 ~ 0.02 g이어야합니다. 인쇄 압력은 75 ~ 80N입니다.
업계의 최근 연구에 따르면 테플론 다층 필름 스크린과 같은 특수 광 감응성 접착제를 사용하면 태양 전지의 전환율과 안정성이 더 우수합니다. 화면 버전 사양 및 관련 프로세스 매개 변수는 다음과 같습니다.
4. 기타 조건
와이어 메쉬의 신축 장력은 일반적으로 28 ± 2N입니다. 후면 전극 와이어 메쉬의 수명은 15000 번 이상이어야하고, 후면 전기 와이어 메쉬의 수명은 15000 번 이상이어야하며, 양극 와이어 메쉬의 수명은 10,000 번 이상이어야합니다.
스크린은 일정한 온도, 일정한 습도 조건에서 보관되어야하며, 온도의 급격한 변화는 장력의 감소로 이어질 것이며, 과도한 습도는 라텍스의 변성을 유발할 것이고, 그로 인해 사용 효과 또는 스크랩에 영향을 미칠 것이다.
구체적인 보관 조건은 온도 22 ± 3 ° C, 습도 50 % ± 10 %입니다.
생산 작업장은 사용하기 전에 미리 인도해야하며 24 시간 이상 작업장에 서 있어야합니다. 긴급히 필요하면 2 시간 이상 공장에 보관해야합니다.
스크린은 항상 공장을 떠나기 전에 깨끗한 환경에 보관되므로 사용하기 전에 깨끗하게 유지해야합니다. 품질 검사 프로세스는 비교적 깨끗한 환경에서 수행되어야합니다. 품질 검사를 마친 후에는 원래의 비닐 봉지에 밀봉하여 창고에 보관해야합니다. 사용하기 전에 먼지에 의한 오염을 피하십시오.
화면은 진동에 매우 민감합니다. 충돌이 일어나면 장력이 떨어지거나 붕괴됩니다. 따라서 이동 중에 부드럽게 취급하여 충돌을 피하십시오.
스크린의 표면은 매우 부서지기 쉽고 뭉툭한 물체는 메쉬 부분을 손상시켜 인장, 그래픽 손상, 수명 단축 또는 스크랩을 초래할 수 있습니다. 따라서 움직이거나 사용하는 동안 무딘 물체와의 접촉으로부터 메쉬의 표면을 피해야합니다.
보관하는 가장 좋은 방법은 수직 선반에 보관하는 것입니다. 그것이 편평한 경우에, 5 개의 층을 초과하지 말라, 층은 구조에 방석에 의해 분리되어야한다.
스크린의 라텍스는 매우 안정한 물질이 아니며 두께가 매우 작습니다. 보관 중에 물리적, 화학적 인 변화가 발생하기 때문에 공장 출고 후 1 개월 이내에 화면을 사용해야합니다.