絲網工藝培訓教材課件

絲網工藝培訓教材

1絲網工藝培訓教材1太陽能電池工藝基本流程前清洗（制絨）擴散PECVDSiNx后清洗（刻邊/去PSG）絲網印刷/燒結/測試2太陽能電池工藝基本流程前清洗（制絨）擴散PECVDSiNx絲網機臺(Baccini)3絲網機臺(Baccini)3絲網印刷概念把帶有圖案的模版附著于絲網上進行印刷通常絲網由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網制作而成承印物直接放在帶有模版的絲網下面，漿料在刮刀的擠壓下穿過絲網間的網孔只有圖像部分能穿過，印刷到承印物上

4絲網印刷概念把帶有圖案的模版附著于絲網上進行印刷4加入漿料刮刀施加壓力朝絲網另一端移動絲網與承印物之間保持一定的間隙漿料從網孔中擠壓到基片上絲網張力而產生反作用力-回彈力絲網與基片只呈移動式線接觸刮板抬起，絲網脫離基片工作臺返回到上料位置，完成一個印刷行程

絲網印刷行程5加入漿料絲網印刷行程5絲網印刷/燒結/測試流程6絲網印刷/燒結/測試流程6注意的問題：此處最多出現(xiàn)的問題為吸雙片和造成較多碎片解決方法：調節(jié)上圖中的真空吸力（a處），并適當調節(jié)（b處）的吹風力度。ba7注意的問題：ba7絲網印刷臺面8絲網印刷臺面8通過括刀一次移動通過括刀來回移動印刷二次。先括刀往前移動，印刷一次。電池到網板的距離(1800左右)印刷完成后電池到網板的距離印刷位置向上移動至停止位置的速度印刷時括刀的位置印刷和回墨完成后，印刷頭的停止位置印刷時括刀下降的壓力（100左右）括刀夾持器的水平移動能修正網板的位置印刷完成后程序延遲抬高網板和括刀的時間印刷速度（200左右）刮漿料速度通過括刀一次移動電池到網板的距離(1800左右)印刷完成后電9其中三個參數為工藝常調節(jié)：1.sanp-off---主要控制網板臺面的高度-----控制柵線的高度-----我們電池到網板的距離(1800--3300左右)2.pressure---刮刀壓在網板上的壓力-----控制柵線的連續(xù)，防止虛印，以及粘板等-----我們控制在75-100N3.printingspeed----刮刀在網板上移動的速度----太小影響效率，太大出現(xiàn)虛印----我們控制在200以內10其中三個參數為工藝常調節(jié)：109&10號相機的位置9&10號相機的作用是為準確印刷電極的位置，確保絲網在電池片上的正確位置，防止出現(xiàn)偏印。119&10號相機的位置9&10號相機的作用是為準確印刷電極的位1.校正點位置重新調整步驟:(以AlignmentErrorCamera9報警為例,假設圖像顯示校正點位置偏低.)先按F5鍵將印刷頭升高.①Baccini主菜單中Vision②51CamerasPiecesAlignment③Image④Livecam9點⑤MoveCamera9Axis⑥ScreenpositionYcamera9move

⑦Stepoffset(100)⑧B(-)⑨ConfirmPos.⑩Exit

Save注:A.為便于觀察和調整,最好將③Image界面移到屏幕左邊,將⑥Move界面移到右邊.B.⑦

Stepoffset值和調整方向(F-/B+)根據校正點在圖像中的位置確定,最終將校正點調整到圖像框的中心.C.每次調整后需將數據確認(Confirm)和保存(Savedata)后,所做調整才有效.只要校正點清晰完整，位置調整好后網版一般能通過自動識別，不需要以下操作，就可以進行生產了。121.校正點位置重新調整步驟:12此處經常放吸塵紙----便于發(fā)現(xiàn)漏漿；由于此處有真空吸力----會出現(xiàn)碎片；如不經常更換會出現(xiàn)較多Rs失效----建議關于多久更換可以有一個規(guī)程此處已成為失效排查首要地方！13此處經常放吸塵紙----便于發(fā)現(xiàn)漏漿；13X、Y、Thetapieceoffsets（印刷圖形位置）：印刷圖形相對于硅片的位置。調整相應得X軸、Y軸，以及轉角的角度以適應硅片的印刷，使印刷圖形符合我們印刷要求。------否則會出現(xiàn)印刷偏移?。?4X、Y、Thetapieceoffsets（印刷圖形位置在下圖界面可以看到印刷的數值刮刀的實際位置調節(jié)刮刀限位旋鈕使得刮刀可以繼續(xù)向下運動，或阻止它向下運動一段距離。調節(jié)刮刀限位旋鈕可以間接調節(jié)刮刀的印刷位置，因為在壓力模式下工作。如果此旋鈕接觸到下面則壓力會增大很多，壓力感應器就會自動調節(jié)刮刀的位置。此位置不能調節(jié)太大，否則會造成

報警。15在下圖界面可以看到印刷的數值刮刀的實際位置調節(jié)刮刀限位旋鈕使烘干裝置此處為較多的污染處16烘干裝置此處為較多的污染處16烘干裝置常存在的問題和解決方案1.由于機械手的夾片運動，會出現(xiàn)較多碎片-----可以在掛鉤處加上泡沫或膠帶，已增加其緩沖力度；2.花籃處的清潔很重要-----因為電池片正面在花籃上，又因為烘干有較多有機物常常凝結在花籃處-----造成Rs失效------按期清潔花籃；17烘干裝置常存在的問題和解決方案1.由于機械手的夾片運動，會出絲網印刷各階段硅片圖形印刷背電極后的硅片印刷背電場后的硅片印刷正電極后的硅片18絲網印刷各階段硅片圖形印刷背電極后的硅片印刷背電場后的硅片印背電極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑46-53μm絲網厚度82-90μm膜厚15μm靜態(tài)張力25N印刷速度250mm/s反料速度400mm/s絲網間距-1300μm刮板壓力65-85N脫離速度35mm/s刮板高度-1200μm烘箱溫區(qū)1234全程時間溫度100℃120℃150℃170℃8s銀鋁漿是由銀粉,鋁粉,無機添加物和有機載體組成使用前攪拌約45分鐘,攪拌均勻后使用有良好的歐姆接觸特性和焊接性能,附著性好在印刷圖形完好時,印刷頭壓力在范圍內盡可能的小

19背電極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑46-5背電場印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數320目絲直徑23-28μm絲網厚度46μm膜厚15μm膜網總厚60-63μm印刷速度250mm/s反料速度400mm/s絲網間距-1300μm刮板壓力80-85N脫離速度35mm/s刮板高度-1200μm烘箱溫區(qū)1234全程時間溫度100℃120℃140℃160℃8s鋁漿由鋁粉,無機添加物和有機載體組成使用前先攪拌約15分鐘,均勻后使用上述參數會根據漿料的粘稠度、網版性能、背面場印刷量做出適當調整影響所印鋁漿的厚度因素有：絲網目數、網線直徑、開孔率、乳膠層厚度、印刷頭壓力、印刷頭硬度、印刷速度及漿料粘度20背電場印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數320目絲直徑23-2正面柵極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑30μm絲網厚度50μm膜厚15μm靜態(tài)張力26N印刷速度180mm/s反料速度400mm/s絲網間距-1400μm刮板壓力80-85N脫離速度10mm/s刮板高度-1300μm正面柵極銀漿是由銀粉,無機添加物和有機載體組成的使用前先用攪拌機攪拌約45分鐘漿料攪拌均勻后方可使用,參數的調整以圖形完整、線條飽滿、印刷漿料重量適當為基準

21正面柵極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑30μ絲網網版調整參考Snap-off(網版間距)Park(網版正常停止位置)（-3000）μmSpeedupward(網版向上運動速度)（35）mm/s在保證印刷質量的前提下,網版間距越小越好一般為（-900~-1300）μm太小易粘版或模糊不清,過大易印刷不良和損壞網版印第二道時可適當加大間距22絲網網版調整參考Snap-off(網版間距)絲網刮條調整參考Down-stop(刮條深度)Park(刮條正常停止位置)（5000）μmPressure(印刷壓力)（50~70）N在保證印刷質量的前提下,刮條下降深度和壓力越小越好刮條深度一般為(-900~~-1300)μm刮條下降過深或壓力過大,易碎片和損壞網版刮條下降深度不夠或壓力太小易印刷不良或粘版23絲網刮條調整參考Down-stop(刮條深度)P3#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注粘板絲網間距太小加大絲網間距調大snap-off絕對值印刷刮條不平檢查刮條的平整度可放在玻璃門上檢查平整度硅片有厚薄不均檢查來料

網板張力太小更換網板更換網板前后測量網板張力絲網刮不干凈增大刮條下降深度（調大Down-stop絕對值）和印刷壓力（Pressure）不建議增大印刷壓力硅片吸附不住印刷襯紙?zhí)K更換干凈的襯紙單一臺面出現(xiàn)粘板時該可能性較大臺面太臟用干凈的酒精無塵布擦拭臺面真空吸力太小調大真空吸力漿料粘稠度太大攪拌時間太長減少攪拌時間網板內漿料不要加的太多，及時擦干凈刮漿板漿料在網板內停留時間過長經常用刮漿板刮漿料加完漿料未及時蓋上蓋子，導致有機溶劑揮發(fā)加完漿料后及時蓋上蓋子漏漿輕微漏漿用干凈的無塵布擦拭網板

網板破更換網板243#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注粘板絲網間距故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注印刷偏移襯紙臟導致相機自動識別系統(tǒng)識別錯誤更換襯紙

設備故障電機復位

更換新的網板后沒有校準相機重新校準相機

X/Y/Z軸或角度發(fā)生偏移調整X/Y/Z軸使得網板印刷圖形與硅片四邊完全對稱

漏漿網板微破且不影響圖形用薄膠帶粘住漏漿部位

印刷偏移見上面（印刷偏移解決方法）

WorkingBeam上定位卡口處有漿料用干凈的酒精布擦拭干凈

網板破壞嚴重無法用膠帶粘住更換網板

3#絲網故障處理參考25故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注印刷襯紙臟導致相機自動識別系統(tǒng)識3#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注隱裂臺面上有碎屑清理碎屑或重新更換襯紙

換紙后有不平重新更換襯紙

網板上沾有碎屑用干凈的無塵布擦拭網板

壓力偏大降低壓力

實際壓力比設定壓力大出很多刮刀高度上升

虛印印刷參數不適宜抬高絲網間距，適當加大壓力觀察刮條刮拭的網板是否干凈，加漿料時采取少加多次的方式進行加漿料刮條不平更換刮條網板使用時間太長更換網板印刷不良網板及刮條高度太高降低網板及刮條高度或降低電機高度

刮條不平更換刮條

263#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注隱裂臺面上有3#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注Ag漿偏重

減小snap-off；減小down-stop；增大pressure；減小speed

改變snap-off的效果最明顯，但需注意snap-off值改變過大會出現(xiàn)印刷不良Ag漿偏輕

增大snap-off；增大down-stop；減小pressure；增大speed

柵線變細網板高度太高降低snap-off，適當減小壓力

柵線變粗網板過度使用更換新的網板用干凈的酒精布擦拭后再用網板高度太低升高snap-off，適當增加壓力

斷柵網孔堵塞用干凈的無塵布將網板擦拭干凈

工作臺內溫度低關閉窗或通知外圍對室內溫度進行調整

新網板網孔沒張開用酒精布擦拭

273#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注Ag漿偏重印刷表面的檢測生產過程中要不定時檢查是否有隱裂各個機臺要保證印刷圖形的完整：不偏移，印刷平滑，無不良狀況、無印刷缺失三號機還易出現(xiàn)粘板、斷柵、虛印、柵線加粗等問題28印刷表面的檢測生產過程中要不定時檢查是否有隱裂28絲網工藝培訓教材29溫度對燒結體性質影響舉例燒結溫度對燒結體(銅粉)性質的影響

l一比電導2一拉力3一密度比電導(Ω-1·cm-3)溫度(°C)拉力(kg/cm3)密度(g/cm2)30溫度對燒結體性質影響舉例燒結溫度對燒結體(銅粉)性質絲網工藝培訓教材31燒結的SEM照片參考a)燒結前b)燒結后燒結的SEM照片32燒結的SEM照片參考a)燒結前燒結溫度的設定溫區(qū)Dry1Dry2Dry3Dry4FRN1FRN2FRN3FRN4FRN5FRN6帶速溫度200250270300400445570675837872230mm/min溫度可根據實際情況作出±10℃的調整，一般很少做大幅度的變動當工藝初始化、更換漿料型號、特殊規(guī)格的硅材料，可考慮采用差異較大的燒結溫度進行燒結33燒結溫度的設定溫區(qū)Dry1Dry2Dry3Dr燒結步驟描述區(qū)域功能組成加熱元件溫度范圍烘干區(qū)對3#絲網印刷后硅片表面漿料進行烘干Dry1Dry2Dry3Dry4加熱元件為電熱絲各溫區(qū)單獨可調通常溫度不超過300℃燒結區(qū)去除漿料中的有質粘結劑鋁背場及珊線燒結預燒結區(qū)FRN1FRN2FRN3FRN4主燒結區(qū)FRN5FRN6加熱元件為近紅外線加熱管1~4區(qū)加熱管功率為1600W5~6區(qū)加熱管功率為2700W，各溫區(qū)溫度單獨可調1~4溫區(qū)可設置到700℃5~6溫區(qū)可設置到1050℃冷卻區(qū)硅片冷卻冷卻區(qū)水冷給水溫度在20~25℃各區(qū)域間各有一個隔離爐膛(風簾隔離)隔離爐膛防止相鄰區(qū)域中的過程氣體相互混合34燒結步驟描述區(qū)域功能組成加熱元件溫燒結對電池片的影響銀漿的燒結很重要，對電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和FF的影響鋁漿燒結可形成良好的歐姆接觸背面場經燒結后形成鋁硅合金，雜質在鋁硅合金中的溶解度要遠大于在硅中的溶解度，通過吸雜作用可減少金屬與硅交接處的少子復合，從而提高開路電壓和短路電流，改善對紅外線的響應(提高內量子效應)燒結后的氮化硅表面顏色應該均勻，無明顯的色差電極無斷線背場無鋁珠電池最大彎曲度不超過1mm35燒結對電池片的影響銀漿的燒結很重要，測試主要數據T測試溫度

E測試光強

Pmpp最大輸出功率

Umpp最大輸出電壓

Impp最大輸出電流Uoc開路電壓Isc短路電流FF填充因子Rs串聯(lián)電阻Rsh漏電電阻Eff電池效率

Irev暗電流測試溫度在23℃－27℃之間測試光強在950W/m2－1050W/m2

之間使用前需用標片對測試機進行校準36測試主要數據T測試溫度測試溫度在23℃－27℃之間3測試數據參考晶體LineEff.

(%)Yield(%)Uoc(mV)Isc(A)FF(%)Rs(mOhm)Rsh(Ohm)EffFailRshFailIrev1failTRASHRsh>=6156多晶1316.26%98.71%617.618.1378.802.74114.450.20%0.95%0.15%0.00%98.71%1415.98%99.13%618.488.0877.783.65118.950.22%0.56%0.09%0.00%99.00%線別失效總數RshEffTrashIrevl13262320114161230137測試數據參考晶體LineEff.(%)Yield(%)U

Rs影響因素RS為串聯(lián)電阻：包括電池的體電阻、表面電阻、電極電阻、電極與硅表接觸電阻等串聯(lián)電阻對填充因子（FF）影響很大，串聯(lián)電阻Rs越高，填充下降越多當Rs偏高時（>4.5毫歐），由絲網印刷工序影響導致的概率較大(50%左右）對絲網印刷的控制簡便易行主要可以查以下幾個方面1號機臺面襯紙的污染：及時觀察臺面有無污染，并及時將臺面擦拭干凈，出現(xiàn)漏漿情況時及時更換襯紙并更換網板2號機臺面襯紙的污染3號機網板內漿料太少，銀漿重量不足：刮刀前進時推進的漿料要在一指粗左右，否則要及時將刮刀范圍外的漿料刮到刮刀上或重新往網板內添加漿料銀漿污染：刮漿板刮完漿料后未及時擦干凈，導致有干漿料摻到網板中；可能有鋁粉或灰塵等其他雜物混入網板中導致銀漿污染38

Rs影響因素RS為串聯(lián)電阻：包括電池的體電阻、表面電阻、電分選分選據測試結果由設定程序自動完成，根據電流，電壓，電池效率等因素被細分為各檔操作員工根據機器分檔結果，再對硅片表面顏色分選后，各檔每72片進行包裝電池車間的品質主要分為4個等級：Q1:硅片不存在任何瑕疵的產品Q2:整個硅片片面完整,但表面存在些許缺陷,但不影響功能的產品Q3:指硅片邊緣存在缺邊的狀況,但所缺部分須在規(guī)定的范圍內Q4:破損后,可用膠帶粘貼,拼湊出比較完成的硅片.39分選分選據測試結果由設定程序自動完成，根據電流，電壓，電池測試機相關內容1.光強的調節(jié)A調節(jié)光強的方法一設備開啟后，通過調節(jié)脈沖發(fā)生器上面的旋鈕來調節(jié)光強的百分比；注意：此方法只是在沒有進行電腦軟件調節(jié)才有效。B調節(jié)光強的方法二可以在BERGER電腦的SCLOAD界面里通過軟件調節(jié)。打開SCLOAD界面中的Setting選Flasher…選項40測試機相關內容1.光強的調節(jié)40在此處調節(jié)光強的百分比，在40%—100%之間，通常在82%左右。2.溫度補償打開SCLOAD界面中的Setting選IRTemperatureCalibration…選項在此處調節(jié)光強的百分比，點擊上下箭頭，以0.5為單位（對應光強變化1%）調節(jié)好后按“Triggerflash”按鈕。41在此處調節(jié)光強的百分比，點擊上下箭頭，以0.5為單位（對應光溫度補償定量為50,溫度相差1度溫度補償定量為50,溫度相差1度溫度補償設定，設定好后點右面的set即可，設定后要求下面三個探測到的溫度盡可能相同，即探測溫度與環(huán)境溫度一致溫度散射設定，它表明材料吸收和散射紅外光的能力，對于硅材料，通常設定為0.9542溫度補償定量為50,溫度相差1度溫度補償設定，設定好后點右面注意:1、電池片面積多晶156電池片面積:243.36cm2

單晶156電池片面積:236.48cm2單晶125電池片面積:148.6cm22、給定光強時的電壓3、反向測試電壓:-6V~-12V123給定光強時的電壓操作者名字流程單號測試備注電池類型名字標準片名字43注意:123給定光強時的電壓操作者名字流程單號測試備注電池類光電池的電流電壓特性根據p-n結整流方程，在正向偏壓下，通過結的正向電流為：IF=Is[exp(qV/kT)-1]V是光生電壓Is是反向飽和電流光電池工作時共有三股電流光生電流IL在光生電壓V作用下的pn結正向電流IF流經外電路的電流IIL和IF都流經pn結內部，但方向相反。44光電池的電流電壓特性根據p-n結整流方程，在正向偏壓下，通過光電池的伏安特性如光電池與負載電阻接成通路，通過負載的電流應該是I=IF-IL=Is[exp(qV/kT)-1]-IL負載電阻上電流與電壓的關系光電池的伏安特性方程45光電池的伏安特性如光電池與負載電阻接成通路，通過負載的電流應描述太陽能電池的四個輸出參數輸出特性電流－電壓曲線來表示四個輸出參數開路電壓Voc短路電流Isc填充因子FF能量轉化效率η46描述太陽能電池的四個輸出參數輸出特性電流－電壓曲線來表示46開路電壓Voc和短路電流Isc在p-n結開路情況下（R=∞），此時pn結兩端的電壓即為開路電壓VocI=0，即：IL=IF將I=0代入光電池的電流電壓方程，得開路電壓為：Voc＝kT/qln(IL/Is+1)如將pn結短路（V=0），因而IF=0，這時所得的電流為短路電流Isc顯然，短路電流等于光生電流Isc=IL47開路電壓Voc和短路電流Isc在p-n結開路情況下（R=∞填充因子FF輸出功率等于該點所對應的矩形面積其中只有一點是輸出最大功率，稱為最佳工作點該點的電壓和電流分別稱為最佳工作電壓Vop和最佳工作電流Iop填充因子定義為：FF=Vop·Iop/Voc·Isc=Pmax/Voc·Isc它表示了最大輸出功率點所對應的矩形面積在Voc和Isc所組成的矩形面積中所占的百分比特性好的太陽能電池就是能獲得較大功率輸出的太陽能電池，也就是Voc，Isc和FF乘積較大的電池該值應在0.70-0.85范圍之內48填充因子FF48能量轉化效率η表示入射的太陽光能量有多少能轉換為有效的電能η=（太陽能電池的輸出功率/入射的太陽光功率）x100%=（Vop×Iop/Pin×S）×100%=Voc?Isc?FF/Pin?S其中Pin是入射光的能量密度，S為太陽能電池的面積當S是整個太陽能電池面積時，η稱為實際轉換效率當S是指電池中的有效發(fā)電面積時，η叫本征轉換效率49能量轉化效率η49理想pn結太陽能電池的等效電路50理想pn結太陽能電池的等效電路50pn結太陽能電池的實際等效電路51pn結太陽能電池的實際等效電路51超越方程式根據前面所示的等效電路，考慮到串聯(lián)電阻Rs和旁路電阻Rsh的影響?？梢缘玫酵ㄟ^負載的電流電壓關系為：I=IL-Is{exp[q(V+IRs)/kT]-1}-(V+IRs)/Rsh上式是表示太陽能電池特性的一般公式，叫做超越方程式Rs值變大會影響電池伏安特性曲線偏離理想曲線，使FF變小，Isc下降，因而效率也下降而旁路電阻Rsh變小，說明無光照時pn結反向漏電流變大，造成Voc下降，F(xiàn)F變小，因而效率下降52超越方程式根據前面所示的等效電路，考慮到串聯(lián)電阻Rs和旁路電Rsh的影響對同一個太陽能電池，當入射光強度較弱時，IL

較小，二極管電流和漏電流大小相差不多，此時，Rsh的影響較大I=IL-Is[exp(qV/kT)-1]-V/Rsh漏電電阻Rsh對光電流的影響較小，而對開路電壓的影響較大53Rsh的影響對同一個太陽能電池，當入射光強度較弱時，ILRs的影響當光照較強時，二極管電流遠大于漏電電流，此時，Rsh對光電池的影響較小，而相反的，Rs的影響就變大起來I=IL-Is{exp[q(V+RsI)/kT]-1}右圖可看出光電池的輸出特性隨著Rs有著較大的變化Rs對開路電壓的影響幾乎沒有，但對短路電流卻有很大的影響54Rs的影響當光照較強時，二極管電流遠大于漏電電流，此時，Rs短路電流Isc的考慮太陽能電池的理論效率η=Voc?Isc?FF/Pin?S短路電流Isc的考慮：長波限滿足：λmax=1.24(μm)/Eg(eV)能量hν大于材料的禁帶寬度Eg，被材料吸收而激發(fā)電子-空穴對假設其量子產額為1，而且被百分之百地被收集起來最大短路電流值顯然僅與材料帶隙Eg有關55短路電流Isc的考慮太陽能電池的理論效率55開路電壓Voc的考慮開路電壓Voc的最大值，在理想情況下有下式決定：Voc=kTqln(IL/Is+1)式中IL是光生電流，在理想情況即為上圖所對應的最大短路電流。Is是二極管反向飽和電流Is=Aq(Dn/LnNA+Dp/LpND)ni2ni2=NcNvexp(-Eg/kT)顯然，Is取決于Eg、Ln、Lp、NA、ND和絕對溫度T的大小，同時也與光電池結構有關為了提高Voc，常常采用Eg大，少子壽命長及低電阻率的材料給出硅的最大Voc值約700mV左右56開路電壓Voc的考慮開路電壓Voc的最大值，在理想情況下有下填充因子FF的考慮在理想情況下，填充因子FF僅是開路電壓Voc的函數可用以下經驗公式表示FF=Uoc-ln(Uoc+0.72)/(Uoc+1)Uoc=Voc(kT/q)1/2當開路電壓Voc的最大值確定后，就可計算得到FF的最大值57填充因子FF的考慮在理想情況下，填充因子FF僅是開路電壓Vo不同材料的理論轉化效率對于單晶硅太陽能電池，理論上限是27%GaAs太陽能電池的轉換效率的理論上限為28.5%如何進一步提高太陽能電池的轉換效率是當前的研究課題，這也就是所謂的高效率化技術的開發(fā)58不同材料的理論轉化效率對于單晶硅太陽能電池，理論上限是27%表面反射損失10%表面電極遮光損失5~15%不能充分吸收光的能量體內復合表面復合Isc的損失表面反射損失10%Isc的損失59絲網工藝培訓教材60VOC和ISC隨電池厚度的變化趨勢相反所以對于轉換效率存在著一個最佳的厚度值轉化效率的最佳厚度61VOC和ISC隨電池厚度的變化趨勢相反轉化效率的最佳厚度6絲網工藝培訓教材62少數載流子的收集幾率p-n結的深度

n-型發(fā)射結的橫向電阻襯底的摻雜Al背場n-型發(fā)射結的限制電極的設計光學的優(yōu)化設計電池設計需要考慮的因素63少數載流子的收集幾率電池設計需要考慮的因素63絲網工藝培訓教材64襯底摻底濃度對Voc,Isc的影響65襯底摻底濃度對Voc,Isc的影響65絲網工藝培訓教材66絲網工藝培訓教材67演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！68絲網工藝培訓教材

69絲網工藝培訓教材1太陽能電池工藝基本流程前清洗（制絨）擴散PECVDSiNx后清洗（刻邊/去PSG）絲網印刷/燒結/測試70太陽能電池工藝基本流程前清洗（制絨）擴散PECVDSiNx絲網機臺(Baccini)71絲網機臺(Baccini)3絲網印刷概念把帶有圖案的模版附著于絲網上進行印刷通常絲網由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網制作而成承印物直接放在帶有模版的絲網下面，漿料在刮刀的擠壓下穿過絲網間的網孔只有圖像部分能穿過，印刷到承印物上

72絲網印刷概念把帶有圖案的模版附著于絲網上進行印刷4加入漿料刮刀施加壓力朝絲網另一端移動絲網與承印物之間保持一定的間隙漿料從網孔中擠壓到基片上絲網張力而產生反作用力-回彈力絲網與基片只呈移動式線接觸刮板抬起，絲網脫離基片工作臺返回到上料位置，完成一個印刷行程

絲網印刷行程73加入漿料絲網印刷行程5絲網印刷/燒結/測試流程74絲網印刷/燒結/測試流程6注意的問題：此處最多出現(xiàn)的問題為吸雙片和造成較多碎片解決方法：調節(jié)上圖中的真空吸力（a處），并適當調節(jié)（b處）的吹風力度。ba75注意的問題：ba7絲網印刷臺面76絲網印刷臺面8通過括刀一次移動通過括刀來回移動印刷二次。先括刀往前移動，印刷一次。電池到網板的距離(1800左右)印刷完成后電池到網板的距離印刷位置向上移動至停止位置的速度印刷時括刀的位置印刷和回墨完成后，印刷頭的停止位置印刷時括刀下降的壓力（100左右）括刀夾持器的水平移動能修正網板的位置印刷完成后程序延遲抬高網板和括刀的時間印刷速度（200左右）刮漿料速度通過括刀一次移動電池到網板的距離(1800左右)印刷完成后電77其中三個參數為工藝常調節(jié)：1.sanp-off---主要控制網板臺面的高度-----控制柵線的高度-----我們電池到網板的距離(1800--3300左右)2.pressure---刮刀壓在網板上的壓力-----控制柵線的連續(xù)，防止虛印，以及粘板等-----我們控制在75-100N3.printingspeed----刮刀在網板上移動的速度----太小影響效率，太大出現(xiàn)虛印----我們控制在200以內78其中三個參數為工藝常調節(jié)：109&10號相機的位置9&10號相機的作用是為準確印刷電極的位置，確保絲網在電池片上的正確位置，防止出現(xiàn)偏印。799&10號相機的位置9&10號相機的作用是為準確印刷電極的位1.校正點位置重新調整步驟:(以AlignmentErrorCamera9報警為例,假設圖像顯示校正點位置偏低.)先按F5鍵將印刷頭升高.①Baccini主菜單中Vision②51CamerasPiecesAlignment③Image④Livecam9點⑤MoveCamera9Axis⑥ScreenpositionYcamera9move

⑦Stepoffset(100)⑧B(-)⑨ConfirmPos.⑩Exit

Save注:A.為便于觀察和調整,最好將③Image界面移到屏幕左邊,將⑥Move界面移到右邊.B.⑦

Stepoffset值和調整方向(F-/B+)根據校正點在圖像中的位置確定,最終將校正點調整到圖像框的中心.C.每次調整后需將數據確認(Confirm)和保存(Savedata)后,所做調整才有效.只要校正點清晰完整，位置調整好后網版一般能通過自動識別，不需要以下操作，就可以進行生產了。801.校正點位置重新調整步驟:12此處經常放吸塵紙----便于發(fā)現(xiàn)漏漿；由于此處有真空吸力----會出現(xiàn)碎片；如不經常更換會出現(xiàn)較多Rs失效----建議關于多久更換可以有一個規(guī)程此處已成為失效排查首要地方！81此處經常放吸塵紙----便于發(fā)現(xiàn)漏漿；13X、Y、Thetapieceoffsets（印刷圖形位置）：印刷圖形相對于硅片的位置。調整相應得X軸、Y軸，以及轉角的角度以適應硅片的印刷，使印刷圖形符合我們印刷要求。------否則會出現(xiàn)印刷偏移?。?2X、Y、Thetapieceoffsets（印刷圖形位置在下圖界面可以看到印刷的數值刮刀的實際位置調節(jié)刮刀限位旋鈕使得刮刀可以繼續(xù)向下運動，或阻止它向下運動一段距離。調節(jié)刮刀限位旋鈕可以間接調節(jié)刮刀的印刷位置，因為在壓力模式下工作。如果此旋鈕接觸到下面則壓力會增大很多，壓力感應器就會自動調節(jié)刮刀的位置。此位置不能調節(jié)太大，否則會造成

報警。83在下圖界面可以看到印刷的數值刮刀的實際位置調節(jié)刮刀限位旋鈕使烘干裝置此處為較多的污染處84烘干裝置此處為較多的污染處16烘干裝置常存在的問題和解決方案1.由于機械手的夾片運動，會出現(xiàn)較多碎片-----可以在掛鉤處加上泡沫或膠帶，已增加其緩沖力度；2.花籃處的清潔很重要-----因為電池片正面在花籃上，又因為烘干有較多有機物常常凝結在花籃處-----造成Rs失效------按期清潔花籃；85烘干裝置常存在的問題和解決方案1.由于機械手的夾片運動，會出絲網印刷各階段硅片圖形印刷背電極后的硅片印刷背電場后的硅片印刷正電極后的硅片86絲網印刷各階段硅片圖形印刷背電極后的硅片印刷背電場后的硅片印背電極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑46-53μm絲網厚度82-90μm膜厚15μm靜態(tài)張力25N印刷速度250mm/s反料速度400mm/s絲網間距-1300μm刮板壓力65-85N脫離速度35mm/s刮板高度-1200μm烘箱溫區(qū)1234全程時間溫度100℃120℃150℃170℃8s銀鋁漿是由銀粉,鋁粉,無機添加物和有機載體組成使用前攪拌約45分鐘,攪拌均勻后使用有良好的歐姆接觸特性和焊接性能,附著性好在印刷圖形完好時,印刷頭壓力在范圍內盡可能的小

87背電極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑46-5背電場印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數320目絲直徑23-28μm絲網厚度46μm膜厚15μm膜網總厚60-63μm印刷速度250mm/s反料速度400mm/s絲網間距-1300μm刮板壓力80-85N脫離速度35mm/s刮板高度-1200μm烘箱溫區(qū)1234全程時間溫度100℃120℃140℃160℃8s鋁漿由鋁粉,無機添加物和有機載體組成使用前先攪拌約15分鐘,均勻后使用上述參數會根據漿料的粘稠度、網版性能、背面場印刷量做出適當調整影響所印鋁漿的厚度因素有：絲網目數、網線直徑、開孔率、乳膠層厚度、印刷頭壓力、印刷頭硬度、印刷速度及漿料粘度88背電場印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數320目絲直徑23-2正面柵極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑30μm絲網厚度50μm膜厚15μm靜態(tài)張力26N印刷速度180mm/s反料速度400mm/s絲網間距-1400μm刮板壓力80-85N脫離速度10mm/s刮板高度-1300μm正面柵極銀漿是由銀粉,無機添加物和有機載體組成的使用前先用攪拌機攪拌約45分鐘漿料攪拌均勻后方可使用,參數的調整以圖形完整、線條飽滿、印刷漿料重量適當為基準

89正面柵極印刷和相關參數絲網材質不銹鋼目數280目絲直徑30μ絲網網版調整參考Snap-off(網版間距)Park(網版正常停止位置)（-3000）μmSpeedupward(網版向上運動速度)（35）mm/s在保證印刷質量的前提下,網版間距越小越好一般為（-900~-1300）μm太小易粘版或模糊不清,過大易印刷不良和損壞網版印第二道時可適當加大間距90絲網網版調整參考Snap-off(網版間距)絲網刮條調整參考Down-stop(刮條深度)Park(刮條正常停止位置)（5000）μmPressure(印刷壓力)（50~70）N在保證印刷質量的前提下,刮條下降深度和壓力越小越好刮條深度一般為(-900~~-1300)μm刮條下降過深或壓力過大,易碎片和損壞網版刮條下降深度不夠或壓力太小易印刷不良或粘版91絲網刮條調整參考Down-stop(刮條深度)P3#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注粘板絲網間距太小加大絲網間距調大snap-off絕對值印刷刮條不平檢查刮條的平整度可放在玻璃門上檢查平整度硅片有厚薄不均檢查來料

網板張力太小更換網板更換網板前后測量網板張力絲網刮不干凈增大刮條下降深度（調大Down-stop絕對值）和印刷壓力（Pressure）不建議增大印刷壓力硅片吸附不住印刷襯紙?zhí)K更換干凈的襯紙單一臺面出現(xiàn)粘板時該可能性較大臺面太臟用干凈的酒精無塵布擦拭臺面真空吸力太小調大真空吸力漿料粘稠度太大攪拌時間太長減少攪拌時間網板內漿料不要加的太多，及時擦干凈刮漿板漿料在網板內停留時間過長經常用刮漿板刮漿料加完漿料未及時蓋上蓋子，導致有機溶劑揮發(fā)加完漿料后及時蓋上蓋子漏漿輕微漏漿用干凈的無塵布擦拭網板

網板破更換網板923#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注粘板絲網間距故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注印刷偏移襯紙臟導致相機自動識別系統(tǒng)識別錯誤更換襯紙

設備故障電機復位

更換新的網板后沒有校準相機重新校準相機

X/Y/Z軸或角度發(fā)生偏移調整X/Y/Z軸使得網板印刷圖形與硅片四邊完全對稱

漏漿網板微破且不影響圖形用薄膠帶粘住漏漿部位

印刷偏移見上面（印刷偏移解決方法）

WorkingBeam上定位卡口處有漿料用干凈的酒精布擦拭干凈

網板破壞嚴重無法用膠帶粘住更換網板

3#絲網故障處理參考93故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注印刷襯紙臟導致相機自動識別系統(tǒng)識3#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注隱裂臺面上有碎屑清理碎屑或重新更換襯紙

換紙后有不平重新更換襯紙

網板上沾有碎屑用干凈的無塵布擦拭網板

壓力偏大降低壓力

實際壓力比設定壓力大出很多刮刀高度上升

虛印印刷參數不適宜抬高絲網間距，適當加大壓力觀察刮條刮拭的網板是否干凈，加漿料時采取少加多次的方式進行加漿料刮條不平更換刮條網板使用時間太長更換網板印刷不良網板及刮條高度太高降低網板及刮條高度或降低電機高度

刮條不平更換刮條

943#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注隱裂臺面上有3#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注Ag漿偏重

減小snap-off；減小down-stop；增大pressure；減小speed

改變snap-off的效果最明顯，但需注意snap-off值改變過大會出現(xiàn)印刷不良Ag漿偏輕

增大snap-off；增大down-stop；減小pressure；增大speed

柵線變細網板高度太高降低snap-off，適當減小壓力

柵線變粗網板過度使用更換新的網板用干凈的酒精布擦拭后再用網板高度太低升高snap-off，適當增加壓力

斷柵網孔堵塞用干凈的無塵布將網板擦拭干凈

工作臺內溫度低關閉窗或通知外圍對室內溫度進行調整

新網板網孔沒張開用酒精布擦拭

953#絲網故障處理參考故障現(xiàn)象造成原因解決方法備注Ag漿偏重印刷表面的檢測生產過程中要不定時檢查是否有隱裂各個機臺要保證印刷圖形的完整：不偏移，印刷平滑，無不良狀況、無印刷缺失三號機還易出現(xiàn)粘板、斷柵、虛印、柵線加粗等問題96印刷表面的檢測生產過程中要不定時檢查是否有隱裂28絲網工藝培訓教材97溫度對燒結體性質影響舉例燒結溫度對燒結體(銅粉)性質的影響

l一比電導2一拉力3一密度比電導(Ω-1·cm-3)溫度(°C)拉力(kg/cm3)密度(g/cm2)98溫度對燒結體性質影響舉例燒結溫度對燒結體(銅粉)性質絲網工藝培訓教材99燒結的SEM照片參考a)燒結前b)燒結后燒結的SEM照片100燒結的SEM照片參考a)燒結前燒結溫度的設定溫區(qū)Dry1Dry2Dry3Dry4FRN1FRN2FRN3FRN4FRN5FRN6帶速溫度200250270300400445570675837872230mm/min溫度可根據實際情況作出±10℃的調整，一般很少做大幅度的變動當工藝初始化、更換漿料型號、特殊規(guī)格的硅材料，可考慮采用差異較大的燒結溫度進行燒結101燒結溫度的設定溫區(qū)Dry1Dry2Dry3Dr燒結步驟描述區(qū)域功能組成加熱元件溫度范圍烘干區(qū)對3#絲網印刷后硅片表面漿料進行烘干Dry1Dry2Dry3Dry4加熱元件為電熱絲各溫區(qū)單獨可調通常溫度不超過300℃燒結區(qū)去除漿料中的有質粘結劑鋁背場及珊線燒結預燒結區(qū)FRN1FRN2FRN3FRN4主燒結區(qū)FRN5FRN6加熱元件為近紅外線加熱管1~4區(qū)加熱管功率為1600W5~6區(qū)加熱管功率為2700W，各溫區(qū)溫度單獨可調1~4溫區(qū)可設置到700℃5~6溫區(qū)可設置到1050℃冷卻區(qū)硅片冷卻冷卻區(qū)水冷給水溫度在20~25℃各區(qū)域間各有一個隔離爐膛(風簾隔離)隔離爐膛防止相鄰區(qū)域中的過程氣體相互混合102燒結步驟描述區(qū)域功能組成加熱元件溫燒結對電池片的影響銀漿的燒結很重要，對電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和FF的影響鋁漿燒結可形成良好的歐姆接觸背面場經燒結后形成鋁硅合金，雜質在鋁硅合金中的溶解度要遠大于在硅中的溶解度，通過吸雜作用可減少金屬與硅交接處的少子復合，從而提高開路電壓和短路電流，改善對紅外線的響應(提高內量子效應)燒結后的氮化硅表面顏色應該均勻，無明顯的色差電極無斷線背場無鋁珠電池最大彎曲度不超過1mm103燒結對電池片的影響銀漿的燒結很重要，測試主要數據T測試溫度

E測試光強

Pmpp最大輸出功率

Umpp最大輸出電壓

Impp最大輸出電流Uoc開路電壓Isc短路電流FF填充因子Rs串聯(lián)電阻Rsh漏電電阻Eff電池效率

Irev暗電流測試溫度在23℃－27℃之間測試光強在950W/m2－1050W/m2

之間使用前需用標片對測試機進行校準104測試主要數據T測試溫度測試溫度在23℃－27℃之間3測試數據參考晶體LineEff.

(%)Yield(%)Uoc(mV)Isc(A)FF(%)Rs(mOhm)Rsh(Ohm)EffFailRshFailIrev1failTRASHRsh>=6156多晶1316.26%98.71%617.618.1378.802.74114.450.20%0.95%0.15%0.00%98.71%1415.98%99.13%618.488.0877.783.65118.950.22%0.56%0.09%0.00%99.00%線別失效總數RshEffTrashIrevl132623201141612301105測試數據參考晶體LineEff.(%)Yield(%)U

Rs影響因素RS為串聯(lián)電阻：包括電池的體電阻、表面電阻、電極電阻、電極與硅表接觸電阻等串聯(lián)電阻對填充因子（FF）影響很大，串聯(lián)電阻Rs越高，填充下降越多當Rs偏高時（>4.5毫歐），由絲網印刷工序影響導致的概率較大(50%左右）對絲網印刷的控制簡便易行主要可以查以下幾個方面1號機臺面襯紙的污染：及時觀察臺面有無污染，并及時將臺面擦拭干凈，出現(xiàn)漏漿情況時及時更換襯紙并更換網板2號機臺面襯紙的污染3號機網板內漿料太少，銀漿重量不足：刮刀前進時推進的漿料要在一指粗左右，否則要及時將刮刀范圍外的漿料刮到刮刀上或重新往網板內添加漿料銀漿污染：刮漿板刮完漿料后未及時擦干凈，導致有干漿料摻到網板中；可能有鋁粉或灰塵等其他雜物混入網板中導致銀漿污染106

Rs影響因素RS為串聯(lián)電阻：包括電池的體電阻、表面電阻、電分選分選據測試結果由設定程序自動完成，根據電流，電壓，電池效率等因素被細分為各檔操作員工根據機器分檔結果，再對硅片表面顏色分選后，各檔每72片進行包裝電池車間的品質主要分為4個等級：Q1:硅片不存在任何瑕疵的產品Q2:整個硅片片面完整,但表面存在些許缺陷,但不影響功能的產品Q3:指硅片邊緣存在缺邊的狀況,但所缺部分須在規(guī)定的范圍內Q4:破損后,可用膠帶粘貼,拼湊出比較完成的硅片.107分選分選據測試結果由設定程序自動完成，根據電流，電壓，電池測試機相關內容1.光強的調節(jié)A調節(jié)光強的方法一設備開啟后，通過調節(jié)脈沖發(fā)生器上面的旋鈕來調節(jié)光強的百分比；注意：此方法只是在沒有進行電腦軟件調節(jié)才有效。B調節(jié)光強的方法二可以在BERGER電腦的SCLOAD界面里通過軟件調節(jié)。打開SCLOAD界面中的Setting選Flasher…選項108測試機相關內容1.光強的調節(jié)40在此處調節(jié)光強的百分比，在40%—100%之間，通常在82%左右。2.溫度補償打開SCLOAD界面中的Setting選IRTemperatureCalibration…選項在此處調節(jié)光強的百分比，點擊上下箭頭，以0.5為單位（對應光強變化1%）調節(jié)好后按“Triggerflash”按鈕。109在此處調節(jié)光強的百分比，點擊上下箭頭，以0.5為單位（對應光溫度補償定量為50,溫度相差1度溫度補償定量為50,溫度相差1度溫度補償設定，設定好后點右面的set即可，設定后要求下面三個探測到的溫度盡可能相同，即探測溫度與環(huán)境溫度一致溫度散射設定，它表明材料吸收和散射紅外光的能力，對于硅材料，通常設定為0.95110溫度補償定量為50,溫度相差1度溫度補償設定，設定好后點右面注意:1、電池片面積多晶156電池片面積:243.36cm2

單晶156電池片面積:236.48cm2單晶125電池片面積:148.6cm22、給定光強時的電壓3、反向測試電壓:-6V~-12V123給定光強時的電壓操作者名字流程單號測試備注電池類型名字標準片名字111注意:123給定光強時的電壓操作者名字流程單號測試備注電池類光電池的電流電壓特性根據p-n結整流方程，在正向偏壓下，通過結的正向電流為：IF=Is[exp(qV/kT)-1]V是光生電壓Is是反向飽和電流光電池工作時共有三股電流光生電流IL在光生電壓V作用下的pn結正向電流IF流經外電路的電流IIL和IF都流經pn結內部，但方向相反。112光電池的電流電壓特性根據p-n結整流方程，在正向偏壓下，通過光電池的伏安特性如光電池與負載電阻接成通路，通過負載的電流應該是I=IF-IL=Is[exp(qV/kT)-1]-IL負載電阻上電流與電壓的關系光電池的伏安特性方程113光電池的伏安特性如光電池與負載電阻接成通路，通過負載的電流應描述太陽能電池的四個輸出參數輸出特性電流－電壓曲線來表示四個輸出參數開路電壓Voc短路電流Isc填充因子FF能量轉化效率η114描述太陽能電池的四個輸出參數輸出特性電流－電壓曲線來表示46開路電壓Voc和短路電流Isc在p-n結開路情況下（R=∞），此時pn結兩端的電壓即為開路電壓VocI=0，即：IL=IF將I=0代入光電池的電流電壓方程，得開路電壓為：Voc＝kT/qln(IL/Is+1)如將pn結短路（V=0），因而IF=0，這時所得的電流為短路電流Isc顯然，短路電流等于光生電流Isc=IL115開路電壓Voc和短路電流Isc在p-n結開路情況下（R=∞填充因子FF輸出功率等于該點所對應的矩形面積其中只有一點是輸出最大功率，稱為最佳工作點該點的電壓和電流分別稱為最佳工作電壓Vop和最佳工作電流Iop填充因子定