降银的网版印刷技术：无网结搭接对银浆印刷形貌的影响与优化

 

随着全球能源需求的增长，太阳能电池技术迅速发展，成为可再生能源的重要组成部分。预计到2029年，太阳能电池板市场规模将突破700GW。本文探讨了网版印刷技术对银浆印刷形貌的影响，特别是网结搭接的不同方式对栅线起伏高度和横截面积的影响。实验表明，无网结搭接可以减少栅线的高度起伏，并增加横截面积，从而降低电阻，提升太阳能电池的转换效率，同时减少银浆的消耗，降低成本。

网版线径细化

 

印刷在电池表面的栅线会遮挡部分区域，减少光子吸收，从而降低光电转换效率。因此，为了减少遮光面积，栅线需要设计得尽可能细，同时保持足够的导电性能。

 

2022年：中国市面上主流的网纱线径为11μm，栅线印刷宽度为23μm。

 

2023年：通过蚀刻工艺，网纱线径从11μm降低到9μm，栅线印刷宽度也从23μm降低到20μm。这一改进使得单片电池的转换效率提升了0.05%以上，同时银浆耗量降低了10%以上。无网结技术的潜在挑战

 

栅线起伏高度的影响

 

栅线表面起伏度过大会导致银浆浪费，增加生产成本。减少栅线起伏高度可以降低银浆的使用量，从而降低成本。

 

目前印刷的高度起伏均值为6μm，如果可以将高度起伏均值降至4μm，银浆的消耗量将减少12.5%。横截面积的影响

 

在太阳能电池的网版印刷技术中，栅线的横截面积是一个关键参数，它直接影响电池的电性能和生产成本。电阻公式：（R为电阻，p为电阻系数，A为横截面积）

横截面积越大，电阻越小。因此，增加栅线的横截面积可以有效降低电阻，减少电能损耗，从而提高太阳能电池的光电转换效率。实验一：网结搭接方式对形貌的影响

 

用N型正面银浆和N型背面银浆分别对硅片的正反面进行印刷。正面印刷高度需求为8~10μm，背面印刷高度需求为4~5μm。

各取12个网结搭接细栅程度不同的位置，分为四类：

 

无搭接：印刷线条和网结无任何交集。

 

搭接不到一半：网结覆盖部分线条，但不超过线条的一半。

 

搭接过半：网结覆盖部分线条，超过线条的一半。

 

完全搭接：网结完全处于线条之间。

无网结搭接和部分搭接的印刷形貌

 

 

无网结搭接：能够显著减少栅线的起伏高度，增加横截面积，从而降低电阻，提高太阳能电池的光电转换效率。通过减少栅线的起伏高度，可以减少银浆的使用量，从而降低成本。通过实验一的数据分析，可以明确无网结搭接在减少栅线起伏高度和增加横截面积方面的显著优势。实验二：浆料与印刷参数协同优化

 

分为两组分别研究不同印刷参数和不同银浆材料对栅线形貌的影响

在300-800-1.2-50印刷条件下无网结搭接、部分搭接印刷形貌

在500-1000-1.6-50印刷条件下无网结搭接、部分搭接印刷形貌

 

 

无网结搭接的栅线表面平整，减少了光反射和散射，提高了光吸收效率。较大的横截面积降低了电阻，提高了电池的光电转换效率。较小的起伏高度减少了银浆的浪费，降低了生产成本。

 

部分搭接的栅线表面起伏较大，导致光反射和散射增加，降低了光吸收效率。较小的横截面积增加了电阻，降低了电池的光电转换效率。较大的起伏高度导致银浆浪费，增加了生产成本。

 

通过对太阳能电池网版印刷技术的深入研究，特别是对不同网结搭接方式对栅线印刷形貌的影响，揭示了无网结搭接技术在提升电池性能和降低成本方面的显著优势。实验结果表明，无网结搭接能够显著减少栅线的起伏高度，增加横截面积，从而降低电阻，提高光电转换效率。此外，通过优化网版设计和印刷工艺，可以进一步减少银浆的使用量，降低生产成本。美能网版智能检测仪

 

美能网版检测仪AVT-4030集四大检测功能为一体，用于检测太阳能电池网版的各项特征包括：尺寸、缺陷、张力、膜厚。采用0.1μm光栅尺，实现线宽测量精度0.3μm，PT值测量精度2μm，提升网版质量。

 

• 尺寸、缺陷、膜厚、张力检测集成化

 

• 网版检测规格：≤220*220mm（尺寸可定制）

 

高分辨光学系统，精度高、连续性强、成本低、灵活性好

 

 

通过美能网版智能检测仪的精准检测，可以更好地优化网版设计和印刷工艺，确保无网结搭接技术在实际应用中的稳定性和高效性，进一步提升太阳能电池的性能和生产效益，为太阳能电池产业的发展提供有力支持。

原文出处：太阳能电池网印技术对银浆印刷形貌的影响与优化；DOI:10.20084/j.cnki.1002-4867.2024.23.011

 

 

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