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美能光伏科普 | 丝网印刷

丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序,其印刷质量对于电池片生产有着尤为重要的作用,本期「美能光伏」将给大家介绍一些提升丝网印刷质量的方法。

从电机制作的角度,为改善HIT电池的性能,可以从如下几个方面着手:①制作较细的栅线电极,减少遮光面积,以改善电池的JSC;②采用高质量、低电阻的栅线电极材料,以改善电池的FF;③制作大高宽比的栅线电极,以改善电池的FF。

  改善栅线质量  

为提高电池的JSC和FF,栅线(grid)电极的电阻必须较低,同时必须尽量减小栅线的宽度。选择具有低电阻的银浆能够降低栅线电阻,而提高栅线的高宽比则可以提高导电能力、减少遮光损失。下图是提高栅线高宽比的示意图。

1.png

善栅线电极高宽比示意图

上图a是常规的丝网印刷栅线示意图,从图中可见存在一个展宽区域,它会引起遮光损失。为减少光学损失和电学损失,需要减少展宽区域、提高栅线高度,从而获得大高宽比,如图b所示。高宽比的计算用下式:

Agird=Sgrid/W2grid

式中,Sgrid为不包括展宽区域的断更面积;W2grid为不含展宽区域的宽度。通过减小栅线宽度(为原棚线宽度的60%)使高宽比Agrid超过1.0,三洋的HIT电池相对效率提升了1.6%,折合绝对效率达0.3%以上, 表明改善栅线对电池效率的提升效果还是很明显的。为达到上述改善效果,需要优化;①低温银浆的黏度和流变性;②丝网印刷的工艺参数,如印刷压力、 网间距等。采用二次印刷 也能够实现栅线高度的增加,有利于获得高宽比大的电极。

美能3D显微镜ME-PT3000共聚焦显微镜在丝网印刷中能够测量栅线高度、宽度数值,能知道浆料的体积等数值

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美能3D显微镜

虽然最好的低温银浆的电阻率能低至10~15µΩ·cm,但是仍然比标准的高温银浆要大4~6倍。因此,在SHJ电池中需要引入其他的金属化方法。Roth&Rau公司在中试线上,制作了尺寸为156mm×156mm带5根主栅线的SHJ电池,这样改善了电流的收集,获得的电池效率超过了21%。他们还用密集分布的金属线替代主栅,获得了效率超过19%的SHJ电池组件。用铜电镀技术实现了SHJ电池正面栅线的金属化,也获得了高效的异质结电池。

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本期带来的科普就到质量,提升电池片工艺还有着许许多多的方法,「美能光伏」持续为大家带来光伏行业的各类咨询。


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