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1、湖南工业大学201届成人教育毕业设计（论文）院（部）：学生姓名：指导教师：专业：班级：学号：201年月湖南工业大学201届成人教育毕业设计说明书丝网印刷工艺的研究与改进院（部）：学生姓名：指导教师：专业：班级：完成时间：摘要O1 绪论21.1 研究背景21.2 光伏发展状况和国内外现状21.3 研究目的及内容42 PERC电池的生产工艺52.1 湿制程生产工艺52.2 高温制程生产工艺62.3 镀膜制程生产工艺72.4 金属化制程生产工艺83 丝网印刷工艺的印刷机理与分析改进123.1丝网印刷的机理123.2丝网印刷工艺的分析改进144结论与展望164.1结论164.2展望16参考文献17本文
2、主要对单晶PERC电池丝网印刷工艺展开研究。在晶体硅太阳能电池工艺中，丝网印刷一直是研究的重难点。虽然在实际的工业生产中，已经形成了较为成熟的电池丝网印刷技术，但是在生产中仍然有许多工艺需要改良，丝网印刷的耗材成本仍然居高不下，有较大的优化空间。本文首先介绍了单晶PERC电池的各个工艺的生产流程，然后针对丝网印刷工艺进行分析改进，对印刷参数进分析，深入理解各个参数的意义以及对印刷的影响，以便于生产过程中印刷、浆料与浆料的适配，保证生产的正常进行且降低浆料的单次消耗、减小线宽。关键词光电转化效率；印刷参数；主栅垂直印刷；降低成本ABSTRACTAscreenprintingprocessofsi
3、nglecrystalPERCbatteryisstudiedinthispaper.EachprocessofsinglecrystalPERCbatteryisintroduced,andthenthescreenprintingprocessisanalyzedandimproved.Althoughintheactualindustrialproduction,hasfbedthemorematurebatteryscreenprintingtechnology,butintheproductionstillhasmanyprocessestoneedtoimprove,thescre
4、enprintingconsumablescostisstillhigh,hasthebiggeroptimizationspace.Analysisoftheprintingparameters,in-depthunderstandingoftheimpactofeachparameteronprinting,inordertofacilitatetheproductionprocessofprinting,pasteandpasteadaptation;PartIVhasapurposefulexperimenttoimprovethethreemaingateprintingproces
5、s,usingverticalprinting,comparedwiththetraditionalparallelprinting,themaingatewideningphenomenoncanbewellsolved.Keywordsphotoelectricconversionefficiency;printingparameters;maingridverticalprinting;costreductio1绪论1. 1研究背景随着科技的进步导致人类对资源的消耗日益剧增，能源危机一直在持续，而且有愈演愈烈的趋势，火力发电污染严重，排放的二氧化碳正在逐渐的危害着我们的家园，能源的竞争也
6、变的更加激烈。光伏发电产业受政策影响大，2017年前，产业发展迅速，随着“531新政”出台，产业面临调整，未来将向高质量、可持续方向发展，行内习惯称为“优等生计划“531”行政从规模控制和补贴下调两个方面影响光伏产业发展。随着新政推出，中国未来光伏发电新增装机量将会出现下降态势。光伏发电作为推进循环经济的重要推进力，在信息化、全球化等多个方面都取得了长足的发展进步；同时，光伏发电与其他种类新能源的结合项目也越来越多，为建设节约型社会做出了贡献。政策的推动，必然导致技术的创新。所以研究方向无非从两方面着手：一是基于现有的规模（产线、工艺流程）进行工艺改进；二是尽量采用成本低的电池技术对效率进行提
7、升。1.2光伏发展状况和国内外现状2005-2012年，德国、西班牙、意大利等国家先后推出FiT补贴政策，促进欧洲市场装机量快速增长，随后推动全球光伏的快速增长。全球光伏发电装机总量从2013年的135.76GW增长到2017年的386.11GW,再飞速增长到2018年的480.36GW,短短5年时间，实现了3.5倍的增长，亚洲市场更是达到274.6GW的装机量占据多半。2021年，习近平总书记做出我国要实现“2030年碳达峰，2060年碳中和”的重要指示，绿色发展与高效发展将成为我国能源体系建设的未来方向，科学合理的能源电力发展规划是能源体系有序建设的重要保障。未来，全球光伏产业将保持在较高
8、水平并进入行业整合期。（1）中国稳居全球光伏系统发电总装机量首位数据显示，2019年全球光伏新增装机U4.9GW,光伏累计装机量达到627GW,具体到各个国家来看，2019年，中国、美国、日本、德国以及印度等国位居世界前列，其中，中国仍然处于领先地位，累计装机容量远远领先其他国家，2019年为204.7GW,占全球光伏装机容量的32.6%;美国和日本位列二三位，累计装机容量为75.9GW和63GW,分别占全球累计装机容量的12.1%和10.0%。目前行业绝大多数电池制造厂使用丝网印刷技术来制造金属电极，丝网印刷缺陷也很明显，电池性能损失，性能不稳定，转换效率易产生波动，并且浆料的成本相对较高，
9、约占电池片成本的30%-40%,但丝网印刷技术相对简便，效率高，对网版、设备的要求不高。如图11所示，为提高其可行性，提升效率、降低成本,必将朝着栅线宽度低，遮光面积小的方向发展，栅线变窄，自然而然湿重会降低,银浆的耗量减小，便能达到提效、降耗的目的。【Erl】 IUP-M J6UILPredictedFingerWidth.120IoO806040200201020122014201620182020图1-1细栅线宽度发展趋势(2)近年来多种高效电池纷纷涌入，例如PERC电池、N-PERC电池、HJT异质结电池、N型ToPCOn电池,近两年电池提效幅度也有所上升,从过去平均0.3%每年到现在
10、年均0.5%。至于新技术HJT异质结电池、N型TOPCon电池量产效率已经可以达到25%26%。但目前来说，成本仍然不具备优势，大于1.2元/W。IBC电池还处于研发阶段，技术相对不成熟，可以对各个电池生产路线进行对比，如表1-1所示：表IT各电池技术路线对比各电池技术路线对比PERCN-PERTTOPConHJTIBC量产效率21.8%-22.8%21.5%-23.2%23%-23.5%23%23.5%22.8%25%实验室效率24%以上23%以上24.58%以上26%以上25$以上量产企业爱旭、通威中来、林洋LG、中来等松下、晋能Sunpower优点性价比高可从现有产线升级可从PERT升级
11、工序少效率高量产技术非常成熟可量产可量产可量产国内未量产技术难度容易较容易难度很高难度高难度极高工序少较少多最少非常少设备投资少较少高高非常高与现有产能兼容性完全兼容可用现有设备升级可从PERT升级完全不兼容几乎不兼容最大问题效率上限不够高性价比低于双面PERC背面收光较差成本高难度高，成本极高根据全球电池片需求以及产能以及目前的现状分析，PERC电池仍然是最具竞争力的太阳能电池，目前单晶电池片几乎全部采用PERC工艺，虽然效率上限不够高，但仍能保持每年稳定的提效，目前行业平均量产的光电转换效率达23%左右，且持续提升。2020年起爱旭、通威等电池制造商推出的双面大尺寸（182mm、21Omm
12、）单晶PERC电池，更是以其成本的优势，引领行业变革，切入发展快车道，一举推动光伏发电正式跨入“平价上网”的时代，技术革命推动度电成本的持续下降。国家能源部门数据显示,2020年我国新增装机19087万千瓦,其中光伏装机48.2GW。2021年作为光伏行业“平价上网”的元年，众多机构均对新增装机量持乐观态度，普遍预测国内装机量将达到50-60GW,为“十四五”新能源发展规划打下坚实的基础。（3）PERC电池行业印刷工艺以及发展趋势分析，行业主流的印刷方式主要有单次印刷与分布式印刷，单次印刷为：背电极T背电场T单次印刷正面栅线优点：节省场地、三台印刷就能完成一条印刷线搭建。缺点：正面银浆受到拉力
13、限制，无法使用弱腐蚀玻璃相，高方阻工艺被局限。且BB部分有延展情况。分布式印刷为：背电极T背电场TBB（主栅印刷）finger（细栅印刷）优点：主栅印刷成为独立模块只需要满足拉力要求。细栅印刷可以使用弱腐蚀玻璃相，能够更好的匹配高方阻工艺，有助于电池片的提效。缺点：相对于单次印刷产线需要额外增加一台印刷机且产线占地面积也更多。目前量产电池丝网印刷工序多为分布式印刷，有利于提高栅线质量与电池电性能。1.3研究目的及内容本课题的研究目的及内容：随着光伏市场竞争愈演愈烈，提升光电转化效率和降低成本成为行业发展的竞争方向。本文的研究目的是对丝网印刷工艺进行改进,在保证良率、不影响栅线质量以及生产产能的
14、情况下减少浆料的扩散即减小金属栅线的线宽，降低浆料的单次消耗，提高光电转化效率并降低成本，能够在最大程度上提升太阳能电池的电性能以及为行业与企业提供更可观的利益。本课题主要分为两部分：介绍单晶PERC电池生产流程，了解电池的基本结构原理。深入理解丝网印刷的印刷流程，分析工序中的四个重要印刷参数对电池电性能的影响。2PERC电池的生产工艺太阳能电池生产工艺通常分为：湿制程、高温制程、镀膜制程以及金属化制程，具体流程如图2-1所示。图2-1金属化基本流程正面激光 (SE)PECVD (PE)N刻蚀K退火FPERC“(HF)(TA)L(PR)2.1湿制程生产工艺2.2.1制绒PERC电池生产第一步是
15、对单晶硅进行清洗制绒，硅锭切成硅片后，会由于切割工艺导致硅片留下损伤层，易使空穴与电子复合，影响电池电性能，与此同时硅片表面可能会留下脏污。前清洗的作用便是去除损伤层，清洗各类杂质。清洗与制绒工艺通常一起进行，制绒工序是根据晶体硅在低浓度碱溶液有各向异性腐蚀的性质，经过溶液腐蚀，在硅片表面形成凹凸不平的绒面的工艺过程，有利于减少光的反射，促进光的吸收，能够有效提高电池片效率;根据单晶硅在低浓度碱液中各向异性的性质，使其充分反应,在硅片表面形成类似“金字塔”的形貌,如图2-2所示的结构。图2-2绒面金字塔结构2.2.2刻蚀由于制绒过程中硅片是整体浸入溶液中，硅片两侧绒面的绒面会使氧化铝薄膜的质量
16、下降；扩散过程中，磷原子可能会扩散到硅片的背部或边缘，形成PF结，会引起电池漏电。未去除的磷硅玻璃会使镀膜后产生色差会使得电池片表面容易受潮，进而导而致电流与功率降低。除此之外，刻蚀工序能对硅片进行抛光处理，使硅片的背部便得平整，增强了背钝化效果，经过背面抛光后，提高了背面反射率，增加了硅片透射吸收，提高短路电流。制绒的原理是利用HF.HN03混合溶液对扩散后硅片下表面和边缘进行腐蚀,硅在硝酸的催动与氢氟酸反应，磷硅玻璃即是硅的氧化物与氟化物，在溶液中也会与氢氟酸反应，便可去除边缘的p-n结与磷硅玻璃。刻蚀工艺的具体流程如图2-3所示:刻蚀工艺 槽fM 光，儡面削 性水洗表惠子水冲 洗已脱离的
17、 奈质,及段 番的配液 KOH .中租表直的残留酸洗去除居留的 减渣，去除 SiO2篦臣 子与年生成 Si-FtK 办于Bi水篇第 康登烘干懵图2-3刻蚀具体流程2.2高温制程生产工艺2.2.1 扩散硅片经过烘干后进入管式扩散炉开始制结，P型硅一般是掺杂磷原子制p-n结。使用液态的POel3提供所需的磷元素，P0C13进入扩散腔后，P0C13在高温下分解生成五氯化磷(PC15)和五氧化二磷(P205),五氯化磷与管内氧气发生反应,生成氯气和五氧化二磷，排气设备通过腔体将氯气排走。在高温下五氧化二磷再与硅发生反应后硅片表面会生产磷硅玻璃,磷原子再向硅片内部扩散,便形成了p-n结。主要的反应方程式
18、如下所示：4P0C13+302-2P205+6C122P2O5+5Si-4P+5SiO22.2.2正面激光使用激光能量对硅片进行局部再掺杂，促使该栅线区域的磷掺杂浓度升高,便于后续烧结后欧姆接触更加良好,可大幅提高电池片的光电转换性能;掺杂原理，如图2-4所示，单晶硅片制绒后进行浅结热扩散,利用激光根据金属化图形将硅片扩散后形成的PSG层作为杂质源进行重掺杂处理。图2-4掺杂原理示意图2. 2.3退火退火又称为热氧退火,对刻蚀后的电池片进行有氧退火，主要是为了让电池片修复缺陷，增强电性能，提高效率。与此同时形成SiO2钝化层，电池片的抗PlD性能极大增强。通入氧气，在硅片表面形成Si02膜，主
19、要是起钝化作用，结合氮化硅薄膜，能有效阻止载流子在表面复合。退火能消除硅片内余应力、调整组织、细化晶粒、消除缺陷。位于底层的氧化硅膜对杂质离子具有阻挡作用，能增强电池抗PID性能。2.3镀膜制程生产工艺2. 3.1PERCPERC即钝化发射极及背局域接触电池,PERC电池背面是一层或叠层化薄膜，后续工艺中再对薄膜进行背面激光开槽，再通过丝网印刷在钝化薄膜上印刷电极，在开槽位置使金属电极与硅形成欧姆接触，以便将电流导出。其他基本与传统太阳能电池工艺相同,与传统晶体硅太阳能电池的结构对比，如图2-5所示。图2-5传统太阳能电池结构（左）PERC太阳能电池（右）PERC电池特性：表面钝化的机理，即化
20、学钝化，引入氢原子或其他离子对表面进行化学钝化；场效应钝化，场钝化效应是由固定电荷形成电荷区从而进行的,排斥一种载流子,使电子和空穴不能同时到达背面，避免发生复合，如图2-6所示。图2-6钝化状态2.3.2PECVDPECVD即离子增强的化学气相沉积，借助于微波或射频等，使气态物质发生电离，部分区域形成等离子体，利用等离子稳定性较差，易发生化学反应的性质，在电池片上沉积出薄膜。镀的反射膜，能够极大地减少电池对光的反射，促进电池片对光的吸收，能够明显提升电池片的光电转换效率。业内量产PERC电池镀的膜基本都为氮化硅膜，所使用的反应气体为氨气、硅烷和氮气。氮化硅膜优点诸多如良好的钝化效果、较强的光
21、学减反射性能、工艺温度较低等，减反射膜原理如图2-7所示。图2-7减反射膜原理示意图在高温低压射频激发的环境中，通入的NH3气与SiH4,电离后会在基片表面沉积成氮化硅薄膜；同时氢离子通过结合悬挂键能有效减少复合中心促进钝化。图为沉积过程如图2-8所示。图2-8气相沉积过程示意图2.4金属化制程生产工艺金属化的目的是在硅片正背面形成金属电极，用于收集和导出电流。如图2-9所示，由于背面的A1203膜（如图中的黄颜色膜层）不导电，需要在背面使用激光开槽，使得铝浆与背面的硅形成欧姆接触，便于将电流收集并导出。Agfingers（银联）SiNxzH阂化硅膜层）n+（PNfS）1.BSF（铝硅合金层）
22、PassivationIayer（背Alfilm（铝层）图2-9电池截面结构2.4.1 背面激光背面开槽目的；在电池片背面背钝化膜开槽，设计特定的图形，以便于雕刻出与丝网印刷背电场相匹配的区域，如图2-10所示。原理:利用能量高度集中的激光束对电池片背膜消融，将电池背面三氧化二铝和氮化硅薄膜局部开孔,裸露出硅片，让印刷的铝浆与背表面局部接触，通过高温烧结后形成良好的欧姆接触。图2-10背面欧姆接触示意图2.4.2 4.2丝网印刷丝网印刷原理是通过刮刀挤压网版，使网版发生弹性形变,将浆料按照一定的图案漏印电池上，从而正背面形成正负电极，用于收集和导出电流。图271印刷机台结构图印刷执行过程为：W
23、afer进入印刷模组后，进料夹持机构先对Wafer定位，经进料传送机构将Wafer传送至印刷台面;视觉系统通过检查基准点（边缘和/基准）的位置来识别每片Wafer上的断裂/缺陷，并确定其位置,如果检测到破损/缺陷，则不会对该Wafer执行印刷过程。检测合格的Wafer经XT轴和O轴对准后，刮刀将浆料（银、铝或银/铝合金）推过网版并挤压到Wafer上，形成栅线。印刷结束时，出料传送机构将WafCr运输至下一个模块（烘箱），印刷机台构造如图2T1所示。为保证印刷的准确性，设备系统需要保养与维护。更重要的是辅材的适配选择，浆料、网版是成本最高的部分，浆料的成本甚至会达到电池片成本的30%以上，网版的
24、选择间接地影响着浆料的料耗，网版线宽越低，消耗的浆料的更少，相对而言栅线的线宽就越小，但是更容易出现印刷不良。优良的四道细栅网版线宽约在17-22um,寿命约20-30万次。想要网版使用寿命高，印刷性能好，制作难度就越高，成本也相对较高。除此之外，印刷参数直接影响着湿重以及线宽。一般情况下，印刷压力增大，线宽增大，网版承受的压力就越大，导致网版老化较快，网版寿命缩短。湿重会降低，受光面积减小，湿重减小，可能会导致填充因子降低，会导致短路电流降低，效率也随之降低，但是浆料的消耗就会减小；压力减小，线宽会减小，湿重会增加，网版使用寿命也会增加，随着受光面积增加，湿重增加，效率会随之增加，但是浆料的
25、消耗会越大，而且印刷压力过小，易导致断栅、虚印等印刷不良。除了印刷压力以外，网版间距、下压深度也影响着线宽、湿重与印刷质量。由此可见电池片的生产成本近半都在丝网印刷这个原理看似简单的工序中,但如何在不降低效率的情况下减少料耗，提升印刷质量，却需要印刷参数、网版参数以及浆料的协调适配，称之为适正化，也需要对印刷技术进行改良、改进。目前PERC电池的栅线线宽还有很大的优化空间，是目前最有可能、最有效降低电池片成本的工序。2.4.3 高温烧结与光致衰减烧结是指金属浆料通过高温烧结,硅原子以一定比例融入到浆料形成银硅合金,得到良好的欧姆接触。LID（LightInducedDegradation）光致
26、衰减是指太阳电池经过关照，表现出电池的电性能衰减。LlR（LightInducedrevive）光致再生，即利用LED光源的高辐照度光照下将H注入进入电池片内，目的是破坏硼氧复合键，降低电池片硼氧复合，随之降低光致衰减，保证电池片的持续输出效率。设备构造（如图2T2所示），烧结炉按照其功能主要分四部分:传输系统、加热系统、冷却系统、热排系统、光衰系统(LlR);图272烧结区与光衰区烧结炉的温度分布一般分为烘干段:烘干挥发掉浆料中主要的溶剂，否则在高温烧结时溶剂产生的气泡将会造成裂缝；预烧段:在300-500。C烧除掉浆料中的有机粘结剂；烧结段:在600-780C时，烧结后使银线与PN结形成接
27、触;退火冷却段:金属与硅冷却结晶，形成较好的欧姆接触；3丝网印刷工艺的印刷机理与分析改进3. 1丝网印刷的机理对于晶体硅太阳能电池而言，丝网印刷工艺是提升光电转换效率以及降低成本的关键步骤之一。丝网印刷最基本也是最核心的便是印刷与辅材。如图3-1所示，印刷时包括填充、回料、离版、稳定每一个动作都可能影响栅线的质量，深入理解丝网印刷工序的机理尤为重要。图3-1印刷过程示意图(1)填充过程填充力的大小除施加的力与重力外，还受印刷速度和刮刀角度影响，如图3-2所示。当刮刀角度越小，其传达的越大，同时当印刷速度越快时浆料受到的刮刀的力也会越大。过墨量指的是在单位面积上的印刷量，其是由纱厚和膜厚这两个因
28、素来决定的，当其受到印刷压力的影响时，纱厚和膜厚越厚，压力越小，过墨量会逐渐变大。图3-2填充过程示意图(2)离版过程与刮刀的移动相配合，网版和电池片间实现边接触边离版，充填与离版是在短时间内连续发生的机械操作。如图3-3所示。图3-3离版过程示意图离版过慢的问题：是因为离版速度赶不上印刷速度而产生的。这时需要换过张力更大的网版或者添加稀释剂来降低浆料的粘度，这样就不会在刮刀前部产生圆弧状纹路，发生离版过慢的问题了。（3）稳定过程刚离版时，浆料受到网版结点的影响会在表面留下网纹。如图3-4所示。由于离版的时候速度会突然变得很快，会使得浆料的粘性和弹性降低。基底（电池片）图3-4稳定过程示意图因
29、离版后浆料的粘性和弹性会上升。这个时期通常称为回复期。（4）回料过程图3-5回料过程示意图如图3-5所示，回料区域外周的浆料粘度逐渐增加，在网版上浆料的回转是为完成均一的印刷的重要举动，回料的力量并不是为了产生透墨的力量。而是为了使浆料表面粘度均一，以保证下一次的印刷性良好。3.2丝网印刷工艺的分析改进3. 2.1四个印刷参数的分析印刷参数适用的范围比较广泛。印刷参数可概括为以下四个：印刷压力：印刷时作用到网版上的力。印刷速度：印刷时刮板的运行速度。网版间距：印刷时网版和台面的距离。刮刀下压深度：印刷时刮板下压网版的深度，决定着网版形变程度。四个参数对印刷品质的影响各有不同，网版间距为实现离版
30、，网版必须存在一个反弹力。反弹力过小就会出现离版困难,过大就会对网版造成损伤、尺寸精确度下降；刮刀速度的增减（速度小充填力大），速度快充填力小、扩散减少，即线宽小；刮刀下压深度影响着网版形变的大小，下压深度浅湿重会升高，但可能导致印刷不良，浆料未完全刮取，导致虚印、断栅，但是此类情况概率较小，一般出现虚印参数方面首先考虑到印刷压力，印刷参数无问题的情况下，极大可能是刮刀、网版本身的问题。印刷压力是最重要的印刷参数，压力过小，浆料容易堵网，网版寿命会高；压力过大栅线塑形差，网版寿命低。它不仅仅是由机台参数决定的，印刷压力的考虑方法：浆料在刮刀的冲击面上受到一个与冲击面垂直的力。刮刀角度越小，相同
31、压力参数，向下传达的力就会越大，即湿重会更高。目前为了降低成本，刮刀普遍使用55。-65。的刮刀，再配合降湿重网版，能使转换效率再上一个台阶。印刷速度也间接的影响着印刷压力，印刷速度越慢，刮刀的速率就会越慢、相对来说通过的时间即越长，同样受力时长越多。下压的力越大,时长越多，显而易见浆料下压方向的力便会越大，湿重会低、栅线质量高，但是产能更低。浆料规格总而言之，四个印刷参数的适配是需要根据机台实际情况、所需产品要求进行的。如图3-6所示，需兼顾到网版规格、浆料的流变性能，辅材和印刷的适正化便极为复杂，需要深入地理解每一个参数的变动带来的影响，才能正确的适配，在印刷质量合格的情况下降低耗材成本。
32、印刷参数图3-6印刷参数与辅材规格关系图3.2.2印刷工艺改进(1)生产过程中破坏尺寸精确度的原因：印刷参数问题：网版间距不合适、刮刀角度不适配或者过短、刮刀过软、印刷压力过小，可能导致断栅、毛边、粗线等等。拆洗网版时所造成损伤，可能会导致漏浆、粗线等等。印刷环境的湿度、温度、洁净度确保稳定正常，易导致断栅。相机系统抓点精度不足或者机台印刷不稳定，可能导致偏移雾状，导致效率低下。台面真空吸附力较小或者异常，可能会导致印偏，导致低效。台面水平异常。台面水平确认先将机台整体复位，将机台切到手动状态，按钮把台面移动至X轴、Z轴至指定位置,网框水平测试板装入网框，手动锁死网版，用游标卡尺测量，读取卡尺
33、数值，量取其它位置九个位置与零点差值，检查是否处于正常范围。异常可能会导致虚印、印厚印薄、崩版等异常。(2)改良方法主要有：选择合适的网版间距，断栅可增大压力、毛边需增大网版间距、粗线需减小网版间距、减小压力。拆洗网版时操作规范，使用的酒精或洗网液符合标准。配备温度、湿度计便于监控，定时检测车间洁净度，丝网印刷机台再配备加湿器。相机确保精度高，检查抓点系统是否有异常，检查机台四个台面的真空，确保真空吸附力在正常范围。台面水平测量值不在标准值之内时，需要手动调整印台高度。(3)生产过程中栅线高宽比低的原因：印刷参数问题：印刷压力偏大、网版间距偏大、下压深度偏大、刮刀角度偏大。会导致线宽增大，线高
34、减小。网版参数问题：网版本身线宽偏大、膜厚偏小。浆料粘弹度低，可能添加稀释剂过多或者浆料本身过稀。印刷机制不合理，例如三道主栅印刷，由于机台印刷方向一致，四道采用垂直印刷，未方便印刷，不影响产能，三道采用平行印刷，导致主栅线拓宽严重。(4)改良方法主要有：在保证印刷质量的情况下，减小印刷压力，减小下压深度；在保证不产生偏移雾状以及印刷不良的情况下，减小网版间距都可以减小线宽。网版选择低线宽网版，可以降低湿重，减小线宽。但同样需兼容印刷性。选择合适的浆料印刷，新浆料尽量不添加稀释剂，过滤干浆可适当添加稀释剂，能有效减小栅线的拓宽、扩散。针对主栅的平行印刷拓宽严重的现象，可以直接对主栅印刷技术进行
35、改善。一是可以从印刷机台直接入手，将印刷机台头旋转90进行垂直印刷；二是从传送机制上入手，印刷方向不变，将网版旋转90,在三道印刷机前/后安装平行900旋转机械手，实现主栅垂直印刷。4结论与展望4. 1结论本文针对单晶PERC电池正面栅线存在的线宽问题，通过对印刷的具体流程进行分析，充分阐明了四个重要印刷参数对印刷性以及线宽的影响。合适的印刷参数再配合降湿重网版、高角度刮刀对线宽进行优化，且有效降低浆料的单次消耗。主栅垂直印刷能有效减少遮光面积，有提效空间促使短路电流的提升；可改善主栅延展性，印刷均匀的主栅，提升栅线的质量，同时可在不降低拉力的情况下改善拉力均匀性，并且该印刷技术对于设备的要求
36、不高，对当前三道印刷机台改装即可达到预期目的。4.2展望伴随着科技的发展以及人们生活质量的提高，对能源的需求也随之增加，太阳能光伏发电，一个充满希望的可再生能源，正经历着一个快速发展的时期，在这个日新月异、竞争激烈的行业中，技术创新、工艺改良是企业的命脉。近年PERC,N-PERT,ToPCon,HJT,IBC等高效电池技术纷纷涌现，幅度已从过去的年均0.3%左右提升至0.5%以上。新技术HJT、ToPCon量产转换效率己能做到24-25%,但是成本大于L2元每肌目前仅用于少数户用市场。PERC电池技术成熟，技术难度偏适中，在现今发展阶段仍然最具竞争力。但由于效率上限不高的原因，被高效电池取代
37、看似是大势所趋，PERC电池想要长期生存就必须改进、创新，高效低成本是太阳能电池永恒的目标。希望本文粗浅的研究能为太阳能电池量产技术提供一丝帮助，为电池的提效、降本献一份绵薄之力。更希望光伏行业高效电池积极发展,早日取代传统火力发电，走可持续发展之路。参考文献1胡子琦.晶体硅太阳能电池丝网印刷工艺的研究D.北京交通大学，2013.2顾心群.提高印制版丝网印刷精度的工艺探讨J.丝网印刷，1999(6):2-14.3贾静茹，杨丽珍，马昆.实用丝网印刷技术M.北京：化学工业出版社，2001,30-44.4孙铁囤，陈东，崔容强，袁晓.多晶硅太阳能电池制作工艺概述J新能源，2006(6)：20-22.5
38、胡更生.影响丝网印刷位置精度的几个重要因素J.丝网印刷，1998(1):9-10.6史建卫等.焊膏印刷技术及无铅化对其的影响J.电子工业专用设备，2006(12):30-31.7谭富彬，赵玲李等.单晶硅太阳能电池与电极间的欧姆接触J贵金属，2001(3):12-14安艳龙.晶体硅太阳能电池的丝网印刷技术J.电子技术与软件工程，2016(22):2539王林杰.多晶硅太阳电池烧结工艺及微观机理的研究D.北京：北京交通大学，20170杨利利，马晓波，杨佳.晶硅太阳能电池正面电极印刷工艺研究J.宁夏工程技术，2019,18(03):216-219.11M.Taguchi,M.Tanaka,T.Mat
39、suyama,T.Matsuoka,etal.Tech.Digest5thInternationalPhotovoltaicScienceandEngineeringConferenceC,Kyoto,Japan,1990,685-689.12钱志成，戴晓，史鹏等.太阳能电池的最终效率探讨J.科学通报2016,61(9):963-972.13Green,M.Thepathto25%siliconsolarcellefficiency:Historyofsiliconcellevolution,Prog,inPhotovoltaics,17,184-186.14杨乐.面向大规模应用的高效晶体硅双
40、面可受光太阳电池的研究D.上海：交通大学,2010.15AndrewW.Blakers,AihuaWang,AdeleM.Milne,JianhuaZhao,MartinA.Green.22.8%efficientsiliconsolarcellJ.AppliedPhysicsLetters,1989,55(13):1360-1366.大学的学习生活即将结束，每一个日日夜夜，老师的教诲与指导，师兄师姐和同学的帮助都历历在目，父母的支持与鼓励总使我的步伐不断向前迈进。我是幸运的，能结识这么多的良师益友，能顺利、愉快地完成学业。感谢论文指导老师这段时间来对我的耐心指导和答疑解惑，帮助了我许多让我顺利地完成此次论文内容。感谢老师父母和同学一直以来对我的帮助和鼓励。毕业意味着我即将成为一个更有担当的人，我一定不会辜负老师父母对我的期望，也希望我可以一直进步变得更好。
