丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法与流程

本发明涉及太阳能晶硅电池技术领域，具体涉及丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法。

背景技术：

对于晶体硅太阳电池的生产流程来说，丝网印刷工序是最后一道工序，也是至关重要的一序，前几道工序工艺的好与坏都将通过丝网印刷、烧结形成太阳能电池的正、负极后才能完全表现出来。同时，该工序对于设备硬件、软件条件，印刷参数调节，辅材的选型与匹配，员工的操作方法与责任心等方面的要求非常严格。

baccini丝印印刷机是一种用于太阳能晶硅电池片的正、负电极以及背面电场的主流印刷设备，整个设备由三部分组成，分别是背电极印刷及烘干部分、背电场印刷及烘干部分、正电极印刷部分。其中正电极印刷是关键环节，一旦正电极网版、正极银浆的规格与型号选定，最主要的是印刷参数的设置与调整，工艺控制点为印刷湿重、栅线宽度。

影响正电极印刷湿重、栅线宽度的主要参数有四个：snap-off(丝网间距)、down-stop(刮条下降深度)、printingspeed(印刷速度)、pressure(印刷压力)。在一定区间内，四个参数中如果有三个参数不变，那么丝网间距抬高，印刷湿重增大，栅线印刷宽度变窄；刮条下降深度越小，印刷湿重越重，栅线印刷宽度变窄；印刷速度越快，印刷湿重越大，但速度超过一定量时，印刷湿重又会降低；印刷压力越小，印刷湿重越大，过小则造成断栅、虚印等印刷不良，过大则极易造成电池片隐裂以及网版破损。若丝网间距过大或刮条下降深度过小，则断栅增多，甚至造成虚印；若丝网间距过小或刮条下降深度过大，则栅线的高宽比下降，甚至造成栅线两侧毛刺增多，增加遮光面积，同时电极电阻增大。上述原因都将导致载流子收集受损，对电池片的转换效率有一定影响。

因此，在实际的生产过程中，如何能通过综合考虑上述四个参数的设置，并按照工艺要求每小时称量一次印刷湿重，每次称全部四个台面的印刷湿重，并测量相应台面烧结前和烧结后的副栅宽度，针对具体情况及时做出调整，从而确保良好的印刷质量，是目前丝网印刷需要解决的关键技术。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术存在的由于丝网印刷机在太阳能电池正电极印刷过程中参数调整过程中存在的如电池片隐裂、网版破损、栅线两侧毛刺增多等缺陷而导致载流子收集受损、影响电池片的转换效率的问题，提供丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法，其应用时通过合理设置调整丝网间距、刮条下降深度、印刷速度、印刷压力的参数值调节栅线的宽度，增加栅线的高宽比，减少由于栅线遮光造成的电池功率损失，同时较大的高宽比使得栅线横截面增大、电阻减小，从而降低由栅线电阻引起的功率损失，最终有利于电池片转换效率的提升。

本发明通过以下技术方案实现：

丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法，包括丝网印刷机、太阳能电池片，其特征在于，所述丝网印刷机包括网版与印刷平台，所述网版位于印刷平台正上方，所述网版的上方设置有刮条；在丝网印刷机印刷时参数设置与调整方法包括以下步骤：

(1)首先安装、校验网版，将印刷方式选择为先印刷后刮浆料；

(2)设置丝网间距值的调节范围，该参数关系到垂直方向上电机的运动，规定以印刷台面为零点，向下为正，所以该参数是一个负数，在保证印刷质量的前提下，网版与印刷台面间距越小越好，设置范围为：-1200～-1600μm；

(3)设置刮条下降深度值的调节范围，规定以网版平面为零点，向下为负，所以这个参数是一个负数，在保证印刷质量的前提下，刮条下降深度越小越好，设置范围为：-1000～-1400μm，在实际操作中，这个值虽然不直接与丝网间距值相关联，但是如果丝网间距值发生改变，则需要同步修改这个参数；

(4)设置印刷速度值的调节范围，在保证印刷质量的前提下，印刷速度度越快越好，有利于提高生产效率，设置范围为：150～250mm/s；

(5)设置印刷压力值的调节范围，在保证印刷质量的前提下，压力越小越好，对于新网版，刚开始印刷时压力设置较小为宜，以防止压力过大造成网版破损，随着网版印刷次数的增加，在刮刀的反复刮压下网版张力逐渐下降，此时应及时称量印刷湿重并测量印刷线宽，根据具体情况逐渐增大印刷压力，保证印刷质量的连续性，设置范围为：60～80n，其余参数值保持不变。

进一步的，丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法，所述刮条通过参数调整位置可以上下移动。

综上所述，本发明的以下有益效果：

1、本发明丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法，通过采用上述参数设置及调整方法，能够精确、有效的调节和控制正电极印刷湿重、栅线印刷宽度，确保良好的高宽比。

2、本发明丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法，通过采用上述参数设置及调整方法，能够控制断栅、虚印等不良印刷，同时能够降低隐裂片、增加网版使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构印刷时的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-丝网印刷机，2-太阳能电池片，3-网版，4-印刷平台，5-刮条。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，丝网印刷机的太阳能电池正电极印刷参数的调整方法，包括丝网印刷机1、太阳能电池片2，其特征在于，所述丝网印刷机1包括网版3与印刷平台4，所述网版3位于印刷平台4正上方，所述网版的上方设置有刮条5；在丝网印刷机印刷时参数设置与调整方法包括以下步骤：首先安装、校验网版3，将印刷方式选择为先印刷后刮浆料；设置丝网间距值(网版3与印刷平台4间距值)的调节范围，该参数关系到垂直方向上电机的运动，规定以印刷台面为零点，向下为正，所以该参数是一个负数，在保证印刷质量的前提下，网版3与印刷平台4间距越小越好，设置范围为：-1200～-1600μm；设置刮条5下降深度值的调节范围，规定以网版3平面为零点，向下为负，所以这个参数是一个负数，在保证印刷质量的前提下，刮条下降深度越小越好，设置范围为：-1000～-1400μm，在实际操作中，这个值虽然不直接与丝网间距值相关联，但是如果丝网间距值发生改变，则需要同步修改这个参数；设置印刷速度值的调节范围，在保证印刷质量的前提下，印刷速度度越快越好，有利于提高生产效率，设置范围为：150～250mm/s；设置印刷压力值的调节范围，在保证印刷质量的前提下，压力越小越好，对于新网版(3)，刚开始印刷时压力设置较小为宜，以防止压力过大造成网版(3)破损，随着网版(3)印刷次数的增加，在刮刀的反复刮压下网版(3)张力逐渐下降，此时应及时称量印刷湿重并测量印刷线宽，根据具体情况逐渐增大印刷压力，保证印刷质量的连续性，设置范围为：60～80n，其余参数值保持不变。在某实际生产厂所测得的实验数据如下：

表中数据为156单晶生产过程中所采集的实验数据，整个实验过程不更换网版和浆料，网版副栅设计宽度为43μm，其中a-d列中的数据为网版印刷至1000片时所采集的四个印刷台面的数据，a-d四列中的数据为网版印刷至5000片时所采集的四个印刷台面的数据。

采用上述参数设置及调整方法，在不考虑测量误差的情况下，使得四个印刷台面的印刷湿重重复测量波动范围控制在0.01g以内，此印刷湿重波动较小，且平均值为0.119g，完全符合工艺控制点的要求。对于副栅宽度，印刷过程控制较为精确，烧结前平均线宽约为61μm，重复测量波动范围在6μm以内；烧结后平均平均线宽约为71μm，重复测量波动范围在7μm以内，由于银浆在高温烧下与硅形成合金时伴随着扩散、塌缩，因此烧结后的副栅线宽要比烧结前的宽10μm左右。在不具备测量栅线印刷高度的条件下，只有通过测量印刷宽度来衡量栅线的高宽比，采用上述参数设置所达到烧结后副栅平均宽度71μm是一个较为理想的值，能够保证一定的高宽比，且栅线两侧无毛刺，在减小遮光面积的同时，降低栅线电阻，最终有利于电池片转换效率的提升。从电池片印刷外观来看，断栅较少，平均每片只有2条，且基本无虚印、隐裂等不良印刷情况的出现。而且，在不考虑非正常因素的情况下，网版的使用寿命可达到13000片/块。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。