太陽能光伏電池片是太陽能光伏電池的基本組成部分，一般是正方形或矩形，常見的尺寸有：166mm*166mm，182mm*182mm，210mm*210mm。將多個太陽能光伏電池片連接在一起形成的板狀結(jié)構(gòu)就是太陽能光伏電池，用于將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為電力系統(tǒng)提供可再生能源。隨著能源需求的不斷增長，太陽能光伏電池具有環(huán)保、可再生、經(jīng)濟(jì)實用、長壽命、低噪音等諸多優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電等領(lǐng)域。

（太陽能光伏電池組成結(jié)構(gòu)）

太陽能光伏電池根據(jù)太陽能光伏電池片圖形的不同，可以分為SP和DUP。SP是指由多個電池單元串聯(lián)在一起，每個電池單元之間使用金屬線連接的太陽能光伏電池。DUP是指具有兩個發(fā)射極，并且每個發(fā)射極都與一個觸點(diǎn)相連的電池。在生產(chǎn)過程中，SP是印刷三次：背極、背場和正電極電場印刷；DUP是印刷四次：背極、背場、正電極主柵和細(xì)柵印刷。

但為了提高方阻，同時降低由電極引起的功率損耗，就需要增加細(xì)柵線條數(shù)、減小細(xì)柵線寬度。所以，細(xì)柵線的印刷線寬需要非常細(xì)，膜厚要均勻一致。目前，普通的絲網(wǎng)印刷設(shè)備，在印刷時，通常有以下兩種印刷模式：位置模式和壓力模式可以選擇。但這兩種模式下印刷的柵線都很難確保膜厚一致性。下面就針對不同的印刷模式在生產(chǎn)過程中對柵線質(zhì)量的影響進(jìn)行深入分析，并提供解決方案。

（1）位置模式

印刷過程中，刮刀由電機(jī)控制，每次都下壓到固定位置進(jìn)行印刷，其與網(wǎng)版的相對位置始終保持不變。在大批量生產(chǎn)過程中，硅片厚度會有偏差（-10um/+20um），同時受到線切痕的影響，同一硅片內(nèi)也有明顯的高度差。若以固定的下壓位置去印刷，無法保證柵線的膜厚一致性。如下圖所示，在位置模式下，印刷前和印刷后刮刀的位置距離網(wǎng)框架較近，此時網(wǎng)版承受的力就會變大，那么網(wǎng)孔的開孔就會變大，下墨量也會變大，就會導(dǎo)致起始位和結(jié)束位的柵線變粗。對于二次印刷，還會導(dǎo)致套印精度下降。而且如果網(wǎng)版張力有局部不均勻現(xiàn)象，那么刮刀與網(wǎng)版的相互作用力將會隨著刮刀的移動發(fā)生變化，就可能導(dǎo)致柵線虛印、漏印等問題。為了避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)，只能調(diào)大刮刀的下壓位置，但是過度的下壓還會導(dǎo)致網(wǎng)版損壞或者其他印刷質(zhì)量等問題。

（位置模式）

（2）壓力模式

在印刷過程中，刮刀以固定的壓力印刷，從理論上可以彌補(bǔ)以上位置模式的不足，即可以在硅片不平整表面進(jìn)行印刷，又不會在網(wǎng)版起始和結(jié)束印刷位置產(chǎn)生過大的相互作用力，避免了位置模式下導(dǎo)致的柵線粗問題。但在實際印刷太陽能電池柵線過程中，普通的絲網(wǎng)印刷機(jī)還是很難精確地控制壓力。因為，在大批量印刷前還需反復(fù)調(diào)試至最佳壓力，調(diào)試過程中刮刀下壓力度每次都不一，如果網(wǎng)間距較大，那么刮刀離網(wǎng)框位置較近，網(wǎng)版對刮刀的作用力較大，刮刀不能接觸到硅片表面，漿料不能充分地轉(zhuǎn)移到硅片表面；而刮刀走到網(wǎng)版中間位置時，隨著網(wǎng)版兩邊的形變量變大，刮刀就能接觸到硅片達(dá)到良好印刷，但是整個正面柵線高度將會因網(wǎng)版間距不同導(dǎo)致不均勻。

（壓力模式）

那么通過縮小網(wǎng)間距，實際上是可以解決上面這個問題。但是，通過這樣的調(diào)整也會帶來新的問題。因為網(wǎng)距變小，印刷壓力就會增加，很容易導(dǎo)致太陽能電池片碎片。如下圖所示，降低網(wǎng)版間距，雖刮刀與硅片完美接觸能達(dá)到良好的印刷效果，但當(dāng)刮刀行走到B點(diǎn)時，網(wǎng)版在印刷起始點(diǎn)A處還無法與硅片脫離，很容易造成粘版問題，影響整個印刷質(zhì)量。

（3）解決方案

由上可知，壓力模式優(yōu)于位置模式，但還是無法滿足太陽能電池片大批量高精度印刷要求。建宇網(wǎng)印高精密厚膜絲網(wǎng)印刷機(jī)通過實現(xiàn)：懸浮印刷+網(wǎng)框架升降相結(jié)合的印刷技術(shù)，改善了壓力模式下存在的弊端，確保了太陽能電池片柵線的膜厚均勻性，保證了漿料的脫版效果。同時還可以根據(jù)實際生產(chǎn)需求進(jìn)行快速改裝，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線，滿足大批量印刷的要求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

①懸浮印刷技術(shù)

懸浮印刷技術(shù)改善了印刷壓力難以精確控制的問題，采用專用氣缸和精密調(diào)壓閥調(diào)節(jié)裝置，消除印刷系統(tǒng)自重，在同一行程下，可以精準(zhǔn)控制印刷壓力閾值，自適應(yīng)調(diào)整前后刮刀壓力均勻性，確保印刷壓力在整個印刷過程恒定，達(dá)到完美的精細(xì)化厚膜印刷效果。

（懸浮印刷系統(tǒng)）

②網(wǎng)框架升降技術(shù)

網(wǎng)框架升降技術(shù)，可解決印刷完粘版問題。即在印刷過程中，隨著刮刀位置的前進(jìn)，不斷抬高網(wǎng)框起始邊框，降低網(wǎng)框結(jié)束邊框，來使整個印刷過程中網(wǎng)版相對硅片的脫離角度始終保持一致，保證良好的脫版，避免了張力不均勻和小網(wǎng)間距漿料脫版效果不好的問題。

綜上所述，通過采用懸浮印刷+網(wǎng)框架升降相結(jié)合的印刷技術(shù)，建宇網(wǎng)印高精密厚膜絲網(wǎng)印刷機(jī)成功解決了太陽能電池片柵線膜厚一致性的問題，為太陽能光伏電池片的生產(chǎn)提供了更加高效和可靠的解決方案。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，還可以為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的動力。

審核編輯 黃宇