丝网印刷工艺中常见问题及其处理研究Word文档下载推荐.doc

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丝网印刷工艺中常见问题及其处理研究

摘要

太阳能电池是新能源产业中重要的产品之一。

丝网印刷制作太阳能电池的背电极、正电极和背电场的生产工艺日趋成熟，成为当今太阳能电池制作的主流加工方式。

本文主要从实用、商品化太阳电池的生产与工艺研究出发，对太阳电池生产丝网印刷的研究及技术改进进行了全方位的描述。

关键词：

太阳能电池；

丝网印刷

Researchoncommonproblemsandtreatmentofscreenprintingprocess

Abstract

Solarcellisoneoftheimportantproductsinthenewenergyindustry.Theproductiontechnologyofthebackelectrode,thepositiveelectrodeandtheelectricfieldofthesolarcellisbecomingmoreandmoremature,whichhasbecomethemainstreamofthesolarcellproduction.Thisarticlemainlyfromthepracticalandcommercialsolarcellproductionandtechnologyresearch,thesolarcellproductionscreenprintingresearchandtechnologyimprovementofafullrangeofdescription.

Keywords:

solarcell;

screenprinting

目录

摘要...............................................................2

Abstract...........................................................3

1绪论..............................................................6

2太阳能电池的基础及制作工艺........................................7

2.1太阳能电池的基本结构...........................................7

2.2太阳能电池的工作原理...........................................7

2.3太阳能电池的制作工艺..........................................10

2.3.1清洗制绒..................................................10

2.3.2扩散制结..................................................11

2.3.3等离子刻蚀................................................11

2.3.4去磷硅玻璃（PSG）..........................................11

2.3.5减反射膜..................................................11

2.3.6丝网印刷..................................................12

2.3.7电极烧结..................................................12

3太阳能电池片的丝网印刷...........................................12

3.1丝网印刷的目的................................................12

3.2印刷的原理....................................................12

3.3基本的太阳能丝网印刷..........................................13

3.4硅片正面和背面的印刷..........................................13

3.5相关工艺参数..................................................14

3.6设备要求......................................................14

3.7其他条件要求..................................................15

4丝网印刷常见问题及处理方法.......................................16

4.1常见问题......................................................16

4.2处理方法......................................................17

4.2.1一道背电极印刷............................................17

4.2.2二道背场印刷..............................................18

4.2.3三道正电极印刷............................................19

4.2.4烧结......................................................20

5结论.............................................................21

6参考文献.........................................................22

7致谢.............................................................23

1.绪论

能源利用技术的发展是人类控制自然能力的一个重要标志。

没有煤的利用，工业革命是很难想象的。

没有石油和电力的利用，20世纪很多新技术和产业部门的产业和发展同样也是很难想象的。

然而，随着社会生产的发展和能源利用规模日益扩大，总有一天目前人类依赖的矿物能源会被用尽。

首先是石油，1973年世界性石油危机就给了人们一种切身感受。

关于这个问题，我们必须及早做好准备。

很自然，人们首先就会想到太阳能，因为自然界中风、雨、雷、电，江河的奔流，汹涌的海浪，生物的繁衍，其能源无不来自太阳。

太阳的能量是巨大的，而且是可以不断再生的，因此，实际上是取之不尽，用之不竭。

太阳能又是清洁的，不需担心它对环境产生污染和对人类造成危害。

但是，太阳能的利用并不是没有困难的。

太阳能分布在广大的地球表面，密度是很低的。

要能付之实用，首先就要从很大的面积上把它收集起来，这就意味着需要大型的设备和相当大的投资。

另外，由于地球的运动以及气象条件的变化，对于同一地点来说，所能接受到的太阳能是间断的、不稳定的，这就使它要么只能用做辅助能源，要么就要增加储能装置，因而又要增加投资。

尽管有这么困难，但是在常规能源短缺与环境污染日益加剧的双重压力下，出于国家安全考虑和经济可持续发展的需要，世界各国都投入了巨大资金，加快太阳能利用的研究步伐，在太阳能热发电方面，美国加州建造的9套SEGS太阳热发电装置，最大的单套发电功率为80MW，总发电量达354MW，并采用了储能装置，可满足50万居民的能源需求，每年节约230万桶油，减少15.5万t的二氧化碳和114t的氧化氮污染。

发电成本已降到8~12美元/。

2005年，我国首座70MW塔式聚光太阳能发电电站成功并网，揭开了太阳能热发电全新的一页。

2.太阳能电池的基础及制作工艺

2.1太阳能电池的基本结构

典型的太阳能电池的结构如图2.1所示。

硅的PN接合处，被夹在上、下两个金属接触层之间。

上金属接触层是栅格状的，以容许光线射到PN接合之上。

PN接合的顶部有一层防反射薄层，以减少从光亮的硅表面反射出来的光线。

这就是太阳能板的表面看起来很暗淡的原因。

2.1太阳能电池结构图

2.2太阳能电池的工作原理

如图2.2所示为典型太阳能电池的简单示意图。

该电池受光面为高浓度掺杂的狭窄N区。

耗尽层（宽度W）一直延伸到P区，并在耗尽层形成一内建电场E0。

把连接N区的电极做成栅形或指形以提高光的吸收率和减小电池的表面电阻，在电池表面镀一层减反射膜以提高太阳光的利用率。

当光照射在电池上时，由于N区（宽度Ln）比较狭窄，能量大于禁带宽度Eg的大部分光子在耗尽层和P区（宽度Lp）被吸收，产生光生电子一空穴对（EHPs）。

在耗尽层的光生EHPs立即被内建电场所分离，电子漂移到达N区形成负极性区域，同时空穴漂移到达P区形成正极性区域，于是通过接线在PN结两端形成了开路电压Voc。

。

如果连接了负载，那么N区的大量电子经过外电路工作，然后到达P区与大量空穴复合。

其中，内建电场对分离光生EHPs，在N区积累大量电子，在P区积累大量空穴起了关键作用。

因为没有电场的缘故，在P区被吸收的长波长光子激发的EHPs只能扩散到一定的区域。

则电子的平均扩散长度Le可由（2.1）表示，其中De为电子在P区的扩散系数。

（2.1）

离耗尽层的距离在Le范围内的那些电子能扩散到内建电场，并在内建电场的作用下漂移到N区，因此在P区产生的光生EHPs中，只有那些离耗尽层距离在Le范围内的的少数

图2.2太阳能电池工作原理

载流子（电子）才对光伏效应起作用。

一旦电子被扩散到耗尽区域，它将被Eo扫到N区，增加该区的负电荷，空穴留在P区增加该区的正电荷。

而那些离耗尽层的长度大于Le的光生EHPs都被复合损失掉了。

正因为此，少数载流子的扩散长度Le要尽可能的长，又由于在半导体硅中电子的扩散长度要比空穴长，所以这里选择了以P区产生的电子为少数载流子的硅PN结。

同样，在N区由短波长光子激发产生的EHPS中只有那些离耗尽层距离小于扩散长度Lh的少数载流子（空穴