【CPP114】訊：生產(chǎn)晶體硅太陽能電池最關(guān)鍵的步驟之一是在硅片的正面和背面制造非常精細(xì)的電路，將光生電子導(dǎo)出電池。這個金屬鍍膜工藝通常由絲網(wǎng)印刷技術(shù)來完成——將含有金屬的導(dǎo)電漿料透過絲網(wǎng)網(wǎng)孔壓印在硅片上形成電路或電極。典型的晶體硅太陽能電池從頭到尾整個生產(chǎn)工藝流程中需要進(jìn)行多次絲網(wǎng)印刷步驟。通常，有兩種不同的工藝分別用于電池正面(接觸線和母線)和背面（電極/鈍化和母線）的絲網(wǎng)印刷�！颈�1】

表1：晶體硅太陽能電池的制造需要進(jìn)行多次絲網(wǎng)印刷步驟。應(yīng)用材料公司Baccini產(chǎn)品可以幫助實現(xiàn)綠色框中的步驟。

　　多年來，太陽能絲網(wǎng)印刷設(shè)備在精度和自動化方面有了很大進(jìn)步，具備了在微米級尺寸上重復(fù)進(jìn)行多次印刷的能力。這一發(fā)展開創(chuàng)了全新的先進(jìn)應(yīng)用，如雙重印刷和選擇性發(fā)射極金屬鍍膜。Baccini公司在20世紀(jì)70年代在微電子領(lǐng)域開發(fā)了絲網(wǎng)印刷技術(shù)，并在20世紀(jì)80年代將這一技術(shù)擴展到太陽能金屬鍍膜領(lǐng)域。今天，Baccini公司已成為應(yīng)用材料公司Baccini集團，以多項先進(jìn)技術(shù)引領(lǐng)業(yè)界的發(fā)展。

　　基本的太陽能絲網(wǎng)印刷

　　印刷過程從硅片放置到印刷臺上開始。非常精細(xì)的印刷絲網(wǎng)固定在網(wǎng)框上，放置在硅片上方；絲網(wǎng)封閉了某些區(qū)域而其它區(qū)域保持開放，以便導(dǎo)電漿料能夠通過【圖2】。硅片和絲網(wǎng)的距離要嚴(yán)格地控制（稱為印刷間隙）。由于正面需要更加纖細(xì)的金屬線，因此用于正面印刷的絲網(wǎng)其網(wǎng)格通常比用于背面印刷的要細(xì)小得多。


　　把適量的漿料放置于絲網(wǎng)之上，用刮刀涂抹漿料，使其均勻填充于網(wǎng)孔之中。刮刀在移動的過程中把漿料通過絲網(wǎng)網(wǎng)孔擠壓到硅片上【圖3】。這一過程的溫度，壓力，速度和其他變量都必須嚴(yán)格控制。


　　每次印刷步驟后，硅片被放入烘干爐，使導(dǎo)電漿料凝固。接著，硅片被送入另一個不同的印刷機，在其正面或背面印制更多的線路。所有印刷步驟完成后，將硅片放入高溫爐里燒結(jié)。

　　硅片正面和背面的印刷

　　每塊太陽能電池的正面和背面都有通過絲網(wǎng)印刷淀積的導(dǎo)線【圖4】，它們的功能是不同的。正面的線路比背面的更細(xì)；有些制造商會先印刷背面的導(dǎo)電線，然后將硅片翻過來再印刷正面的線路，從而最大程度地降低在加工過程中可能產(chǎn)生的損壞。在正面（面向太陽的一面），大多數(shù)晶體硅太陽能電池的設(shè)計都采用非常精細(xì)的電路（“手指線”）把有效區(qū)域采集到的光生電子傳遞到更大的采集導(dǎo)線——“母線”上，接著再傳遞到組件的電路系統(tǒng)中。正面的手指線要比背面的線路細(xì)得多（窄到80μm）。正因為如此，正面的印刷步驟需要更高的精度和準(zhǔn)確性。