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TOPCon 丝网印刷工艺流程

TOPCon 丝网印刷工艺流程 仲致能源
2025-07-18
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导读:1. 丝网印刷目的太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后,已经制成PN结,可以在光照下产生电流,为了将产生

1. 丝网印刷目的


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太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后,已经制成PN结,可以在光照下产生电流,为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作正、负两个电极。


2. 丝网印刷流程步骤:


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背电极印刷 → 烘干(1号烘箱)→ 背细栅印刷 → 烘干(2号烘箱)→ 正电极印刷 →烘干3→正细栅印刷→烧结 → 测试分选。


3. 关键参数与控制

参数 影响规律 典型值/范围
刮刀压力(Pressure)
压力越小,浆料转移量越多;压力过大易损网版和硅片
30–65 N/cm²
印刷速度(Speed)
速度过低导致浆料堆积;速度过高则转移不充分
500-800,优化值需实验确定
丝网间距(Snap-off)
间距增大→浆料转移量↑;但需与刮刀压力协同调节
1.2-2.6(以台面为基准)
刮刀深度(Down-stop)
深度越大→湿重越小;过深易碎片
-900~-1300 μm
刮刀刃口形状
刃口越锐利,出墨量越大;圆角刃口出墨量小
——


4. 烧结工艺目的与作用


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① 目的:形成电极与硅片的欧姆接触,提升开路电压(Uoc)和填充因子(FF)。


② 关键作用:燃尽浆料有机物,形成致密导电结构;蚀穿氮化硅膜,实现金属-硅合金化(如Ag/Si、Al/Si);激活SiNx膜中氢原子,钝化硅片晶格缺陷。


经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。


当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时,晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去,从而形成上下电极的欧姆接触,提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数,使其具有电阻特性,以提高电池片的转换效率。


5. 烧结方法


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烧结分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。


预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。


6. 烧结阶段与参数(9温区烧结炉为例)


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温区 功能 温度范围(℃)
烘干排焦区(1-4区)
去除有机物,防止高温区污染
200–300
预烧结区(5-6区)
浆料玻璃体蚀穿氮化硅层
500–700
主烧结区(7-9区)
形成合金层(Ag/Si欧姆接触,Al背场吸杂)
700–900
冷却区
快速降温保留氢钝化效果,减少热应力裂纹
强制风冷


7. 测试原理与参数


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① 模拟条件:


光强1000 W/m²、温度25±2℃、光谱AM1.5。


② 关键电性能参数:


Isc(短路电流)、Uoc(开路电压)、FF(填充因子)、Rs(串联电阻)、η(转换效率)。


8. 分选标准与异常处理


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参数异常 可能原因 解决措施
Rs偏高
探针接触不良/烧结合金失败
清洁探针、调整烧结温度
FF偏低
断栅/局部短路/接触电阻大
检查印刷完整性、优化烧结
Trash档(废片)
漏电流>5.6A/隐裂/污染
更换探针或隔离问题硅片

END


资料来源:晶硅太阳能电池技术

编辑:阿远

校对:赵新煜

【商务合作】联系电话:010-67878550

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北京仲致能源科技有限公司是一家集分布式光伏电站开发、设计、建设、运维等为一体的新能源科技企业。公司愿景是将光伏与物联科技融合,围绕实现“碳达峰、碳中和”战略目标,“合纵连横”赋能第三方安装商,引领分布式光伏市场新生态,普惠千家万户。
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