丝网印刷SOP（PPT56页)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,太阳能电池工艺手册,1,一、工艺原理,二、丝网印刷设备介绍,三、丝印日常,maintain,四、效率异常排查,五、烧结,六、测试、电性能参数介绍,七、常见实验安排,八、倒班交接日志,目录,2,一、工艺原理,3,工艺原理,1.1,丝网印刷五大要：网版、刮胶、浆料、印刷台及承印物。,1.2,基本原理：利用网版图文部分网孔透墨，非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。,1.3,印刷时在网版上加入浆料，刮胶对网版施加一定压力，同时朝网版另一端移动。浆料在移动中从网孔中挤压到承印物上，由于粘性作用而固着在一定范围之内。由于网版与承印物之间保持一定的间隙，网版通过自身的张力产生对刮胶的回弹力，使网版与承印物只呈移动式线接触，而其它部分与承印物为脱离状态，浆料与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度。刮胶刮过整个版面后抬起，同时网版也抬起，并通过回墨刀将浆料轻刮回初始位置，完成一个印刷行程。,1.,印刷原理,4,2.,丝网印刷流程：,工艺原理,5,二、丝网印刷设备介绍,6,丝网印刷设备介绍,自动循环上料系统：镀膜后硅片自,P,ECVD,工序流入丝网，每,100pcs,一花蓝，在待机状态下将花篮放上托盘，并注意保持花篮底座与托盘卡口对准。,启动上料系统开关，开始自动上料。,花篮移动至自动取片位置，机械臂从花篮中取片并传送至传动皮带向前传送。,1.,丝印上料系统,7,丝网印刷设备介绍,BACCINI,软线采用双轨皮带进行传送，为防止走位过程中硅片有位移偏差，并进行矫正，每一段都有一个位置矫正吸盘，通过感应器对硅片进行定位，并通过矫正吸盘进行矫正。,BUFF,每两道印刷机台之间都有一个起缓冲作用的,buff,，用于储存因档机暂时无法传送下去的硅片，待,buff,装满硅片后，前道机台将自动停止运行，直至后道启动。,2.,丝印传送系统,8,丝网印刷设备介绍,3.,印刷机台部件：,印刷头限位部件,(,图,1,、,3),、印刷头（图,2,）、网框装载区（图,2,）、印刷台面（图,3,）,图,1,图,2,图,3,图,4,9,4.1 Printing,(,印刷方式选择,),Alternate squeegee (,不刮浆料交替印刷,),Double squeegee (,不刮浆料每片印刷两次,),Squeegee and flood (,先印刷后刮浆料,),Flood and squeegee (,先刮浆料后印刷,),4.,丝印参数调整原则：,丝网印刷设备介绍,10,4.2 Screen,(,网版,):,Snap-off (,网版,间距,),P,ark (,网版正常停止位置,),S,peed upward (,网版向上运动速度,),网,版间距调整原则：在保证印刷质量的前提下，,网版间距越小越好,。,太,小易粘版或模糊不清，过大易印刷不良和损坏网版。 印第二道时可适当加大间距。,丝网印刷设备介绍,11,4.3 Squeegee,(,刮条,):,Down-stop (,刮,条下压深度,),Park (,刮条正常停止位置,),Pressure (,印刷压力,),刮,条深度和压力调整原则：在保证印刷质量的前提下，,刮条下降深度和压力越小越好,。,刮,条下降过深或压力过大，易碎片和损坏网版，刮条下降深度不够或压力太小易印刷不良或粘版。,丝网印刷设备介绍,12,4.4 Advancement,:(,印刷运行,),Printing,Speed (,印刷速度,),（,150,240,）,mm/s,Flood,Speed (,刮浆料速度,),（,350650,）,mm/s,丝网印刷设备介绍,Position,1:,机器,印刷时括刀前进的开始位置,。,Position,2:,机器,印刷时括刀后退的最终位置,。,Position,3:,机器,印刷时括刀后退的开始位置,。,Position,4,:,机器,印刷时括刀前进的最终位置,。,13,三、日常,maintain,14,日常,maintain,：,1.,印刷质量的影响因素：,15,日常,maintain,：,16,日常,maintain,：,2.,丝网印刷常见印刷问题及排除方法,2.1,正确的网版擦拭方法；,2.2,虚印、断线；,2.3,堵网；,2.4,漏浆；,2.5,粘网；,2.6,厚薄不均；,2.7,印刷偏移；,2.8,毛刺，线条模糊；,2.9,铝珠铝包；,2.10,翘曲；,2.11,缺印,17,日常,maintain,：,2.1 .,正确的网版擦拭方法,2.1.1,发现断线、虚印等异常现象，在网版底部来回擦拭,2.1.2,擦网版时，注意用力均匀，不可局部受力，导致网版形变。,2.1.3,先用松油醇擦拭，再用干净抹布擦拭一遍（一定要将松油醇擦干净，否则会影响电池片效率）。,2.1.4,观察印刷效果，不行的话重复以上动作或者在网版上下两面同时擦拭，严重的更换刮胶或网版。,2.1.5,擦拭网版时注意沿着细栅线方向来回擦拭，擦拭完第一片印刷需垫白纸印刷。,18,日常,maintain,：,2.2,虚印、断线,19,日常,maintain,：,2.3,堵网,20,日常,maintain,：,网破导致的正面点状漏浆,背场网板边缘网破导致的边缘漏浆,浆料漏在电池片边缘的，须打磨电池片侧面。,2.4,漏浆,21,日常,maintain,：,2.5,粘网,22,日常,maintain,：,2.6,厚薄不均,刮胶安装不平整导致的背电场厚薄不均,23,日常,maintain,：,2.7,印刷偏移,背面电极和背场偏移,24,日常,maintain,：,2.8,毛刺、线条模糊,25,日常,maintain,：,2.9,铝珠铝包,烧结炉温度过高导致的背场铝包,26,日常,maintain,：,2.10,翘曲,铝背场湿重偏大导致的背电场翘曲,27,日常,maintain,：,2.11,缺印,缺少浆料导致的背电场缺印,堵网导致的背电极缺印,28,四、效率异常排查,29,效率偏低,测试排查,印刷质量排查,烘箱、烧结炉排查,效率异常排查,电性能异常分析,效率排查流程：,30,效率异常排查,1.,测试机异常：,1.1,测试对比,:,通过同一厂区不同测试机台,10pcs,测试对比，以及不同厂区,10pcs,测试对比确认测试机光源等硬件设备上是否存在异常。,1.2,常见测试异常：,异常现象,解决办法,校准异常偏差,重新校准,探针压偏,重新调整探针位置,环境温度超标,通知外围改善,探针老化,更换新探针,31,产线效率问题排查,2.,印刷质量,：,2.1,检查确认丝网各道湿重,SPC,是否在正常范围，若超出范围，即时调节相关参数恢复正常；,2.2,印刷外观是否正常，尤其是第三道正面电极印刷，在,3D,显微镜下观察栅线高宽、平整度是否良好。,3.,烧结炉、烘箱,：,3.1,检查确认温度是否正常，有无异常波动，必要时使用,DATEPAQ,测试炉腔内温度曲线。,3.2,检查外围抽风是否稳定，抽风大小是否合适，抽风流量是否稳定。,32,效率异常排查,4.,电性能异常分析,4.1,效率影响因素鱼骨图：,33,产线效率问题排查,4.2 Isc,偏低,:,Isc,低,原材料因素,原材料杂质含量高,少子寿命低,电阻率低,工艺因素,制绒绒面不好，未完,全出绒，影响光的吸收,PN,结太深,方阻太低,PE,减反射膜效果,钝化效果不好,并联电阻小漏电大,印刷栅线高宽比小,刻蚀异常,工艺卫生差,网板变形严重,34,开路电压,低,材料本体,工艺因素,硅片电阻率高,硅片质量较差,少子寿命低,硅片厚度厚,制绒表面,损伤层未完全,去除，减薄量小,扩散,PN,结,质量较差,扩散炉管,洁净度差,PE,钝化效果,较差,扩散钝化效果,较差,网印背电场,效果较差,Rsh,小,暗电流大,产线效率问题排查,4.3 Uoc,偏低：,35,并联电阻低,原材料素,硅片中金属质,含量过高,缺陷密度过大,工艺因素,刻蚀工艺,工艺时间过短气,体比例不合适边缘,PN,结未完全去除,边缘刻蚀过宽,检查并测试机,刻蚀效果,PE,工艺,PE,膜的致密性较,差导致烧结易穿,椭偏移到厂后定量,测试膜厚折射率,扩散烧结工艺,烧结温度太高,方阻太高,烧结和方阻不匹配,烧结炉工艺稳定性,外围设备稳定性监控,方阻均匀性,方阻范围控制,工艺过程污染,设备环因素,扩散炉炉管污染,网印机工作台磨损,DI,水污染,卫生环境污染,人为因素,操作过程中使用,工具的污染,操作中污染,擦拭片等,产线效率问题排查,4.4Rsh,偏低：,36,RS,偏大,检查测试机探针是否好压到主栅线上,看探针是否变脏,探针寿命是否到期,擦拭探针,更换探针,检查网印第三道虚印情况,通知设备进行调整，,但同时需注意调整前后,栅线是否有变粗现象,检查扩散方块电阻,是否存在偏大现象,及时通知扩散工艺进行调整，,稳定方阻在正常范围内,核对原始硅片电阻率,是否偏大,做好记录，对电阻率,偏大的单独追踪,印刷烧结问题,烧结炉设备问题,烧结炉进出水,温度压力是否变化,烧结炉排风以及,冷却风扇是否有异常,烧结炉灯管是否,有问题,工艺问题,浆料是否有异常,如新批次、型号混用、,沾染铝浆等,烧结炉功率以及,温度波动是否有异常,放片的均匀性,工艺过程中的污染,如网带、传送带、,工作台等,4.5 RS,偏大：,产线效率问题排查,37,五、烧结,38,烧结,银浆、银铝浆、铝浆印刷过的硅片，通过烘干,有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物紧密粘附在硅片上，这时，可视为金属电极材料层和硅片接触在一起。烧结工艺是采用银,硅的共晶温度，同时在几秒钟内单晶硅原子溶入到金属电极材料里，之后又几乎同时冷却形成再结晶层，这个再结晶层是较完美单晶硅的晶格点阵结构，形成较好的欧姆接触。,1.,原理：,39,丝印,日常,maintain,：,2.,烧结设备：,烧结炉：,1-3,温区为烘干区，,4-9,温区为 烧结区,40,六、测试、电性能参数介绍,41,1.,标准测试条件,光源辐照度：,1000W/m,2,；,测试温度：,252,0,C,；,AM1.5,地面太阳光谱辐照度分布。,测试、电性能参数介绍,42,2.,太阳电池等效电路,测试、电性能参数介绍,43,3.,测试参数,3.1,伏安特性方程：,测试、电性能参数介绍,44,3.2,开路电压,在一定的温度和辐照度条件下，太阳电池在空载情况下的端电压，用,V,oc,表示。,太阳电池的开路电压与电池面积大小无关。,太阳电池的开路电压与入射光谱辐照度的对数成正比。,测试、电性能参数介绍,45,3.2,短路电流,在一定的温度和辐照条件下，太阳电池在端电压为零时的输出电流，通常用,I,sc,来表示。,I,sc,与太阳电池的面积大小有关，面积越大，,I,sc,越大。,I,sc,与入射光的辐照度成正比。,测试、电性能参数介绍,46,3.3,最大功率点,在太阳电池的伏安特性曲线上对应最大功率的点，又称最佳工作点。,3.4,最佳工作电压,太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电压。通常用,V,m,表示,3.5,最佳工作电流,太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电流。通常用,I,m,表示,测试、电性能参数介绍,47,3.6,转换效率,受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比。,Eta= V,m,I,m,/ A,t,P,in,其中,V,m,和,I,m,分别为最大输出功率点的电压和电流，,A,t,为太阳电池的总面积，,P,in,为单位面积太阳入射光的功率,(1000W/m2),。,电池片面积：,125M148.58,125P156.23,156M238.95,156P243.28,测试、电性能参数介绍,48,3.7,填充因子,太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比，通常用,FF,表示：,I,sc,V,oc,是太阳电池的极限输出功率,I,m,V,m,是太阳电池的最大输出功率,填充因子是表征太阳电池性能优劣的一个重要参数。,测试、电性能参数介绍,49,3.8,电流温度系数,在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化,1,0,C,，太阳电池短路电流的变化值，通常用,表示。,对于一般晶体硅电池 ：,= + 0.1%/,0,C,3.9,电压温度系数,在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化,1,0,C,，太阳电池开路电压的变化值，通常用,表示。,对于一般晶体硅电池 ：,= - 0.38%/,0,C,测试、电性能参数介绍,50,3.10 Rs , Rsh,串联电阻,Rs,和并联电阻,Rsh,Rs ,材料体电阻,+,薄层电阻,+,电极接触电阻,Rsh,在,PN,结形成的不完全的的部分所导致的漏电流， 称为旁路电阻或漏电电阻考虑串并联后的伏安特性方程：,Rs,增大,FF,变小，,Isc,变小，效率下降,Rsh,减小,反向漏电流变大，,Voc,下降，,FF,变小，效率下降,测试、电性能参数介绍,51,七、 常见实验安排,52,常见实验安排,新物料试用评估实验报告,常见实验安排：网版实验，刮条实验，浆料实验（银浆料实验，铝浆实验，银铝浆实验）；,实验目的方面一般情况是：电性能方面是否有提升、印刷外观是否有异常或改善、相应单耗是否降低、组件拉力是否在范围；（具体见以下实验报告）,53,八、倒班交接日志,54,倒班交接日志,1.,工艺倒班日志,2.,丝网倒班日志,55,THANK YOU!,56,