絲網(wǎng)印刷SOP（PPT56頁)

1、1太陽能電池工藝手冊太陽能電池工藝手冊一、工藝原理一、工藝原理二、絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹二、絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹三、絲印日常三、絲印日常maintain四、效率異常排查四、效率異常排查五、燒結(jié)五、燒結(jié)六、測試、電性能參數(shù)介紹六、測試、電性能參數(shù)介紹七、常見實(shí)驗(yàn)安排七、常見實(shí)驗(yàn)安排八、倒班交接日志八、倒班交接日志目錄目錄一、工藝原理一、工藝原理工藝原理工藝原理1.1 絲網(wǎng)印刷五大要：網(wǎng)版、刮膠、漿料、印刷臺及承印物。1.2 基本原理：利用網(wǎng)版圖文部分網(wǎng)孔透墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進(jìn)行印刷。1.3 印刷時(shí)在網(wǎng)版上加入漿料，刮膠對網(wǎng)版施加一定壓力，同時(shí)朝網(wǎng)版另一端移動。漿料在移動中從網(wǎng)孔中擠壓到承印

2、物上，由于粘性作用而固著在一定范圍之內(nèi)。由于網(wǎng)版與承印物之間保持一定的間隙，網(wǎng)版通過自身的張力產(chǎn)生對刮膠的回彈力，使網(wǎng)版與承印物只呈移動式線接觸，而其它部分與承印物為脫離狀態(tài)，漿料與絲網(wǎng)發(fā)生斷裂運(yùn)動，保證了印刷尺寸精度。刮膠刮過整個版面后抬起，同時(shí)網(wǎng)版也抬起，并通過回墨刀將漿料輕刮回初始位置，完成一個印刷行程。1. 印刷原理2. 絲網(wǎng)印刷流程：工藝原理工藝原理二、絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹二、絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹 自動循環(huán)上料系統(tǒng)：鍍膜后硅片自PECVD工序流入絲網(wǎng)，每100pcs一花藍(lán)，在待機(jī)狀態(tài)下將花籃放上托盤，并注意保持花籃底座與托盤卡口對準(zhǔn)。 啟動上料系統(tǒng)開關(guān)，開始自

3、動上料。 花籃移動至自動取片位置，機(jī)械臂從花籃中取片并傳送至傳動皮帶向前傳送。1. 絲印上料系統(tǒng)絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹 BACCINI軟線采用雙軌皮帶進(jìn)行傳送，為防止走位過程中硅片有位移偏差，并進(jìn)行矯正，每一段都有一個位置矯正吸盤，通過感應(yīng)器對硅片進(jìn)行定位，并通過矯正吸盤進(jìn)行矯正。BUFF 每兩道印刷機(jī)臺之間都有一個起緩沖作用的buff，用于儲存因檔機(jī)暫時(shí)無法傳送下去的硅片，待buff裝滿硅片后，前道機(jī)臺將自動停止運(yùn)行，直至后道啟動。2. 絲印傳送系統(tǒng)絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹3. 印刷機(jī)臺部件：印刷頭限位部件(圖1、3)、印刷頭（圖2）、網(wǎng)框裝載區(qū)（圖2）、印刷臺面（圖3）圖

4、1圖2圖3圖44.1 Printing (印刷方式選擇)Alternate squeegee (不刮漿料交替印刷)Double squeegee (不刮漿料每片印刷兩次)Squeegee and flood (先印刷后刮漿料)Flood and squeegee (先刮漿料后印刷)4. 絲印參數(shù)調(diào)整原則：絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹4.2 Screen (網(wǎng)版):Snap-off (網(wǎng)版間距)Park (網(wǎng)版正常停止位置)Speed upward (網(wǎng)版向上運(yùn)動速度) 網(wǎng)版間距調(diào)整原則：在保證印刷質(zhì)量的前提下，網(wǎng)版間距網(wǎng)版間距越小越好越小越好。太小易粘版或模糊不清，過大易印刷不良和損壞網(wǎng)版

5、。 印第二道時(shí)可適當(dāng)加大間距。 絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹4.3 Squeegee (刮條):Down-stop (刮條下壓深度) Park (刮條正常停止位置) Pressure (印刷壓力) 刮條深度和壓力調(diào)整原則：在保證印刷質(zhì)量的前提下，刮條下降深度和壓力越小越好刮條下降深度和壓力越小越好。刮條下降過深或壓力過大，易碎片和損壞網(wǎng)版，刮條下降深度不夠或壓力太小易印刷不良或粘版。 絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹4.4 Advancement:(印刷運(yùn)行) Printing Speed (印刷速度) （150240）mm/s Flood Speed (刮漿料速度) （350650）mm

6、/s絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹絲網(wǎng)印刷設(shè)備介紹 Position 1:機(jī)器印刷時(shí)括刀前進(jìn)的開始位置。 Position 2:機(jī)器印刷時(shí)括刀后退的最終位置。 Position 3:機(jī)器印刷時(shí)括刀后退的開始位置。 Position 4:機(jī)器印刷時(shí)括刀前進(jìn)的最終位置。三、日常三、日常maintain日常maintain：1. 印刷質(zhì)量的影響因素：日常maintain：日常maintain：2. 絲網(wǎng)印刷常見印刷問題及排除方法絲網(wǎng)印刷常見印刷問題及排除方法 2.1 正確的網(wǎng)版擦拭方法；2.2 虛印、斷線；2.3 堵網(wǎng)；2.4 漏漿；2.5 粘網(wǎng)；2.6 厚薄不均；2.7 印刷偏移；2.8 毛刺，線條模糊；2.9

7、 鋁珠鋁包；2.10 翹曲；2.11 缺印日常maintain：2.1 . 正確的網(wǎng)版擦拭方法2.1.1 發(fā)現(xiàn)斷線、虛印等異?，F(xiàn)象，在網(wǎng)版底部來回擦拭2.1.2 擦網(wǎng)版時(shí)，注意用力均勻，不可局部受力，導(dǎo)致網(wǎng)版形變。2.1.3 先用松油醇擦拭，再用干凈抹布擦拭一遍（一定要將松油醇擦干凈，否則會影響電池片效率）。2.1.4 觀察印刷效果，不行的話重復(fù)以上動作或者在網(wǎng)版上下兩面同時(shí)擦拭，嚴(yán)重的更換刮膠或網(wǎng)版。2.1.5 擦拭網(wǎng)版時(shí)注意沿著細(xì)柵線方向來回擦拭，擦拭完第一片印刷需墊白紙印刷。 日常maintain：2.2 虛印、斷線日常maintain：2.3 堵網(wǎng)日常maintain：網(wǎng)破導(dǎo)致的正面點(diǎn)

8、狀漏漿背場網(wǎng)板邊緣網(wǎng)破導(dǎo)致的邊緣漏漿漿料漏在電池片邊緣的，須打磨電池片側(cè)面。2.4 漏漿日常maintain：2.5 粘網(wǎng)日常maintain：2.6 厚薄不均刮膠安裝不平整導(dǎo)致的背電場厚薄不均日常maintain：2.7 印刷偏移印刷偏移背面電極和背場偏移日常maintain：2.8 毛刺、線條模糊日常maintain：2.9 鋁珠鋁包 燒結(jié)爐溫度過高導(dǎo)致的背場鋁包日常maintain：2.10 翹曲鋁背場濕重偏大導(dǎo)致的背電場翹曲日常maintain：2.11 缺印缺少漿料導(dǎo)致的背電場缺印堵網(wǎng)導(dǎo)致的背電極缺印四、效率異常排查四、效率異常排查效率偏低測試排查印刷質(zhì)量排查烘箱、燒結(jié)爐排查效率異常

9、排查效率異常排查電性能異常分析效率排查流程：效率排查流程：效率異常排查效率異常排查1.測試機(jī)異常：測試機(jī)異常：1.1 測試對比:通過同一廠區(qū)不同測試機(jī)臺10pcs測試對比，以及不同廠區(qū)10pcs測試對比確認(rèn)測試機(jī)光源等硬件設(shè)備上是否存在異常。1.2常見測試異常：異?，F(xiàn)象異?，F(xiàn)象解決辦法解決辦法校準(zhǔn)異常偏差重新校準(zhǔn)探針壓偏重新調(diào)整探針位置環(huán)境溫度超標(biāo)通知外圍改善探針老化更換新探針產(chǎn)線效率問題排查產(chǎn)線效率問題排查2.印刷質(zhì)量印刷質(zhì)量：2.1 檢查確認(rèn)絲網(wǎng)各道濕重SPC是否在正常范圍，若超出范圍，即時(shí)調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)恢復(fù)正常；2.2 印刷外觀是否正常，尤其是第三道正面電極印刷，在3D顯微鏡下觀察柵線高寬

10、、平整度是否良好。3.燒結(jié)爐、烘箱燒結(jié)爐、烘箱：3.1 檢查確認(rèn)溫度是否正常，有無異常波動，必要時(shí)使用DATEPAQ測試爐腔內(nèi)溫度曲線。3.2 檢查外圍抽風(fēng)是否穩(wěn)定，抽風(fēng)大小是否合適，抽風(fēng)流量是否穩(wěn)定。效率異常排查效率異常排查4. 電性能異常分析4.1效率影響因素魚骨圖：產(chǎn)線效率問題排查產(chǎn)線效率問題排查4.2 Isc偏低:Isc低原材料因素原材料雜質(zhì)含量高少子壽命低電阻率低工藝因素制絨絨面不好，未完全出絨，影響光的吸收PN結(jié)太深方阻太低PE減反射膜效果鈍化效果不好并聯(lián)電阻小漏電大印刷柵線高寬比小刻蝕異常工藝衛(wèi)生差網(wǎng)板變形嚴(yán)重開路電壓低材料本體工藝因素硅片電阻率高硅片質(zhì)量較差少子壽命低硅片厚度厚

11、制絨表面損傷層未完全去除，減薄量小擴(kuò)散PN結(jié)質(zhì)量較差擴(kuò)散爐管潔凈度差PE鈍化效果較差擴(kuò)散鈍化效果較差網(wǎng)印背電場效果較差Rsh小暗電流大產(chǎn)線效率問題排查產(chǎn)線效率問題排查4.3 Uoc偏低：并聯(lián)電阻低原材料素硅片中金屬質(zhì)含量過高缺陷密度過大工藝因素刻蝕工藝工藝時(shí)間過短氣體比例不合適邊緣PN結(jié)未完全去除邊緣刻蝕過寬檢查并測試機(jī)刻蝕效果PE工藝PE膜的致密性較差導(dǎo)致燒結(jié)易穿橢偏移到廠后定量測試膜厚折射率擴(kuò)散燒結(jié)工藝燒結(jié)溫度太高方阻太高燒結(jié)和方阻不匹配燒結(jié)爐工藝穩(wěn)定性外圍設(shè)備穩(wěn)定性監(jiān)控方阻均勻性方阻范圍控制工藝過程污染設(shè)備環(huán)因素?cái)U(kuò)散爐爐管污染網(wǎng)印機(jī)工作臺磨損DI水污染衛(wèi)生環(huán)境污染人為因素操作過程中使用工

12、具的污染操作中污染擦拭片等產(chǎn)線效率問題排查產(chǎn)線效率問題排查4.4Rsh偏低：RS偏大檢查測試機(jī)探針是否好壓到主柵線上看探針是否變臟探針壽命是否到期擦拭探針更換探針檢查網(wǎng)印第三道虛印情況通知設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，但同時(shí)需注意調(diào)整前后柵線是否有變粗現(xiàn)象檢查擴(kuò)散方塊電阻是否存在偏大現(xiàn)象及時(shí)通知擴(kuò)散工藝進(jìn)行調(diào)整，穩(wěn)定方阻在正常范圍內(nèi)核對原始硅片電阻率是否偏大做好記錄，對電阻率偏大的單獨(dú)追蹤印刷燒結(jié)問題燒結(jié)爐設(shè)備問題燒結(jié)爐進(jìn)出水溫度壓力是否變化燒結(jié)爐排風(fēng)以及冷卻風(fēng)扇是否有異常燒結(jié)爐燈管是否有問題工藝問題漿料是否有異常如新批次、型號混用、沾染鋁漿等燒結(jié)爐功率以及溫度波動是否有異常放片的均勻性工藝過程中的污染如網(wǎng)帶

13、、傳送帶、工作臺等4.5 RS偏大：產(chǎn)線效率問題排查產(chǎn)線效率問題排查五、燒結(jié)五、燒結(jié)燒結(jié)燒結(jié)銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過的硅片，通過烘干,有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，這時(shí)，可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。燒結(jié)工藝是采用銀硅的共晶溫度，同時(shí)在幾秒鐘內(nèi)單晶硅原子溶入到金屬電極材料里，之后又幾乎同時(shí)冷卻形成再結(jié)晶層，這個再結(jié)晶層是較完美單晶硅的晶格點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，形成較好的歐姆接觸。1. 原理：絲印絲印 日常maintain： 2.燒結(jié)設(shè)備：燒結(jié)爐：1-3 溫區(qū)為烘干區(qū)，4-9 溫區(qū)為 燒結(jié)區(qū)六、測試、電性能參數(shù)介紹六、測試、電性能參數(shù)介紹1. 標(biāo)準(zhǔn)測試條件光源輻照度：1000

14、W/m2 ； 測試溫度： 2520C ； AM1.5地面太陽光譜輻照度分布。測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹2. 太陽電池等效電路測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3. 測試參數(shù)3.1伏安特性方程：測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.2開路電壓 在一定的溫度和輻照度條件下，太陽電池在空載情況下的端電壓，用Voc表示。 太陽電池的開路電壓與電池面積大小無關(guān)。 太陽電池的開路電壓與入射光譜輻照度的對數(shù)成正比。測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.2 短路電流 在一定的溫度和輻照條件下，太陽電池在端電壓為零時(shí)的輸出電流，通常用Isc來表示。 Isc與太陽電池的面積大小有關(guān)

15、，面積越大， Isc越大。 Isc與入射光的輻照度成正比。測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.3 最大功率點(diǎn) 在太陽電池的伏安特性曲線上對應(yīng)最大功率的點(diǎn)，又稱最佳工作點(diǎn)。3.4 最佳工作電壓 太陽電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對應(yīng)的電壓。通常用Vm表示3.5 最佳工作電流 太陽電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對應(yīng)的電流。通常用Im表示測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.6 轉(zhuǎn)換效率 受光照太陽電池的最大功率與入射到該太陽電池上的全部輻射功率的百分比。 Eta= Vm Im / At Pin 其中Vm和Im分別為最大輸出功率點(diǎn)的電壓和電流，At為太陽電池的總面積， Pin為單位面積

16、太陽入射光的功率(1000W/m2)。 電池片面積：125M148.58125P156.23156M238.95156P243.28測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.7 填充因子 太陽電池的最大功率與開路電壓和短路電流乘積之比，通常用FF表示： IscVoc是太陽電池的極限輸出功率ImVm是太陽電池的最大輸出功率填充因子是表征太陽電池性能優(yōu)劣的一個重要參數(shù)。測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.8 電流溫度系數(shù) 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被測太陽電池溫度每變化10C ，太陽電池短路電流的變化值，通常用表示。 對于一般晶體硅電池 ：= + 0.1%/0C3.9 電壓溫度系數(shù) 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被測太陽電池溫度每變化10C ，太陽電池開路電壓的變化值，通常用表示。對于一般晶體硅電池 ： = - 0.38%/0C測試、電性能參數(shù)介紹測試、電性能參數(shù)介紹3.10 Rs , Rsh串聯(lián)電阻Rs和并聯(lián)電阻Rsh Rs 材料體電阻+薄層電阻+電極接觸電阻 Rsh在PN結(jié)形成的不完全的的部分所導(dǎo)致的漏電流， 稱為旁路電阻或漏電電阻考慮串并聯(lián)后