隨著全球能源需求的增長(zhǎng)，太陽(yáng)能電池技術(shù)迅速發(fā)展，成為可再生能源的重要組成部分。預(yù)計(jì)到2029年，太陽(yáng)能電池板市場(chǎng)規(guī)模將突破700GW。本文探討了網(wǎng)版印刷技術(shù)對(duì)銀漿印刷形貌的影響，特別是網(wǎng)結(jié)搭接的不同方式對(duì)柵線起伏高度和橫截面積的影響。實(shí)驗(yàn)表明，無網(wǎng)結(jié)搭接可以減少柵線的高度起伏，并增加橫截面積，從而降低電阻，提升太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)減少銀漿的消耗，降低成本。

網(wǎng)版線徑細(xì)化

印刷在電池表面的柵線會(huì)遮擋部分區(qū)域，減少光子吸收，從而降低光電轉(zhuǎn)換效率。因此，為了減少遮光面積，柵線需要設(shè)計(jì)得盡可能細(xì)，同時(shí)保持足夠的導(dǎo)電性能。

2022年：中國(guó)市面上主流的網(wǎng)紗線徑為11μm，柵線印刷寬度為23μm。

2023年：通過蝕刻工藝，網(wǎng)紗線徑從11μm降低到9μm，柵線印刷寬度也從23μm降低到20μm。這一改進(jìn)使得單片電池的轉(zhuǎn)換效率提升了0.05%以上，同時(shí)銀漿耗量降低了10%以上。無網(wǎng)結(jié)技術(shù)的潛在挑戰(zhàn)

柵線起伏高度的影響

柵線表面起伏度過大會(huì)導(dǎo)致銀漿浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。減少柵線起伏高度可以降低銀漿的使用量，從而降低成本。

目前印刷的高度起伏均值為6μm，如果可以將高度起伏均值降至4μm，銀漿的消耗量將減少12.5%。橫截面積的影響

在太陽(yáng)能電池的網(wǎng)版印刷技術(shù)中，柵線的橫截面積是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響電池的電性能和生產(chǎn)成本。電阻公式：（R為電阻，p為電阻系數(shù)，A為橫截面積）

橫截面積越大，電阻越小。因此，增加?xùn)啪€的橫截面積可以有效降低電阻，減少電能損耗，從而提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。實(shí)驗(yàn)一：網(wǎng)結(jié)搭接方式對(duì)形貌的影響

用N型正面銀漿和N型背面銀漿分別對(duì)硅片的正反面進(jìn)行印刷。正面印刷高度需求為8~10μm，背面印刷高度需求為4~5μm。

各取12個(gè)網(wǎng)結(jié)搭接細(xì)柵程度不同的位置，分為四類：

無搭接：印刷線條和網(wǎng)結(jié)無任何交集。

搭接不到一半：網(wǎng)結(jié)覆蓋部分線條，但不超過線條的一半。

搭接過半：網(wǎng)結(jié)覆蓋部分線條，超過線條的一半。

完全搭接：網(wǎng)結(jié)完全處于線條之間。

無網(wǎng)結(jié)搭接和部分搭接的印刷形貌

無網(wǎng)結(jié)搭接：能夠顯著減少柵線的起伏高度，增加橫截面積，從而降低電阻，提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。通過減少柵線的起伏高度，可以減少銀漿的使用量，從而降低成本。通過實(shí)驗(yàn)一的數(shù)據(jù)分析，可以明確無網(wǎng)結(jié)搭接在減少柵線起伏高度和增加橫截面積方面的顯著優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)二：漿料與印刷參數(shù)協(xié)同優(yōu)化

分為兩組分別研究不同印刷參數(shù)和不同銀漿材料對(duì)柵線形貌的影響

在300-800-1.2-50印刷條件下無網(wǎng)結(jié)搭接、部分搭接印刷形貌

在500-1000-1.6-50印刷條件下無網(wǎng)結(jié)搭接、部分搭接印刷形貌

無網(wǎng)結(jié)搭接的柵線表面平整，減少了光反射和散射，提高了光吸收效率。較大的橫截面積降低了電阻，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。較小的起伏高度減少了銀漿的浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本。

部分搭接的柵線表面起伏較大，導(dǎo)致光反射和散射增加，降低了光吸收效率。較小的橫截面積增加了電阻，降低了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。較大的起伏高度導(dǎo)致銀漿浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

通過對(duì)太陽(yáng)能電池網(wǎng)版印刷技術(shù)的深入研究，特別是對(duì)不同網(wǎng)結(jié)搭接方式對(duì)柵線印刷形貌的影響，揭示了無網(wǎng)結(jié)搭接技術(shù)在提升電池性能和降低成本方面的顯著優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無網(wǎng)結(jié)搭接能夠顯著減少柵線的起伏高度，增加橫截面積，從而降低電阻，提高光電轉(zhuǎn)換效率。此外，通過優(yōu)化網(wǎng)版設(shè)計(jì)和印刷工藝，可以進(jìn)一步減少銀漿的使用量，降低生產(chǎn)成本。美能網(wǎng)版智能檢測(cè)儀

美能網(wǎng)版檢測(cè)儀AVT-4030集四大檢測(cè)功能為一體，用于檢測(cè)太陽(yáng)能電池網(wǎng)版的各項(xiàng)特征包括：尺寸、缺陷、張力、膜厚。采用0.1μm光柵尺，實(shí)現(xiàn)線寬測(cè)量精度0.3μm，PT值測(cè)量精度2μm，提升網(wǎng)版質(zhì)量。

• 尺寸、缺陷、膜厚、張力檢測(cè)集成化

• 網(wǎng)版檢測(cè)規(guī)格：≤220*220mm（尺寸可定制）

高分辨光學(xué)系統(tǒng)，精度高、連續(xù)性強(qiáng)、成本低、靈活性好

通過美能網(wǎng)版智能檢測(cè)儀的精準(zhǔn)檢測(cè)，可以更好地優(yōu)化網(wǎng)版設(shè)計(jì)和印刷工藝，確保無網(wǎng)結(jié)搭接技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和高效性，進(jìn)一步提升太陽(yáng)能電池的性能和生產(chǎn)效益，為太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

原文出處：太陽(yáng)能電池網(wǎng)印技術(shù)對(duì)銀漿印刷形貌的影響與優(yōu)化；DOI:10.20084/j.cnki.1002-4867.2024.23.011

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