пв-мануфацтуринг.орг
У соларној фотонапонској индустрији, метода сито штампе која користи контактне узорке чини већину процеса метализације за соларне ћелије од силицијумских плочица. Метализација контаката сагоревањем металних паста одштампаних на предњем и задњем ситу за стандардне соларне ћелије типа маинстреамп је доминантан поступак.
Ситоштампане соларне ћелије захтевају металне контакте на предњој површини како би струја могла да тече из генерисаних носача. Дизајн предњих металних контаката је критичан. Метални контакт је направљен од прстију и сабирница. Метални контакт има 2 или више сабирница. Већи број сабирница може омогућити смањену висину отисака на ситотиску због металних отпорних губитака. Дизајн је оптимизован на основу губитка сенчења и губитка отпора метала. Електрично, то ће утицати на ЈСЦорРС. Типична ширина ширине прста је 55 - 80 μм. Предњи контакт (сребро) преноси струју из периферних региона ћелије до сабирница, које су типично окомите на прсте. ћелије су међусобно повезане да би формирале модуле. Када су ћелије повезане да би направиле модул, трака за међусобно повезивање је залемљена на сабирнице и повезује се са контактима п-типа на задњој површини суседне ћелије у низу ћелија.
У видео снимку испод приказујемо поступак ситотиска у Солар Индустриал Фацилити (СИРФ) при УНСВ Сиднеи.
Предњи контакт
Узорак сребрног контактног контакта одштампан је директно преко антирефлексног слоја силицијум нитрида (АРЦ). Због тога је потребан сребрни узорак који продире кроз АРЦ премаз да би се успоставио електрични контакт са силицијумом. Електрични контакт се остварује када се ћелија сагорева у линијској пећи. Задњи контакт се такође остварује током процеса сагоревања. Процес сагоревања укључује максималну температуру печења у опсегу од 750 до 870 ° Ц током 5 секунди или мање. Током процеса, паста урезује АРЦ премаз и продире кроз слој и формира омски контакт са основним силицијумом. Међутим, важно је оптимизовати температуру и време печења. Када се поступак печења врши на превисокој температури или предуго, предњи контакт може продрети дубље у силицијум и успоставити контакт близу споја. Ово ће ефикасно повећати контактни отпор (тако већи РС), јер ће метал успоставити контакт са отпорнијим делом облатне. Поред везива и растварача потребних за омогућавање ситотиска (као што је описано за алуминијумско сито штампање), сребрна паста садржи честице сребра, стаклене фрите (честице) и адитиве попут олова или бизмута који смањују температуру топљења сребра и помажу влажење површине ради равномерног контакта. Слика предњег екрана соларне ћелије са 3 магистрале приказана је на слици 1.
Стражњи контакт
Већи део задње површине соларне ћелије је одштампан сито алуминијумском пастом како би се формирала задња електрода. Поред тога, језичци су такође одштампани сребрном пастом за међусобно повезивање са другим ћелијама лемљењем. Оптимизација задњег контакта није толико критична као предњи контакт, али је ипак важно оптимизирати га ради побољшања задњих перформанси. Штампа се дебели слој алуминијумске пасте (обично ~ 30 μм), са намерним празнинама и осуши пре него што је сребрна паста такође одштампана како би обликовала сребрне језичке сабирница. Нежељено дебео слој алуминијума може довести до савијања облатне током линијског печења. Печење кроз линијску пећ укључује брзо загревање и хлађење, што може довести до напрезања у плочици Си због разлике у коефицијенту топлотног ширења између Си и Ал. Толеранција лука за облатне је до 1,5 мм, иначе ће утицати на процес израде модула. Тренутно већина индустријских соларних ћелија има потпуно алуминијумски задњи контакт (тзв. Соларна ћелија са површином од алуминијумског поља (Ал-БСФ). Ова технологија још увек има 70% тржишног удела, мада се очекује да ће јој пад у следећем десет година [1]. Током процеса печења у процесу печења формира се еутектик алуминијум-силицијум при температурама печења већим од 570 ° Ц. Током фазе хлађења силицијум се рекристалише, а у њему се формира слој силицијума допиран алуминијумом. одређује се температуром на којој се одвија кристализација, а којом влада фазни дијаграм алуминијум-силицијум. Ова рекристализација се наставља све док се не достигне еутектичка температура и не кристалише цела течност. соларна ћелија која помаже у сакупљању рупа. Поред тога, ово такође смањује рекомбинацију задње површине.
У видео снимку испод приказујемо вам корак пуцања контакта, који је последњи корак у производњи соларних ћелија.
Доубле принт
Стандардна метода ситотиска за метализацију силиконских соларних ћелија са предње стране је поуздан и добро разумљив процес са високим протоком. Типичне ширине линија које су потребне да би се осигурала стабилност процеса и довољно нижа отпорност метала су око 120 μм. Да би се постигла већа ефикасност соларних ћелија од кристалног силицијума, потребно је побољшати напон отвореног кругаВОЦи густину струје кратког споја. Један од начина да их се побољша је имати емиторе са високим отпором на лим. Екстра паста је оптимизована за контакт са слабо допираним емитерима, отуда и већу отпорност лима. Међутим, већи отпор лима ће довести до већег отпора серије Р од бочног отпора ћелије, што може смањити фактор пуњења. То се може надокнадити растојањем прстију, што повећава удео површине сенчења предње бочне структуре. Због тога је неопходно смањење ширине линије како би се губици сјенчања свели на минимум. Смањивање ширине прста смањењем ширине отвора линије на екрану може се превазићи, али то може довести до мање површине попречног пресека прстију, што може довести до веће металне отпорности. Ово се може ублажити двоструким отиском који може значајно повећати висину металних прстију. То је омогућено одличном униформношћу поравнања тренутне генерације сито штампача који имају прецизност поравнања од 15 µм или бољу. Додатна је предност што други отисак може поправити потенцијалне прекиде прста првог отиска, јер је мало вероватно да би се прекиди два различита сито штампача догодили на истој позицији.
