晶体硅太阳能电池丝网印刷工艺优化的研究

【摘要】：本文主要研究的是太阳能电池丝网印刷工艺,通过对丝网印刷工艺中的浆料优化与栅线优化,实现单晶硅太阳能电池片效率的整体提升。虽然在实际的工业生产中,已经形成了较为成熟的电池丝网印刷工艺,但是在实际生产中缺乏对于理论的研究。本文针对产线的实际生产,有目的性的进行实验。首先对几款浆料进行了对比实验,对浆料做出了比对选择；然后又针对选出的较适合产线条件的浆料,对网版正极栅线进行了优化设计,通过电池片正极栅线与方阻的匹配,实现了电池片效率的提升。 实验选取边长125mm×125mm线165mm片进行。论文进行的实验有浆料的对比实验和高阻密栅的栅线优化两部分。通过两次实验,首先选取出了实际使用效果较好的浆料,然后设计电池片正极栅线,达到与方阻匹配的效果,使电池片转换效率得到了提升。实验制得的高阻密栅电池片,ISC和UOC均得到了增大,ISC达到了较高的5.616A,UOC也达到了0.628 V,虽然RS也有所增大,但是整体的电池片效率得到了提高。实验得到的65方阻62栅线电池片,效率高达17.58%,比正常的工艺水平高出了将近0.3个百分点。 通过实验,我们制得了电池片效率得到一定提高的电池片,这对于今后指导生产线的实际生产工作有重要意义。 【关键词】：丝网印刷 浆料 丝网网版 方阻 高阻密栅 正极栅线 转换效率
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-12
• 第1章 引言12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 全球光伏产业的发展现状13-15
• 1.3 中国光伏产业的发展现状15-17
• 1.4 本论文的研究意义、方法及内容17-20
• 第2章 太阳能电池原理及其特性20-34
• 2.1 太阳能电池的原理20-22
• 2.2 太阳能电池的分类22-27
• 2.3 太阳能电池及太阳能电池系统的结构27-29
• 2.4 太阳能电池的基本特性29-34
• 2.4.1 太阳能电池的电流-电压特性29-31
• 2.4.2 太阳能电池的光电转换效率与填充因子31-34
• 第3章 晶体硅太阳能电池片的生产工艺34-62
• 3.1 清洗制绒34-39
• 3.1.1 制绒的原理35-36
• 3.1.2 制绒的设备36
• 3.1.3 制绒的工艺控制36-38
• 3.1.4 检验38-39
• 3.2 扩散制结39-43
• 3.2.1 扩散的设备39-41
• 3.2.2 扩散的工艺及其参数41-42
• 3.2.3 检验42-43
• 3.3 湿法刻蚀43-46
• 3.3.1 刻蚀工艺原理及设备43-44
• 3.3.2 湿法刻蚀工艺44-45
• 3.3.3 检验45-46
• 3.4 去磷硅玻璃(PSG)46-47
• 3.4.1 去磷硅玻璃设备及工艺46-47
• 3.4.2 检验47
• 3.5 镀减反膜(PECVD)47-52
• 3.5.1 PECVD镀膜工艺原理48
• 3.5.2 PECVD工艺段设备48-49
• 3.5.3 PECVD工艺及其参数49-50
• 3.5.4 检验50-51
• 3.5.5 空镀及返工51-52
• 3.6 丝网印刷52-57
• 3.6.1 丝网印刷的设备53-54
• 3.6.2 丝网印刷工艺及其参数54-55
• 3.6.3 印刷注意事项55-56
• 3.6.4 检验56-57
• 3.7 烘干烧结57-59
• 3.7.1 烧结设备及工艺控制57-58
• 3.7.2 检验58-59
• 3.8 测试分选59-62
• 3.8.1 太阳能电池测试设备59-60
• 3.8.2 太阳能电池片测试原理60-62
• 第4章 本研究涉及原理分析62-72
• 4.1 电极网版的制作技术62-65
• 4.1.1 网框62-63
• 4.1.2 丝网63-64
• 4.1.3 绷网64-65
• 4.1.4 曝光印相制版65
• 4.2 前表面栅线的优化设计65-72
• 4.2.1 栅线优化原理65-67
• 4.2.2 栅线设计的计算67-72
• 第5章 实验及结果分析72-84
• 5.1 实验准备72-74
• 5.1.1 实验网版制备72
• 5.1.2 实验片制备72-74
• 5.2 实验工艺设计74-76
• 5.3 实验结果分析76-84
• 第6章 总结84-86
• 参考文献86-88
• 附录A88-94
• 附录B94-112
• 作者简历112-116
• 学位论文数据集116

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