加利福尼亚州圣何塞市--(美国商业资讯)--美国泽塔仪器公司(Zeta InstruMEnts， Inc.)是一家业内领先的微细表面形貌测量仪器制造商。该公司今天宣布德国ASYS自动化系统公司已选择Zeta-200TM光学测量系统作
　　　　加利福尼亚州圣何塞市--(美国商业资讯)--美国泽塔仪器公司(Zeta InstruMEnts， Inc.)是一家业内领先的微细表面形貌测量仪器制造商。该公司今天宣布德国ASYS自动化系统公司已选择Zeta-200TM光学测量系统作为其精密测量解决方案，以确保其丝网印刷机能够满足（）电池片生产厂商的严格要求。　　　　在电子和光伏行业，ASYS是处于全球领先地位的丝网印刷机制造和供应商。世界各地的太阳能电池片生产厂使用ASYS丝网印刷机来印刷电池片表面的导电线路。丝网印刷是生产过程中的一个重要环节。确保印出来的导电线的尺寸和厚度的精确度对于提高电池片效率和降低生产成本至关重要。　　　　ASYS将运用Zeta-200TM光学测量系统来对它生产的丝网印刷机进行出厂前的合格验证，并且来帮助它研发下一代丝网印刷机。　　　　除了能够监控丝网印刷所成的金属柵线以外，泽塔独创的Zeta-200TM光学测量系统还能监控电池片表面的制绒过程，帮助工艺工程师调整腐蚀剂化合物成份以及控制硅片腐蚀时间，以达到太阳能电池片最佳的光吸收效果。所有这些方法都能帮助生产厂家提高光伏电池的效...查看原文：
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7日年化收益率粘片：在印刷硅片的时候，硅片脱离工作台而粘到丝网；原因：硅片与工作台之间的力小于丝网与硅片之间的力；处理方法：首先确定浆料是否太稠，如果不是很稠，用；弯曲片：烧结后出来的电池片的弯曲度大于1.5.；原因：一是由于本身硅片太薄；二是烧结温度过高；三；处理方法：首先检查烧结工艺是否正常，正常的情况下；主栅线脱落的原因：主栅太厚，PV159浆料易出现；一般为刮条不
粘片：在印刷硅片的时候，硅片脱离工作台而粘到丝网上导致印刷故障。
原因：硅片与工作台之间的力小于丝网与硅片之间的力，原因是浆料变稠，有可能是网版的张力变小，也有可能是印刷工艺参数的零点漂移造成的。
处理方法：首先确定浆料是否太稠，如果不是很稠，用调墨刀把网版底部的浆料铲出去，添加新浆料试印刷，不能解决更换新网版，新网版也不能解决可以调节工艺参数snap off和down stop；如果网版上的浆料很稠，重新换网版和浆料。
弯曲片：烧结后出来的电池片的弯曲度大于1.5.
原因：一是由于本身硅片太薄；二是烧结温度过高；三是由于印刷的背场过厚。
处理方法：首先检查烧结工艺是否正常，正常的情况下测量下镀膜后硅片的厚度，如果厚度小于180um，不适合做，厚度在180-200um之间，调下背电极的Snap off和down stop,增大压力，调慢印刷速度。
主栅线脱落的原因：主栅太厚，PV159浆料易出现这种主栅线脱落的现象，将压力增加，大于80N，保证刮刀平整，一般不会有主栅线脱落的问题，日本浆料也出现过这种情况。
一般为刮条不平整有弯曲现象，而在弯曲的位Z，易造成印厚或是虚印，但是把压力加大，又易造成爆版。
方块电阻：单位厚度单位面积上的电阻值称为方块电阻，单位为欧姆/平方/密耳。单位厚度为密耳。1密耳=25um，用Ω/口（25um厚度下）表示，计算方法：1、测出被测线路的长度L，线路的宽度W和线路T（密耳）。2、用欧姆表测出线路两端的电阻读数R（欧姆）。3、L/W=被测线路的方块数n。R/n=每平方块上的电阻值。4、方块电阻Ω口=R/n/T.
银浆R口增大的原因是什么？
1、烘干不彻底，即烘干的温度不够，时间不够或干燥方式欠佳。
2、印刷厚度不满足银浆要求的温度，印刷厚度薄，银与银连接不结实。
3、缸子打开时搅拌不彻底，造成缸子上层银含量低，油墨方阻增大，下层银含量高，附着力降低，因为银的比重很大，是水的十几倍所以容易沉在底部，所以应彻底搅拌。
背场烧结后鼓包的处理：
1、浆料搅拌时间过度和浆料温度过高。
浆料搅拌时间过长导致浆料发热，浆料中的有机溶剂挥发使浆料中产生很多气泡。
措施：控制浆料搅拌时间，同时浆料搅拌完以后静Z一段时间才能上线使用。
2、绒面过大而且不均匀
绒面角锥过大同时不均匀，印刷后铝浆没有完全接触硅片表面，硅片和浆料之间留有空气，烧结后产生鼓包。
措施：增大印刷量，尽量使印刷层与硅片表面接触良好。
调节间距参数：丝网间距超大，背电场越厚，刮刀高度越低，背电场越厚。印刷速度越快，背电场越厚，但速度超过一定量时，背电场又会变薄，印刷压力越小，背电场越厚。背场鼓包最主要的原因还是在于浆料中的有机溶剂或者气体在烧结过程中挥发不完全形成的。可以升高几个温区会有效果。烧结温度过高，则会在背场形成密密麻麻的鼓包，降低5，6区的炉温会有好转，特别是5区的炉温效果会更好。
为何高方阻的Uoc,Isc较高？
扩散的深度较浅，表面的空穴较多，所以方块电阻较高，但是Uoc,Isc较高的原因有以下几点：1、方块电阻较高，表面表面的P浓度较少，杂质也较少，少子寿命较高，所以Uoc,Isc也就较高。2、方块电阻较高表示形成的P-N结较浅，载流子移动到表面的路更短，损耗也就更少，Uoc,Isc也就会更高。3、光谱响应。
Berger测试系统
1、测试原理：Pulse长度超过16ms，其中主要包括两个部分，光强1000W/m2部分和500W/m2部分。通过两条IV曲线，可以用IEC61215标准提供的公式计算Rs.
2、Moniter
Cell的作用。其功能只是用来确定光强。其电流输出到一定值电阻上，通过测量该电阻上的电压，确定Moniter Cell的短路电流，进而确定光强。
3、测试点的分配。对于每一规格的电池，Berger系统需要知道电池的面积和大致电流密度，计算出Isc，并以此值为基础分配IV曲线各段的测试点数量。其具体做法是：a.在坐标系上找到（Isc,Uoc）(Uoc一般变化不大)，连接此点与原点；b.找到(Isc,Uoc/3),连接此点与原点；c.找到（Isc,2Uoc/3），连接此点与原点；d.找到（Isc/2,Uoc）,连接此点与原点；e.这4条线，加上两条坐标轴，把IV曲线分割成5个部分，Berger系统分配给每个部分20个测试点，以保证测试点在IV曲线上分布均匀。
4、IV曲线不完整的问题。IV曲线不在Isc端出现不完整，最可能是曲高接触电阻造成的，测试探针
（Pin）损坏，电阻偏高，或测试线内部出现损伤等。
Berger的系统在电路中设Z了一个正向的补偿电压（offset voltage）来补偿由于电路中寄生电阻造成的电压降。寄生电阻主要来自三个部分。一是探针和电池片的接触电阻，其典型值在100-150mΩ之间；二是可变负载，其最小值也不精确为零，因此需要补偿；三是电池的电阻。为了确保IV曲线与I轴有交点。在测试的初始时刻，即T=0时，测量电压应小于0，若寄生电阻过大，电压降超过补偿电压，则会造成测试电压初始值大于0，反应在IV曲线上就是IV曲线不完整，在Isc端出现缺口（V从一开始就大于0）。
5、为了计算补偿电压，系统需要知道太阳电池的Isc，并默认寄生电阻为一恒定值，二者的乘积即为补偿电压。这个短路电流是指系统测量得到和未加光强修正的电流，因此为了确保补偿电流设Z准确，测试的光强应为950-1050之内。
6、反向暗电流。Berger系统最大反向电压15V，在测量反向暗电流的电路中，可变负载的范围是0到400Ω.
有关漏浆的讨论。
结栅线上印粗的漏浆，也有员工称之为细栅线印粗。1、有可能是网版老化。生产过程中会不断擦拭网版，而网版又很容易在细栅线处磨损，所以造成漏浆，但这种情况下，漏浆的位Z很固定，很容易发现。2、浆料中有杂质，而且是很细碎的杂质，但一般会将网版磨坏，或者是断栅，很少出现。3、硅片表面和毛屑，有时在第一次印刷时，毛屑就粘在细栅线上，造成这个位Z相应的印粗，而且以后印刷的几片电池片也都会在相应的位Z印粗，但可印几片就会又正常。印粗的位Z在显微镜下观察会发现呈葫芦状，中间细，两边很粗，处理方法是擦干净第二台烘干炉内的托盘，并用干净的无尘布擦掉硅片表面的毛屑。4、刮刀老化，钝化也会造成漏浆点较多。5、回料刀过高或过低都有可能出现漏浆点。回料刀过高时，留给刮刀的浆料就较多，刮刀在行进过程中阻力较大，更易将浆料挤到网版以下漏在硅片上，回料刀过低，那么回料刀在回料过程中对浆料的力就会增大，可能将浆料挤到网版下，所以在印刷过程中造成栅线的印粗。
边缘漏浆，将会影响电池片的漏电，由于Al是重掺杂质，在烧结过程中会扩散进入电池片表层3-6um片，若铝浆较多，且连成一片，极有可能将正面的N层和背面的P层导通，从而造成边缘漏电。
不过要更正一种思想，边缘只有一个小点的漏浆且很模糊不连贯，这样的漏浆不会影响到电池片的电性能，因为Al在烧结过后，Al离子会扩散进入到3-6um，而电池片边缘被刻蚀掉的距离有1mm，差将近两个数量级，所以根本没有影响。
微晶区域对电池片电性能的影响。
1、在多晶硅片上，作为晶界，位错和杂质三者聚集的微晶区域，是少数载流子的强复合中心，会严重影响硅片的少子寿命。
2、微晶区域，尤其是晶界处垂直PN结的长条状导电型，SiC的存在，会造成多晶硅电池的严重漏电甚至PN结局部短路，使电性能严重下降甚至报废。
用万用表测量PN型。
使用万用表的KΩ档测量其表层电阻值，由于电池片表层有氮化硅层，而氮化硅层不导电，将会影响其测量的阻值，所以需要使探头将电池片表层反复磨无下，去掉氮化硅的颜色才可以进行测量（但有的电池片在不磨损氮化硅的情况下也可以测量PN型）。两个探头间相距0.5cm左右，当测得的结果为10Ω左右是为N型导电。当为10000Ω时为P型导电。原因是在扩磷的过程中，扩散面相对于基底为重掺杂，所以产生的导电离子较多，所以电阻值会降低。N型导体粒子比P型导电粒子更为活泼，导电能力更强。
场致发光，又称电致发光（EL）electroluminescent，是固体发光材料在电场激发下发光的现象。 仪器说明:
万用表与PN型检测仪---测量表面电阻和PN型
金相显微镜，3D显微镜----测试栅线调试和宽度
Suns-Voc----判断结与原材料
光谱仪----测试膜厚与折射率
WT-200----测试方块电阻，少子寿命及整面QE
OL-750----测试单点QE
EL----测试漏电区域
Correscan----测试漏电及接触电阻
SEM----测试绒面及印刷情况
丝网印刷机是意大利BSCCINI公司制造，有光学定位，印刷头旁的CCD数码相机检测丝网基准。 影响Uoc的参数
1、材料-光伏有源材料：电阻率，少子寿命，其它杂质
2、表面发射极掺杂层。
3、背面电场（BSF：Back surface field）
4、漏电流-反向饱和电流I0
5、理想因子n
6、并联电阻
7、钝化技术-电池材料的表面和内部的钝化。
提高效率的路径
1、绒面结构；2、正面减反射膜；3、表面发射极掺杂层-高或低的磷浓度；4、减少遮光损失；5、串联电阻；6、背面反射；7、钝化技术。
影响FF的因素
1、表面发射极掺杂层-高或低的磷浓度；2、去除周边PN结和去磷玻璃；3、串联电阻；4、下面减反射膜；5、金属电极接触的烧结；6、并联电阻。
太阳能电池能量转换效率由Uoc,Isc,FF确定
1、为了获得高的Uoc，电池必须有低的正向暗电流I0，高的并联电阻R
2、为了获得高的Isc，电池材料和结构应该在紫光，可见光和近红外光谱范围有高的宽的和平坦的光谱响应，内量子效率接近于1.
3、为了获得高的填充因子FF，电池必须有低的正向暗电流I0，理想因子n接近于1，串联电阻必须低
（&1），并联电阻必须大（&102 Ω.cm2）
太阳能电池的理想因子n
二极管理想因子n是一个处于1-2之间的数值，n是衡量PN结好坏的最重要标志，它由半导体材料和制造技术决定。
1、理想情况，如果P区和N区的扩散电流起支配作用，那么，理想因子n=1.
2、非理想情况，PN结空间电荷耗尽区的复合电流起支配作用，那么因子n=2.
太阳电池电极浆料通常由金属粉末与玻璃粘合剂混合并悬浮于有机液体或载体中，其中金属粉末所占的比例决定了厚膜电极的可焊性，电阻率，成本，玻璃粘合剂影响着膜电极对硅基片的附着力，这种粘合剂通常由硼硅酸玻璃以及铅，G一类的重金属占很大比例的低熔点，活性强的玻璃组成。另外，太阳电池电极浆料印刷烧结后的厚膜导体必须和半导体基片形成良好的欧姆接触特性，因此，还添加一些特定的掺杂剂。
浆料的生产过程是将所需要的玻璃变成粉料，再用球磨机研磨到适合丝网印刷的颗粒度，大约1-3微米。金属粉料用化学方法或超音速喷射制成，将这些粉末放在搅拌器中与有机载体湿混，然后再用一滚微研磨机混合。
作为丝网印刷用的浆料需要具有触变性，属于触变混合物。在加上压力式（搅拌）剪切应力时，浆料的粘度下降，撤除应力后，粘度恢复，在丝网印刷过程中，浆料添加到丝网上，由于较高的粘度而“站住”在丝网上；刷头停止运动后，浆料再“站住”在丝网上，不再作进一步流动，这样的浆料特别适合于印刷细线图形。
因为浆料的流动特性非常复杂，在添加有机载体调节涂料粘度时要特别注意，粘度容易调到规定值，浆料的其它性质同时也会改变。
有关主栅线脱落的处理步骤和几点理论解释
1、在测试时发现有主栅脱落的情况，先要让丝网印刷工序停下来，初步统计有多少主栅落，以及脱落的位Z，有的是在主栅的两端，有的是在一端，有的是在中间通常在离刀的一侧出现脱落，用肉眼即可看出有主栅边缘有很细微的裂纹延伸。
2、更换刮刀，查看刮条是否平整，是否有“漏光”现象，出现“漏光”现象的位Z是否与出现脱落的位Z吻合，在更换刮刀前仔细检查刮条，并看压力是否调在80N以上。
3、再做5片，查看是否还有脱落现象，若有脱落现象，再次更换刮刀，若刮刀查看过没有问题，革命家更换网版，浆料。
4、若还有脱落现象，则通知设备人员，调零点。
5、统计共产生多少主栅脱落的电池片，通知主管。
解释：1、浆料中的玻璃成份的比例决定了栅线和硅表面的附着力，在PV159等银含量较高的正电极浆料中，玻璃成份含量较少，一量浆料搅拌不均匀或在网版上停留的时间过长或受到污染，造成局部玻璃成份过少，就会造成主栅脱落的现象。2、如果刮刀不平整或是压力过小造成主栅线的厚度过厚，资料在烘干过程中收缩程度较大，造成与硅表面脱离，浆料在高温过后的冷却断，较大程度的收缩易造成连带硅共同脱落。所以我们工艺上要求时间监控主栅线的厚度，不可超过35um.3、虚印也会造成主栅线的脱落，在我们加大了主栅线厚度监控的高度之后，主栅线脱落的现象在为减少，但仍有时会出现，而且大多出现在离刀的位Z。
小绒面的电池片和大绒面的电池片相比，具有外观好，水纹、花片、色差较少，Irev1小等优点。 酸洗制绒的电池片，Hcl对杂质金属有络合作用，将杂质清除得更为彻底，所以Irev1更小，效率更高。
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技术：太阳能电池组件断栅、虚印如何控制？
来源：光伏标准及技术
浆料使用需按照少量多次的原则进行添加，若周边浆料变干，应及时铲出进行处理后再行使用。其次增加对烧结后的EL测试监控，建议每小时至少10片以上，如有异常立即停止生产进行异常批次隔离并排查解决。另外在新材料新工艺验证期间应适当增加抽测频率。
4.通过效率测试程序卡控Rs来监控印刷异常：Rs主要包含四部分，硅片的体电阻，薄层电阻，金属电极电阻，欧姆接触电阻。正常多晶电池片的Rs值在2.50毫欧姆左右，可以在程序中设置将Rs大于一定值（建议3.5毫欧姆）的分选到某个档位，这样通过对该档位的比例监控即可快速预警虚印等异常问题。
Rs偏大通常有以下表现情况：
1）若发现某个时间段开始，整体偏大或间断性出现Rs偏大，很可能是因为印刷效果不好造成栅线和硅片没有形成合金层，有空隙导致欧姆接触不好。
2）伴随开路电压和短路电流偏低的Rs偏大，可能为烧结原因造成，而伴随开路电压和短路电流偏高的Rs偏大，可能为方块电阻偏高。
一般前制程比较稳定，若某段时间连续出现Rs偏高的一般均为EL虚印造成，图4和5显示了一段时间Rs偏高，效率下降，测试对应电池片EL图片虚印严重。
图4Rs与效率对应关系图
图5虚印EL图片
通过以上4个方面对应措施的执行，实验后成品检出的断栅、虚印外观不良率由原来的0.47%的降级不良率将至0.21%，降低了一半以上，改善明显。
通过对丝网参数的研究，丝网物料的搭配，丝网标准作业规程的建立，Rs的监控能大幅度地减少丝网印刷产生的断栅、虚印问题。各项措施要按规定实施，预防为主，减少批量不良。同时加装自动检测设备进行在线监控已成为智能制造的趋势。
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