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贺利氏·干货丨探索无网结网版技术

 华之库 2017-02-02


正电极导电银浆

众所周知,正电极导电浆料」是提高太阳能电池光电转换效率并有效提高光伏组件输出功率的关键材料。


光伏产业初期发展非常迅速,太阳能电池效率每年的提高约0.3%-0.4%,其中主要贡献之一是来自正电极浆料,它每年协助电池效率提升0.2%左右,浆料性能当中的接触性能以及副栅线的高宽比占有绝大部分贡献。



然而近两年,常规工艺的太阳能电池效率进一步提升变得更加艰难。


这与各个工艺愈发接近其技术瓶颈有直接关系,以网版的副栅线开口为例:由于浆料和网版技术的进步,早期每年网版副栅线开口降低幅度为10~20um,而近几年副栅线开口每年降低2~3um,降低幅度逐渐趋近平缓。


目前光伏产业主流的网版技术是以不锈钢网纱为基础,张网角度为22.5°,单次印刷网纱主要是325*16和360*16,对应的副栅线开口一般控制在32um-40um。


贺利氏近几年持续加大研发资源的投入并在有机载体方面取得突破性进展,主流正银产品的超细线印刷能力有了长足进步。


『SOL-9631X系列』为例,目前配合新型高目数网版技术(例如380*14或者430*13),副栅线的开口甚至可低至28um,同时在高速印刷速度下(>350mm/s)依然保持较优的印刷性(EL)、较均匀的副栅线形貌以及较高的副栅线高宽比。




提效和降本是光伏产业永恒不变的主题。近些年由于印刷设备和网版技术的进一步更新、正电极导电浆料的进一步升级,使超细栅线太阳电池金属化逐渐成为可能。

超细栅、多主栅太阳电池技术配合方阻的调整是在现有生产设备和生产工艺的基础上提效最快、成本最低的工艺技术,但这一切都主要以浆料和网版的技术突破为基础。根据贺利氏的预测,常规网版的副栅线设计今年有望在量产中实现30um开口(如图-1)。

图-1. 2008-2020副栅线开口和浆料单耗降低路线图


但是值得注意的是,随着副栅线开口的降低,网结的遮挡弊端愈发明显,如图-2(网结对于浆料过膜的阻挡,图片来自第三方),势必会影响到副栅线开口进一步变窄的趋势,所以光伏产业对于无网结网版的需求愈加强烈。

图-2. 网结对于浆料过膜的阻挡



何为无网结技术?

无网结技术简要说就是在副栅线开口区域不存在网结的技术,主要包括两种技术路线:

1

基于常规不锈钢网纱技术的无网结技术

首先简要介绍一下绷网工艺,对于常规网纱制版工艺来说,根据绷网时丝网的经纬线与网框边的角度分为斜交绷网和正绷网:

 当绷网时使丝网的经纬线与网框边呈一定的斜角时,这种方法称为斜交绷网。斜交绷网的角度是多种的,一般角度为15°、22.5°、30°、45°等等,这其中22.5°印刷后所得副栅线的线条与边缘有较好的平直光滑度,所以在光伏产业以及其他产业应用最为广泛;

  当绷网时使丝网经纬线与网框边呈90°角度,这种方法为正绷网。而90°绷网印刷后所得线条边缘质量最差,所以在早期时候不被光伏行业接受。


常规网纱的无网结技术就是基于正绷网技术,将副栅线开口正好置于两个相邻经纱线之间(如图-3),从而消除网结。目前主要市面上主要存在两种技术工艺(抽丝和比网格)

图-3. 常规网纱的两种无网结技术



2

基于新型金属基体的无网结技术

例如电铸网版(Electroforming)或者钢板网(Stencil)等,如图-4。

图-4. 新型金属基体的两种无网结技术




无网结技术的目前工艺小结

(点击图片查看大图)



本章总结


随着副栅线开口降低到28um甚至以下,由于传统网纱网版(斜交绷网)本征的缺陷,光伏行业对于无网结网版的需求会更加强烈,因此目前各网版厂商持续投入人力和物力来改善现有无网结网版技术的缺陷,同时加紧开发一些新型的金属基体的无网结技术。与此同时,贺利氏也持续加大研发资源在无网结网版领域,目前已经推出无网结专用浆料产品。

下一次推送,我们会向大家介绍贺利氏无网结浆料的开发以及产品介绍。




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目前市场上无网结浆料产品有哪些?

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