光伏电池生产流程 光伏电池的生产还能进行怎样的技术革新?

2018-07-16 - 光伏电池

生产晶体硅太阳能电池最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的电路,将光生电子导出电池。目前这个金属镀膜工艺通常由丝网印刷技术来完成——将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极。然而,目前常规的金属丝网印刷工艺在印刷精度和光伏电池的平均转化效率上已经几乎没有发展空间。

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光伏产业想要完成进一步的技术革新,需要从增加电池有效面积和提高金属线的印刷精度两方面入手。

Utilight最新研发的非接触式3D激光打印技术可能会为光伏产业带来全新的可能。这项名为 PTP™(Pattern Transfer Printing)的新型生产技术可用于晶体硅太阳能电池的批量生产,目前已经在美国、欧盟和中国获得基础专利批准。

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PTP™的原理是由CWIR激光通过一个带有沟槽的一次性低成本胶带,这些沟槽在打印过程中会被标准的高粘度银浆填满。银浆会被沟槽压缩成一条直线,然后将被安装到硅晶片上。 以PTP™为例,让我们来看看在光伏电池生产中如何实现技术革新。

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PTP™技术可以打印具有高纵横比的图案,线条可以在横截面积不变的情况下变得更细。这样一来,电池中没有导线阻挡的有效区域大大增加,而受阴影效应影响的面积减小到最低。因此, 即便是使用标准工业浆料,PTP™技术也可以有效提升光伏电池转换效率,保持电池的耐久性和可存储性,为光伏生产商提供核心竞争力。

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成本方面, PTP™技术可以为生产线节省高达70%的银浆成本,还可以使用更薄的晶元,同时避免了晶元断裂带来的损耗,从而大幅度降低光伏电池的生产成本。研究表示,使用PTP™技术可为生产商提高最多50%的利润。

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PTP™技术金属材料利用率高,打印过程中将8部相机将用于整个过程的记录以确保绝对准确, 因此与丝网印刷相比拥有更高的精度。可以打印更细的栅线,最细可达10μm( 现在大多数导线烧结后的尺寸是110μm一120μm宽,12μm一15μm高)。 PTP™技术能够进行单次打印或者多次打印,两次打印之间不需要留出用于干燥的停机时间,每个晶元仅耗费0.8秒,大大提高生产效率。

光伏制造商需要探索能大幅提升效益的生产技术,才能在这个蓬勃发展的市场中保持竞争力。

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