專利名稱：一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法
技術領域：
本發明涉及一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，用于測試印刷機的印刷精度、方向性、印刷極限以及實驗漿料的印刷性能、局部電性能特點，可以對實際生產中網版及漿料的選用起到指導作用。
背景技術：
晶硅太陽能電池是一種利用晶體硅作為材料制作的將光能轉化為電能的發電裝置。晶體硅太陽能電池絲網印刷所用漿料通常為銀漿、鋁漿等。現有的絲網印刷是一種利用漿料透過絲網在承印物表面形成模板圖形的印刷方式。絲網印刷是把帶有圖像或圖案的模版被附在絲網上進行印刷的。當承印物直接放在帶有模版的絲網下面時，絲網印刷油墨或涂料在刮刀的擠壓下穿過絲網中間的網孔，印刷到承印物上(刮刀有手動和自動兩種)。絲網上的模版把一部分絲網小孔封住使得漿料不能穿過絲網，而只有圖像部分能穿過，因此在承印物上只有圖像部位有印跡。換言之，絲網印刷實際上是利用油墨滲透過印版進行印刷的。一般情況下對于網版的選擇采取多次測試法，即選用多種不同規格(主要是線寬、目數)的網版分別放置在印刷機上進行常規印刷實驗以確定最適合的網版型號。此方式不但費時費力，而且更容易對網版、漿料造成浪費，同時每次實驗由于環境等因素的影響偏差較大，不具備直觀可比性。本發明可以通過多種簡單圖形的分布及配合實現單片印刷后即可測試印刷機的印刷精度、方向性及極限等功能的目的。

發明內容
為了克服現有技術結構的不足，本發明提供一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，首先將測試網版正確安裝在印刷機上，安裝刮條、刮刀；將實驗漿料輕鋪在圖形區域與網框之間，調整實驗參數(印刷間距、刮刀壓力、印刷速度等)后，即可進行印刷；印刷后，經過常規烘干燒結，以四探針法測試印刷區方塊電阻，并在光學顯微鏡下進行觀察，獲得相關參數及實驗結論；含有以下步驟步驟1 ；陣列柵線寬度變化測試在測試網版圖形區域以由大到小(或由小到大) 順序將不同寬度的柵線分布形成陣列，以對于印刷的極限寬度進行評估；步驟2 ；陣列柵線雙方向測試步驟1的陣列中同一柵線采用雙方向結構，即同一寬度柵線由兩段相連通的子柵線組成，兩子柵線間成一定的角度(如水平方向與豎直方向
4相垂直)，用于測試印刷圖形與印刷刮條行程方向的關系以及拐點連接處的印刷效果；步驟3 ；五點方塊電阻測試在測試網版邊緣及中央位置設置五個相同圖形，以測試印刷后各位置方塊電阻的大小及一致性，評估漿料性能及印刷均勻性；步驟4 ；漸變直線柵線測試與步驟1相配合，在陣列柵線的基礎上通過設置同一柵線的寬度變化進一步驗證待測試設備及材料的印刷極限，更加直觀的獲得實際柵線高寬的變化趨勢；步驟5 ；均勻環形柵線測試在步驟2設置兩方向直線柵線的基礎上根據環形多方向均勻變化的特點設定此區域，以更高的精度檢驗印刷的方向性變化；步驟6 ；漸變環形柵線測試此設計結合步驟4、5的設計及結論可以更加綜合的對于印刷極限及印刷方向性進行測試。本發明的有益效果1.測試簡便無需特殊設備輔助和特殊工藝要求，僅需常規印刷即可實現測試， 且所有圖形在一塊網版上一次成型，無需多步操作；2.結果直觀通過顯微鏡直接觀察圖形、通過四探針法測量方塊電阻即可；3.指導意義重大根據測試結論可以更好地指導產線選用適合設備的網版規格， 評價漿料質量，極大地降低了傳統網版漿料選擇實驗的人力和物力。


圖1為本發明結構分布示意圖。圖2為本發明功能分布示意圖。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
具體實施例方式實施例1 如圖2所示，圖中標號與功能名稱的對應關系如下圖中光學對焦孔1、圓形印刷區2、柵線陣列區3、漸變柵線4、均勻圓環5、漸變圓環6 ；一.網版圖形構成測試網版用于156mm*156mm晶體硅太陽能電池絲網印刷階段使用，基本外形尺寸與常規網版相同，網框規格為380mm*380mm。絲網采用不銹鋼材質，表面涂有感光乳膠、菲林試劑等。首先將網版正確安裝在印刷機上，然后安裝刮條、刮刀。待設備調整完成后將實驗漿料輕鋪在圖形區域與網框之間，調整實驗參數(印刷間距、刮刀壓力、印刷速度等，此處無特殊要求)后，即可進行印刷。印刷后，經過常規烘干燒結，以四探針法測試印刷區方塊電阻，并在光學顯微鏡下進行觀察，獲得相關參數及實驗結論。二 .結構功能簡介圖2中光學對焦孔1、圓形印刷區2、柵線陣列區3、漸變柵線4、均勻圓環5、漸變圓環6 ；光學對焦孔1 :4個對稱分布，印刷對焦(常規設計，直徑為2 μ m)；
圓形印刷區2 用于測試方塊電阻。圓的直徑在15μπι-35μπι之間。通過四探針法測試印刷后電池片表面的方塊電阻，得出各點數據作為參考以確定銀漿性能，并可以比較各點阻值的差異以評估印刷機及銀漿分布的均勻性；柵線陣列區3 多條折線，寬度從左到右130μπι-40μπι依次減小。如條數為10， 折線為直角，寬度分別為130μ 、120μπ 、110μπ 、100μπ 、90μπ 、80μπ 、70μπ 、60μπ 、 50μπι、40μπι。拐點成直線排列，各拐點連線與水平方向成45°角。折線設計主要是對比相對于刮條行程的水平與豎直方向銀漿的印刷差異，拐點可以測試各寬度柵線在連接處的印刷效果；漸變柵線4 傾斜的漸變柵線(寬度由左起第一及最后一條柵線寬度決定)用于觀察寬度直線變化所導致的線寬線高的變化趨勢，在同一直線上以不同的寬度印刷可以更好地驗證各設計柵線寬度實際印刷后的效果差異，同時對于柵線陣列區的功能有一定的輔助作用；均勻圓環5 圓環設計寬度為80 μ m-110 μ m之間，用于測試相同寬度下不同圓周方向上的印刷線型高寬變化。由于實際印刷時印刷機刮條是沿一個方向運動，因此網版表面各個方向上受力并不均勻。圓環的設計很好的將方向分布更加細致化，可以更好地分析各方向上的印刷差異；漸變圓環6 圓環設計寬度為0-150 μ m，用于測試不同寬度下不同圓周方向上的印刷線型高寬變化。此設計是將漸變柵線和均勻圓環的功能做以整合和驗證。實施例2 —種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，含有以下步驟步驟1 ；陣列柵線寬度變化測試在測試網版圖形區域以由大到小(或由小到大) 順序將不同寬度的柵線分布形成陣列，以對于印刷的極限寬度進行評估；柵線陣列區3 多條折線，寬度從左到右130μπι-40μπι依次減小。如條數為10， 折線為直角，寬度分別為130 μ m、120 μ m、110 μ m、100 μ m、90 μ m、80 μ m、70 μ m、60 μ m、 50μπι、40μπι。拐點成直線排列，各拐點連線與水平方向成45°角。折線結構主要是對比相對于刮條行程的水平與豎直方向銀漿的印刷差異，拐點可以測試各寬度柵線在連接處的印刷效果；步驟2 ；陣列柵線雙方向測試步驟1的陣列中同一柵線采用雙方向結構，即同一寬度柵線由兩段相連通的子柵線組成，兩子柵線間成一定的角度(如水平方向與豎直方向相垂直)，以測試印刷圖形與印刷刮條行程方向的關系以及拐點連接處的印刷效果；步驟3 ；五點圓形方塊電阻測試在測試網版邊緣及中央位置設置五個相同圓形印刷區2，以測試印刷后各位置方塊電阻的大小及一致性，評估漿料性能及印刷均勻性；由方塊電阻具體測試數據，比較各點間阻值的差異，根據常規或實驗工藝對于印刷后方塊電阻大小和片內極差(該組數據最大值與最小值之差)的具體要求(例如設計要求印刷后方阻為60 Ω，片內極差在3 Ω以內)，評估印刷機的印刷均勻性及銀漿的特性，同時可以在一定程度上反映太陽能電池擴散工藝的均勻性，并且可以比較印刷后方塊電阻的變化趨勢；步驟4 ；漸變直線柵線測試與步驟1相配合，在陣列柵線的基礎上通過設置同一柵線的寬度變化進一步驗證待測試設備及材料的印刷極限，更加直觀的獲得實際柵線高寬的變化趨勢；
漸變柵線4 傾斜的漸變柵線(寬度由左起第一及最后一條柵線寬度決定)用于觀察寬度直線變化所導致的線寬線高的變化趨勢，在同一直線上以不同的寬度印刷可以更好地驗證各設計柵線寬度實際印刷后的效果差異，同時對于柵線陣列區的功能有一定的輔助作用；步驟5 ；均勻環形柵線測試在步驟2設置兩方向直線柵線的基礎上根據環形多方向均勻變化的特點測試此區域，以更高的精度檢驗印刷的方向性變化；均勻圓環5 圓環設計寬度為80 μ m-110 μ m之間，用于測試相同寬度下不同圓周方向上的印刷線型高寬變化。由于實際印刷時印刷機刮條是沿一個方向運動，因此網版表面各個方向上受力并不均勻。圓環的結構很好的將方向分布更加細致化，可以更好地分析各方向上的印刷差異；步驟6 ；漸變環形柵線測試此設計結合步驟4、5的設計及結論可以更加綜合的將印刷極限及印刷方向性進行測試。漸變圓環6 圓環寬度為0_150μπι，用于測試不同寬度下不同圓周方向上的印刷線型高寬變化。此設計是將漸變柵線和均勻圓環的功能做以整合和驗證。
權利要求
1.一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是首先將測試網版正確安裝在印刷機上，然后安裝刮條、刮刀；將實驗漿料輕鋪在圖形區域與網框之間，調整實驗參數印刷間距、刮刀壓力、印刷速度后，即可進行印刷；印刷后，經過常規烘干燒結，以四探針法測試印刷區方塊電阻，并在光學顯微鏡下進行觀察，獲得相關參數及實驗結論。
2.根據權利要求1所述的一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是含有以下步驟步驟1 ；陣列柵線寬度變化測試在測試網版圖形區域以由大到小(或由小到大)順序將不同寬度的柵線分布形成陣列，對于印刷的極限寬度進行評估；步驟2 ；陣列柵線雙方向測試步驟1的陣列中同一柵線采用雙方向結構，即同一寬度柵線由兩段相連通的子柵線組成，兩子柵線間成一定的角度(如水平方向與豎直方向相垂直)，用于測試印刷圖形與印刷刮條行程方向的關系以及拐點連接處的印刷效果；步驟3 ；五點方塊電阻測試在測試網版邊緣及中央位置設置五個相同圖形，以測試印刷后各位置方塊電阻的大小及一致性，評估漿料性能及印刷均勻性；步驟4 ；漸變直線柵線測試與步驟1相配合，在陣列柵線的基礎上通過設置同一柵線的寬度變化進一步驗證待測試設備及材料的印刷極限，更加直觀的獲得實際柵線高寬的變化趨勢；步驟5 ；均勻環形柵線測試在步驟2設置兩方向直線柵線的基礎上根據環形多方向均勻變化的特點設定此區域，以更高的精度檢驗印刷的方向性變化；步驟6 ；漸變環形柵線測試結合步驟4、5的設計及結論可以更加綜合的對于印刷極限及印刷方向性進行測試。
3.根據權利要求2所述的一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是測試網版用于156mm*156mm晶體硅太陽能電池絲網印刷階段使用，基本外形尺寸與常規網版相同， 網框規格為380mm*380mm ；絲網采用不銹鋼材質，表面涂有感光乳膠、菲林試劑。
4.根據權利要求1所述的一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是步驟3含有以下步驟圓形印刷區用于測試方塊電阻；圓的直徑在15μπι-35μπι之間；通過四探針法測試印刷后電池片表面的方塊電阻，得出各點數據作為參考以確定銀漿性能，并可以比較各點阻值的差異以評估印刷機及銀漿分布的均勻性。
5.根據權利要求1所述的一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是步驟1含有以下步驟柵線陣列區多條折線，寬度從左到右130μπι-40μπι依次減小；條數為10， 折線為直角，寬度分別為130 μ m、120 μ m、110 μ m、100 μ m、90 μ m、80 μ m、70 μ m、60 μ m、 50μπι、40μπι;拐點成直線排列，各拐點連線與水平方向成45°角；折線設計主要是對比相對于刮條行程的水平與豎直方向銀漿的印刷差異，拐點可以測試各寬度柵線在連接處的印刷效果。
6.根據權利要求1所述的一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是步驟4含有以下步驟漸變柵線傾斜的漸變柵線(寬度由左起第一及最后一條柵線寬度決定)用于觀察寬度直線變化所導致的線寬線高的變化趨勢，在同一直線上以不同的寬度印刷可以更好地驗證各設計柵線寬度實際印刷后的效果差異，同時對于柵線陣列區的功能有輔助作
7.根據權利要求1所述的一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，其特征是步驟5含有以下步驟均勻圓環圓環設計寬度為80μπι-110μπι之間，用于測試相同寬度下不同圓周方向上的印刷線型高寬變化；步驟6含有以下步驟漸變圓環圓環設計寬度為0-150μπι，用于測試不同寬度下不同圓周方向上的印刷線型高寬變化。
全文摘要
一種晶硅太陽能電池絲網印刷測試方法，將特制的測試網版正確安裝在印刷機上，然后安裝刮條、刮刀；將實驗漿料輕鋪在圖形區域與網框之間，調整實驗參數印刷間距、刮刀壓力、印刷速度等后，即可進行印刷；印刷后，經過常規烘干燒結，以四探針法測試印刷區方塊電阻，并在光學顯微鏡下進行觀察，獲得相關參數及實驗結論。本發明的有益效果測試簡便，無需特殊設備輔助和特殊工藝要求，僅需常規工藝印刷即可實現測試，且所有圖形在一塊網版上一次成型，無需多步操作；結果直觀，通過顯微鏡直接觀察圖形、通過四探針法測量方塊電阻即可；根據測試結論可以更好地指導產線選用適合設備的網版規格，極大地降低了傳統網版選擇實驗的人力和物力。
文檔編號B41F33/00GK102555445SQ2012100024
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者孫良欣, 王慶偉 申請人:天長吉陽新能源有限公司