晶体硅太阳能电池片二次印刷中细栅线对主栅焊接拉力影响的研究

54 2016年 1月上 第 01期 总第 229期工艺设计改造及检测检修 China Science 使用不同的底层细栅线银浆时 , 主栅焊接拉力值差异明显 , 测试表明细栅线对于主栅焊接拉力有一定的影响。【关键词】 晶体硅太阳能电池 二次印刷 细栅线 主栅焊接拉力【 Abstract 】 In this paper, we studied the crystalline silicon solar cells in the double printing fine gate lines and different underlying fine gate lines silverpastes for the influence of the main gate welding pull. We verified the difference in main gate welding pull under different conditions by printing the fine gatelines or not, using different underlying fine gate line silver pastes and different PV ribbons. The result shows that if there is no fine gate line run though the maingate, the main gate welding pull is 100N smaller than there is. And the trend of main gate welding pull is same as above, whatever using which kind of PV ribbonsor under which welding temperatures, but the main gate welding pull is higher when the fine gate lines run though the main gate. The difference of main gatewelding pull is obvious when using different underlying fine gate line sliver pastes, so we can know that the fine gate lines have a certain effect on the main gatewelding pull.【 Key words】 crystalline Silicon solar cells; double printing; fine grid lines; main gate welding pull作者简介 : 刘长飞 (1989— ), 男 , 河北邢台人 , 工艺工程师 , 学士 , 研究方向 : 晶体硅太阳能电池。浆料类型 3#机 A 浆料 4#机 B 浆料 焊带类型 H J K 表一 所需的浆料和焊带表二 (a)表二 (b)浆料类型 3#机 D1 和 D2 4# B 焊带类型 H 表三 所需的浆料和焊带552016年 1月上 第 01期 总第 229期工艺设计改造及检测检修China Science 针对不同的焊带 , 由于各自的可焊接性不一样因而它们的拉拔力有所差异 , 从图一中我们可知不同的焊带和在不同的焊接温度下 , 有无细栅线贯穿的拉拔力趋势是相同的 , 没有细栅贯穿的主栅在做焊接拉力测试时都表现为拉拔力值较有细栅线贯穿的小 , 这可验证细栅线对于主栅拉拔力有一定的提升作用;主栅拉拔力主要由四号机浆料起作用的 , 它其中的玻璃粉比例不用太高 , 只要能将电池片表面腐蚀掉部分氮化硅膜与电池片表面形成很好的表面亲和力就行 , 三号机浆料需要将氮化硅膜腐蚀并形成良好的欧姆接触 , 收集电流。 由图二可知细栅线贯穿主栅 , 在焊带焊接后 , 焊带与细栅线也有部分的接触 , 细栅线横向贯穿 , 整条细栅线经烧结后都与电池片表面有一定的亲附力 , 当电池片经焊接后 , 在拉力计的拉动下 , 细栅线会对焊带产生一个横向的张力 , 进而提升了焊接拉拔力。3 不同三号机浆料搭配相同四号机浆料对于主栅拉拔力的影响实验固定一条印刷线 , 采取与上个实验相同的方法将正栅三号机网版的对应两条主栅位置的细栅线用胶带粘上 , 选用不同的三号机浆料 D1、 D2搭配四号机浆料 B,实验过程中为排除网版的差异影响 , 因而实验不同三号机浆料时我们都使用同一套正栅网版 , 在更换三号机浆料时将网版卸下擦拭干净再用。测试完数据如表四。由表四我们得到图三 , 印有不同三号机浆料下的主栅拉拔力趋势图和两种三号机浆料各自在贯穿主栅和没有贯穿主栅下的拉拔力趋势图。从表四和图三 (a) 中可知不同的三号机浆料搭配相同的四号机浆料的主栅焊接拉力值有所差异 , 因为不同的三号机浆料固含量不同 , 以及每个厂家设计浆料时侧重点有所差异 , 有的侧重于提升效率但对其的耐焊性考虑不足等 , 因而结果也是不一样的 , 最终的焊接拉力各不相同 ; 同时图三 (b) 、 图三 (c) 再次印证了没有细栅线贯穿的主栅拉拔力较有细栅线贯穿的拉力值偏低。4 结语本文通过两次实验的验证 , 三号机浆料贯穿主栅时对于主栅焊接拉力有一定的提升的作用。 浆料具有优异的耐焊性是指能有足够的银不被焊料吸收使得焊料覆盖银母线达到铜焊带与电池有很强的结合力 [2], 浆料中的玻璃粉也起着很大的作用 [4], 三号机浆料主要为了形成欧姆接触 , 收集电流 , 但其自身的成分也使它具有一定的可焊性 , 因而在拉力测试中起到了不可忽略的作用 ; 另外引进不同三号机浆料时需考虑其对主栅焊接拉力的效果 , 验证其是否可行,也可通过调节烧结工艺来调节使其达到最优的效果。 三号机浆料印刷的细栅线对于主栅焊接拉力提升的作用 , 可作为实际生产中调结焊接拉力的考虑因素。参考文献[1] 李良 , 李化阳 , 闻震利 , 张良 , 姚剑 , 任海兵 . 基于分步印刷的晶体硅太阳电池正面电极印刷技术 [J]. 太阳能 ,2013,23:16-18.[2]Jerome Moyer, 张伟铭 , 韩晶 , 周晓兵 . 高效无铅太阳能电池背银浆料的研究 [A]. 中国可再生能源学会、 江苏省常州市人民政府、 中国可再生能源学会太阳能光伏专委会 . 第十届中国太阳能光伏会议论文集 : 迎接光伏发电新时代 [C].2008:5.[3]Chen Ning,Zhang Liying,et al,Effect of glass power in sliverpaste on crystalline silicon cell series resistance[J],ElectronProcess Techn,2011,32(3):125.[4] 甘卫平 , 罗林 , 熊志军 , 向峰 , 岳映霞 . 玻璃粉软化温度对晶硅太阳能电池性能的影响 [J]. 材料导报 ,2013,22:12-16.或金属的石墨材料有着较好的自润滑性和导热性 , 即使在干摩擦时 , 也不易出现咬合现象。 但石墨材料热胀系数比金属的大 , 磨合期数天甚至数周会对石墨造成影响 , 与迷宫环长期运行的结果一样,石墨粉可能会堵塞漏气回收孔道。漏气回收孔道的堵塞会使本应被回收的漏气被迫返回填料盒,并进一步沿活塞杆流入接筒隔室。 石墨粉会妨碍填料环的自由空隙 , 也会使填料环与填料盒研磨面的贴合性下降 , 从而加剧泄漏。因此 , 浸渍石墨环产生的石墨粉会给业主检查和清理造成负担 , 不宜于压缩机的长期健康运行。3 石墨粉堵塞的一条弥补思路 : 跨线吹扫在最近的长岭和邯郸的冷剂压缩机设计时 , 针对石墨粉的问题 , 漏气回收系统流程中普遍增设了一条跨线 , 将整机开机吹扫管线上引出一条细管 , 与填料漏气回收管线相连。 即将接筒隔室的吹扫管线与接筒外的漏气回收管线之间设置截止阀。 这两根管线通常都位于接筒下方 , 距离较近 , 增设跨线比较容易 , 如图 2。这条跨线的操作方法是 : 开机前的吹扫时 , 将跨线阀打开 , 利用净化风将堵塞在漏气回收孔道中的石墨粉吹除。 由于漏气回收管线通常较细 , 净化风的流向与机组运行时的漏气方向相反 , 这个办法对于石墨粉以及填充聚四氟乙烯等填料环的粉末、 工艺气中的碳粉等堵塞孔道的粉末都是有效的。通过这条跨线 , 可以省去日常小修维护时拆检填料的清通和组装的不必要劳动 , 避免反复拆装填料组件、 填料环组引起易损件磕损、 安装不正等不良影响。4 新型填料密封形式 : 油封环上海贺尔碧格公司研发出的 XperSEAL系统 , 可称之为零泄漏活塞杆密封系统。 其填料本身的密封部分由动密封环、 缓冲腔、 油封环和刮油环组成。 该系统采用特殊结构的油封环理论上能实现填料的零泄漏 , 同时可以实现填料密封的状态监测。 该系统能提高压缩机整体运行可靠性及降低长期运营的成本。需要指出的是 , 这套系统采用液压油实现密封 , 填料盒中泄漏的液压油随杆径增大而增大。 活塞杆表面状况及加工质量的提升并不会根本上解决液压油的泄漏。 对于工艺流程对介质含油量有限制的机组 , 不适用该系统。另外 , 该系统初期投资较大 ; 易损件为厂家专用件 , 维护成本较高。 因此 , 该系统于国内并没有广泛业绩。 对于排气量大、 介质昂贵、对泄漏量要求严苛的机组 , 可以综合考虑使用该系统。参考文献:[1]Karl Trutnovsky. 非接触密封 (间隙密封与迷宫密封的原理和应用 )[M]. 北京 : 机械工业出版社 ,1986.[2] 徐灏 . 密封 [M]. 北京 : 冶金工业出版社 ,1999.[3] 化学工业部化工机械研究院 . 活塞式压缩机的无油润滑 [M]. 北京:化学工业出版社 ,1982.· · · · · · 上接第 53页