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CN102810603A - 太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法 - Google Patents

太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法 Download PDF

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CN102810603A
CN102810603A CN2012103229174A CN201210322917A CN102810603A CN 102810603 A CN102810603 A CN 102810603A CN 2012103229174 A CN2012103229174 A CN 2012103229174A CN 201210322917 A CN201210322917 A CN 201210322917A CN 102810603 A CN102810603 A CN 102810603A
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李化阳
刘振华
李良
张良
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Zhenjiang Klockner Moeller Electrical Systems Co Ltd
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Zhenjiang Daqo Solar Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法。该方法包括以下步骤：a.电池片的制造，在硅片衬底上形成方块电阻阻值较低的前层图案，在前层图案轮廓范围外形成至少一个方块电阻阻值较低的检测图案，然后通过丝网印刷方法在前层图案轮廓范围内套印正面电极；b.丝网印刷套印对准检测，在正面电极与硅片衬底之间施加一电压，在红外照片上观察检测图案的亮度，判断正面电极印刷是否发生偏移。本发明能够对套印的正面电极位置偏移进行监测，并且检测效率高、检测成本低。

Description

太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法
技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池的制造技术，具体是一种用来对太阳能电池片上丝网印刷套印的电极的对准质量进行检测的太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法。
背景技术
在晶体硅太阳能电池片中，通常先在硅片衬底上通过掩膜法或其他方法形成前层图案，前层图案轮廓范围内的方块电阻阻值较低，然后通过丝网印刷方法在前层图案轮廓范围内套印正面电极。如印刷出现偏移，将影响产品的最终质量。而由于前层图案通常不可见，因此给印刷偏移的监控带来难度。
目前用于监控印刷偏移的方法有两种：一种是使用印刷有同样图案的硅片，此图案在硅片上清晰可见，在上面印刷完正面电极图案后量测两种图案的中心线的偏差，以此作为监控印刷偏移的方法，该方法操作较繁琐，提高了制造成本；另一种是采用在线的前层图案识别系统，该系统可以探测到前层图案并计算出该图案与硅片见的相对位置，系统根据此相对位置自动校准印刷头的坐标，使后面图形准确地套印在前层图案上。该系统需要采用昂贵的图形识别系统，成本较高，一般配置比较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够对套印的正面电极位置偏移进行监测，并且检测效率高、检测成本低的太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法。
本发明的太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法包括以下步骤：
a.电池片的制造，在硅片衬底上形成方块电阻阻值较低的前层图案，在前层图案轮廓范围外形成至少一个方块电阻阻值较低的检测图案，然后通过丝网印刷方法在前层图案轮廓范围内套印正面电极；
b.丝网印刷套印对准检测，在正面电极与硅片衬底之间施加一电压，在红外照片上观察检测图案的亮度，判断正面电极印刷是否发生偏移；如果检测图案的亮度比前层图案以外的其他区域高，则判断电极印刷发生了偏移；如果检测图案的亮度与前层图案以外的其他区域相比没有明显差别，则判断电极印刷未偏移。
优选地，设置多个检测图案。
优选地，多个检测图案分为至少一组，同一组中的多个检测图案以前层图案的一段直线轮廓线为基准，一组中的各检测图案与该作为基准的轮廓线之间的最短间距逐渐变化排列；根据亮度较高的检测图案的数量，判断正面电极的偏移量。
本发明通过在硅片上形成低阻的检测图案，正面电极印刷发生偏移越过允许值时，将会越过前层图案轮廓线与检测图案相接触，此时可以通过在前层图案与硅片衬底之间加以检测电压的方式使其清晰地显现，其操作方便、检测效率高、制造和检测成本低。其原理是：pn结在正向偏压下，势垒区和扩散区会注入少数载流子，这些非平衡少数载流子不断的与多数载流子进行复合而发光。实验证明晶体硅太阳能电池电致发光强度的对数与正向电流密度成正比。当正向电压固定的情况下，如果电池片局部的电阻率有差异，则该部分的电流密度也有不同。如果在同一电池片上不同区域进行扩散产生不同的方块电阻，再在电池片表面施加一正向电压，则扩散方块电阻小的地方（电阻率低，电流密度大）电致发光强度比较大，相反扩散方块电阻大的地方（电阻率高，电流密度小）电致发光强度较弱。此外，通过设置多个与前层图案轮廓线间距不同的检测图案，可以对电极印刷的偏移量进行直观地指示，方便了对系统的调节。
附图说明
图1是本发明实施例获得的电池片结构示意图；
图2是图1的A局部放大结构示意图；
图3是本发明实施例获得的电池片电极印刷发生偏移时的局部放大结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例的太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法包括以下步骤：
a.电池片的制造，在硅片衬底1上形成方块电阻阻值较低的前层图案2，在前层图案轮廓范围外形成多个方块电阻阻值较低的检测图案4，然后通过丝网印刷方法在前层图案2轮廓范围内套印正面电极3；多个检测图案4分为多组，分布在靠近硅片四个角部的位置（也可以根据对准检测的要求分布在硅片的其他位置）。同一组中的多个检测图案4以前层图案2的一段直线轮廓线为基准，一组中的各检测图案4与该作为基准的轮廓线之间的最短间距逐渐变化排列。
b.丝网印刷套印对准检测，在正面电极3与硅片衬底1之间施加一电压，在红外照片上观察检测图案4的亮度，判断正面电极印刷是否发生偏移；如果检测图案4的亮度比前层图案2以外的其他区域高，则判断电极印刷发生了偏移；如果检测图案4的亮度与前层图案2以外的其他区域相比没有明显差别，则判断电极印刷未偏移；根据亮度较亮的检测图案的数量，判断正面电极的偏移量。
其原理是：
在正面电极3与硅片衬底1之间施加一电压V后，由于前层图案2内方块电阻较低，故该区域的电流密度较大，因此对应的电致发光强度较大，在红外照片上，该区域较其他区域亮度较高；
如果印刷的正面电极未发生偏移（如图2），此时虽然检测图案具有较低的方块电阻，但由于正面电极3与检测图案4没有交叠，故电流密度较低，在红外照片上，该区域与前层图案2以外的区域相比没有明显差别；
如果印刷的正面电极发生了偏移（如图3），此时正面电极3与检测图案4有交叠，此时如果在正面电极3与硅片衬底1间施加有电压V，则在红外照片上，会看到检测图案4和前层图案2均比较亮。在同一组的多个检测图案4中，由于各检测图案4与前层图案轮廓线的间距不同，根据亮度较高的检测图案的数量，即可判断正面电极3的偏移量。

Claims (3)

1.一种太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法，其特征是：包括以下步骤
a.电池片的制造，在硅片衬底1上形成方块电阻阻值较低的前层图案2，在前层图案轮廓范围外形成至少一个方块电阻阻值较低的检测图案4，然后通过丝网印刷方法在前层图案2轮廓范围内套印正面电极3；
b.丝网印刷套印对准检测，在正面电极3与硅片衬底1之间施加一电压，在红外照片上观察检测图案4的亮度，判断正面电极印刷是否发生偏移；如果检测图案4的亮度比前层图案2以外的其他区域高，则判断电极印刷发生了偏移；如果检测图案4的亮度与前层图案2以外的其他区域相比没有明显差别，则判断电极印刷未偏移。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法，其特征是：设置多个检测图案4。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池片电极的丝网印刷套印对准检测方法，其特征是：多个检测图案4分为至少一组，同一组中的多个检测图案4以前层图案2的一段直线轮廓线为基准，一组中的各检测图案4与该作为基准的轮廓线之间的最短间距逐渐变化排列；丝网印刷套印对准检测时，根据亮度较高的检测图案4的数量，判断正面电极3的偏移量。
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