Con el crecimiento de la demanda energética mundial, la tecnología de células solares se ha desarrollado rápidamente y se ha convertido en un componente importante de las energías renovables. Se prevé que para 2029, el mercado de paneles solares supere los 700 GW. Este artículo explora el impacto de la tecnología de serigrafía en la morfología de la impresión con pasta de plata, especialmente el impacto de los diferentes métodos de superposición de mallas en la altura y el área de la sección transversal de la línea de la cuadrícula. Experimentos demuestran que la ausencia de superposición de mallas puede reducir la fluctuación de la altura de la línea de la cuadrícula y aumentar el área de la sección transversal, lo que reduce la resistencia y mejora la eficiencia de conversión de las células solares, a la vez que reduce el consumo de pasta de plata y los costos.

Refinamiento del diámetro del alambre de la pantalla

Las líneas de cuadrícula impresas en la superficie de la célula solar bloquearán parte del área, reducirán la absorción de fotones y, por lo tanto, la eficiencia de conversión fotoeléctrica. Por lo tanto, para reducir el área de sombreado, las líneas de cuadrícula deben diseñarse lo más delgadas posible, manteniendo una conductividad adecuada.

2022: El diámetro del alambre de malla convencional en el mercado chino es de 11 μm y el ancho de impresión de la línea de la cuadrícula es de 23 μm.

2023: Mediante el proceso de grabado, el diámetro de la malla se redujo de 11 μm a 9 μm, y el ancho de impresión de la línea de la cuadrícula también se redujo de 23 μm a 20 μm. Esta mejora aumentó la eficiencia de conversión de la celda solar unicelular en más de un 0,05 %, a la vez que redujo el consumo de pasta de plata en más de un 10 %.

Posibles desafíos de la tecnología sin red

La influencia de la altura de ondulación de la línea de cuadrícula

Una ondulación excesiva en la superficie de la rejilla provocará un desperdicio de pasta de plata y aumentará los costos de producción. Reducir la altura de la ondulación de la rejilla puede reducir el uso de pasta de plata, lo que a su vez reduce los costos.

Actualmente, la fluctuación de altura promedio de impresión es de 6 μm. Si se logra reducirla a 4 μm, el consumo de pasta de plata se reducirá en un 12,5 %.

Influencia del área de la sección transversal

En la tecnología de serigrafía de células solares, el área de la sección transversal de la línea de rejilla es un parámetro clave que afecta directamente el rendimiento eléctrico y el coste de producción de la célula solar. Fórmula de resistencia: (R es la resistencia, p es la resistividad, A es el área de la sección transversal)

Cuanto mayor sea el área de la sección transversal, menor será la resistencia. Por lo tanto, aumentar el área de la sección transversal de la línea de compuerta puede reducir eficazmente la resistencia y la pérdida de potencia, mejorando así la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares. Experimento 1: Influencia del método de superposición de uniones de rejilla en la morfología.

Utilice pasta de plata frontal tipo N y pasta de plata posterior tipo N para imprimir en la parte frontal y posterior de la oblea de silicio, respectivamente. La altura de impresión frontal es de 8 a 10 μm, y la posterior, de 4 a 5 μm.

Tome 12 posiciones con diferentes grados de superposición entre la cuadrícula fina y los nudos, y divídalas en cuatro categorías:

Sin superposición: no hay intersección entre las líneas impresas y los nudos.

Superposición de menos de la mitad: los nudos cubren parte de la línea, pero no más de la mitad de la línea.

Superposición de más de la mitad: Los nudos cubren parte de la línea, más de la mitad de la línea.

Superposición completa: Los nudos están completamente entre las líneas.

Morfología de impresión sin superposición y superposición parcial

Superposición sin nudos: Reduce significativamente la altura de ondulación de la línea de rejilla y aumenta el área de la sección transversal, lo que reduce la resistencia y mejora la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares. Al reducir la altura de ondulación de la línea de rejilla, se reduce la cantidad de pasta de plata utilizada, lo que a su vez reduce los costos.

A través del análisis de datos del Experimento 1, se puede ver claramente que la superposición sin nudos tiene ventajas significativas al reducir la altura de ondulación de la línea de la cuadrícula y aumentar el área de la sección transversal.

Experimento 2: Optimización coordinada de la pasta y los parámetros de impresión

Dividido en dos grupos para estudiar los efectos de diferentes parámetros de impresión y diferentes materiales de pasta de plata en la morfología de la línea de la cuadrícula.

Morfología de impresión sin superposición y con superposición parcial en condiciones de impresión de 300-800-1,2-50

Morfología de impresión sin superposición y con superposición parcial en condiciones de impresión de 500-1000-1,6-50

La superficie de la línea de rejilla, sin superposición de nudos de malla, es plana, lo que reduce la reflexión y dispersión de la luz y mejora la eficiencia de absorción. La mayor sección transversal reduce la resistencia y mejora la eficiencia de conversión fotoeléctrica de la célula solar. La menor altura de ondulación reduce el desperdicio de pasta de plata y los costos de producción.

La superficie de la línea de rejilla parcialmente superpuesta presenta mayor ondulación, lo que aumenta la reflexión y dispersión de la luz y reduce la eficiencia de absorción. La menor sección transversal aumenta la resistencia y reduce la eficiencia de conversión fotoeléctrica de la célula solar. La mayor altura de ondulación genera desperdicio de pasta de plata y aumenta los costos de producción.

Mediante una investigación exhaustiva sobre la tecnología de serigrafía de células solares, en particular la influencia de los diferentes métodos de superposición de nudos de malla en la morfología de impresión de la línea de cuadrícula, se revelan las importantes ventajas de la tecnología de superposición sin nudos de malla para mejorar el rendimiento de las células solares y reducir los costos. Los resultados experimentales muestran que la superposición sin nudos de malla puede reducir significativamente la altura de ondulación de la línea de cuadrícula, aumentar el área de la sección transversal, lo que reduce la resistencia y mejora la eficiencia de la conversión fotoeléctrica. Además, al optimizar el diseño de la pantalla y el proceso de impresión, se puede reducir aún más el uso de pasta de plata y el costo de producción.