태양전지에 잉크젯 프린팅 기술 적용

1. 태양전지 1. 태양전지의 정보 표시 태양전지를 생산하는 생산라인은 하루에 약 20,000개 정도를 생산할 수 있기 때문에 동일 배치(batch)에 대해 동일한 생산라인의 제품은 생산과정에서 직접 로고를 인쇄하여 생산합니다. 향후 제품 품질 문제를 발견할 수 있도록 관리를 용이하게 합니다.어느 생산 라인, 어느 날, 어느 팀이 태양전지를 생산하느냐가 문제다.위와 같은 이유를 고려할 때, 생산 과정에서 태양전지에 이러한 정보를 표시할 수 있는 인쇄 기술의 모색이 시급하다.이 정보가 생산 라인에서 무작위로 표시되는 경우 현재로서는 잉크젯 인쇄가 유일한 방법입니다.그 이유는 ① 태양전지는 표면조명을 통해 에너지를 얻기 때문에 수광면적을 최대한 넓게 유지해야 한다.따라서 태양전지에 대한 표시정보를 표시하는 과정에서 표시정보는 태양전지 표면에서 가능한 한 작은 면적을 차지하도록 요구되며, 날짜, 생산배치 등 약 4가지의 디지털 정보가 필요하며, 약 2~3mm 간격으로 표시해야 합니다.② 기록해야 하는 정보가 변경됨에 따라 표시된 정보도 지속적으로 변경될 수 있어 컴퓨터 시스템에 의해 직접적으로 제어될 수 있어야 한다.③위의 두 가지 요구 사항 외에도 조립 라인에서 생산을 달성하려면 라벨링 정보의 속도가 태양 전지의 생산 속도와 조화를 이루어야 합니다.④인쇄된 로고의 경우에도 태양전지를 800°C의 고온에서 소성해야 하며, 기기로 로고를 쉽게 식별할 수 있어야 합니다.⑤태양전지에 정보를 표시하는데 사용되는 색재는 생산과정에서 전극라인을 인쇄하는데 사용되는 은 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다.은 페이스트 입자 크기가 적합하면 사용할 수 있습니다.2. 태양전지 전극선의 새로운 인쇄 방식 현재 사용되고 있는 스크린 인쇄는 접촉 인쇄인데, 필요한 전극선을 인쇄하려면 일정량의 인쇄 압력이 필요하다.기술이 지속적으로 발전함에 따라 태양전지의 두께가 계속해서 얇아지고 있기 때문에, 이러한 전통적인 스크린 인쇄 방식을 계속 사용한다면 생산 과정에서 태양전지가 부서질 가능성이 있으며, 이는 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.보장되지 않습니다.따라서 인쇄압력이나 접촉 없이 태양전지 전극 라인의 요구 사항을 충족할 수 있는 새로운 인쇄 방법을 찾아야 한다.전극 와이어 요구 사항 : 15cm × 15cm의 정사각형 영역에 많은 전극 와이어가 분사되며 이러한 전극 와이어의 두께는 90μm, 높이는 20μm이어야 하며 특정 단면적을 가져야 합니다. 전류의 흐름을 보장합니다.또한, 태양전지 전극라인의 프린팅을 1초 이내에 완료하는 것도 요구된다.2. 잉크젯 프린팅 기술 1. 잉크젯 프린팅 방식 잉크젯 프린팅 방식은 20가지가 넘습니다.기본 원리는 먼저 작은 잉크 방울을 생성한 다음 이를 설정된 위치로 안내하는 것입니다.크게 연속인쇄와 간헐인쇄로 요약할 수 있습니다.소위 연속 잉크젯은 인쇄 여부에 관계없이 연속 방식으로 잉크 방울을 생성한 다음 비인쇄 잉크 방울을 재활용하거나 분산시킵니다.간헐적 잉크젯은 인쇄된 부분에만 잉크 방울을 생성합니다..① 연속 잉크젯 인쇄 편향된 잉크 방울로 인쇄된 잉크 흐름은 가압, 토출, 진동을 거쳐 작은 잉크 방울로 분해됩니다.전기장을 통과한 후 정전기 효과로 인해 작은 잉크 방울은 전기장을 통과한 후 충전 여부에 관계없이 앞으로 직선으로 날아갑니다.이탈하는 전자기장을 통과할 때 전하가 큰 잉크 방울은 강하게 끌어당겨 더 큰 진폭으로 구부러집니다.그렇지 않으면 편향이 더 작아집니다.충전되지 않은 잉크 방울은 잉크 수집 홈에 쌓여 재활용됩니다.벗어나지 않는 잉크 방울을 사용하여 인쇄하는 것은 위의 유형과 매우 유사합니다.유일한 차이점은 일탈된 전하가 재활용되고, 일탈되지 않은 전하가 바로 인쇄물을 형성한다는 것입니다.사용되지 않은 잉크 방울은 충전되고 분할되며 잉크 흐름은 여전히 ​​가압되어 노즐에서 배출되지만 튜브 구멍은 직경이 약 10~15μm로 더 가늘습니다.튜브 구멍은 매우 미세하여 배출된 잉크 방울이 자동으로 매우 작은 잉크 방울로 분해되고, 이 작은 잉크 방울이 동일한 전극의 전하 링을 통과합니다.이러한 잉크 방울은 매우 작기 때문에 동일한 전하가 서로 반발하여 대전된 잉크 방울이 다시 안개로 분리됩니다.이 때 방향성을 잃어 인쇄할 수 없습니다.반대로 충전되지 않은 잉크는 분할되어 각인을 형성하지 않으며 연속 톤 인쇄에 사용할 수 있습니다.②간헐적인 잉크젯 인쇄.정전기로 잡아당깁니다.잉크가 토출될 때 정전기적으로 당기는 힘으로 인해 노즐 구멍의 잉크는 볼록한 반달 모양을 형성하고 전극판과 병치됩니다.볼록 잉크의 표면 장력은 평행 전극판의 고전압으로 인해 손상됩니다.결과적으로 잉크 방울은 정전기력에 의해 당겨지게 됩니다.이러한 잉크 방울은 정전기로 충전되어 수직 또는 수평으로 편향되거나 설정된 위치로 발사되거나 차폐판에 복구될 수 있습니다.열 버블 잉크젯.잉크가 순간적으로 가열되어 저항기 근처의 가스가 팽창하고 소량의 잉크가 증기로 변하여 잉크가 노즐 밖으로 밀려나와 종이 위로 날아가서 인쇄물을 형성합니다.잉크 방울이 토출된 후 온도가 즉시 떨어지면서 잉크 카트리지 내부의 온도도 급격히 떨어지며, 튀어나온 잉크는 모세관 원리에 의해 잉크 카트리지 안으로 다시 당겨집니다.2. 잉크젯 인쇄의 응용 잉크젯 인쇄는 비접촉, 무압력, 무판 디지털 인쇄 방식이므로 기존 인쇄에 비해 비교할 수 없는 장점을 가지고 있습니다.기판의 재질이나 모양과는 아무런 관련이 없습니다.종이, 인쇄판 외에도 금속, 도자기, 유리, 실크, 직물 등을 사용할 수 있으며 적응성이 강합니다.동시에 잉크젯 인쇄에는 필름, 베이킹, 정판, 인쇄 및 기타 공정이 필요하지 않으며 인쇄 분야에서 널리 사용되었습니다.3. 잉크젯 인쇄의 잉크 제어 잉크젯 인쇄 중에 결과를 보장하려면 인쇄 잉크의 매개 변수를 적절하게 제어해야 합니다.인쇄 시 제어할 조건은 다음과 같습니다.① 잉크젯 헤드를 막지 않기 위해서는 0.2μm 필터를 통과해야 합니다.②염화나트륨 함량은 100ppm 미만이어야 합니다.염화나트륨은 염료를 침전시키고 염화나트륨은 부식성을 유발합니다.특히 버블 잉크젯 시스템에서는 노즐이 쉽게 부식될 수 있습니다.노즐은 티타늄 금속으로 만들어졌지만 고온에서는 여전히 염화나트륨에 의해 부식됩니다.③점도조절은 1~5cp(1cp=1×10-3Pa·S)이다.마이크로 압전 잉크젯 시스템은 점도 요구 사항이 더 높고, 버블 잉크젯 시스템은 점도 요구 사항이 더 낮습니다.④표면장력은 30~60dyne/cm(1dyne=1×10-5N)입니다.마이크로 압전 잉크젯 시스템은 표면 장력 요구 사항이 더 낮은 반면, 버블 잉크젯 시스템은 표면 장력 요구 사항이 더 높습니다.⑤ 건조속도가 적당해야 합니다.너무 빠르면 잉크젯 헤드가 쉽게 막히거나 잉크가 부러질 수 있습니다.너무 느리면 쉽게 퍼져 도트가 심하게 겹칠 수 있습니다.⑥안정성.버블 잉크젯 시스템의 잉크는 400°C의 고온으로 가열되어야 하기 때문에 버블 잉크젯 시스템에 사용되는 염료의 열 안정성이 더 좋습니다.염료가 고온에 견디지 못하면 분해되거나 변색될 수 있습니다.비용을 절감하기 위해 태양전지 제조업체는 태양전지에 사용되는 실리콘 웨이퍼의 두께를 점점 더 얇게 만들 것을 요구합니다.전통적인 스크린 인쇄를 사용하면 실리콘 웨이퍼가 압력을 받아 부서집니다.잉크젯 인쇄 기술은 무압력 인쇄이며 잉크젯 헤드를 추가하여 생산 속도를 높일 수 있습니다.잉크젯 인쇄 기술은 가까운 미래에 이 분야에서 확실히 더 발전할 것입니다.