Ứng dụng công nghệ in phun trong pin mặt trời

1. Pin mặt trời 1. Dấu thông tin trên pin mặt trời Do dây chuyền sản xuất pin mặt trời có thể sản xuất khoảng 20.000 chiếc mỗi ngày nên trong cùng một lô, các sản phẩm trên cùng một dây chuyền đều được in logo trực tiếp trong quá trình sản xuất. tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý các vấn đề về chất lượng sản phẩm trong tương lai để có thể phát hiện ra chúng.Dây chuyền sản xuất nào, ngày nào và đội nào sản xuất pin mặt trời có vấn đề.Xuất phát từ những lý do trên, nhu cầu cấp thiết là phải tìm ra một công nghệ in để đánh dấu những thông tin này trên pin mặt trời trong quá trình sản xuất.Nếu thông tin này được đánh dấu ngẫu nhiên trên dây chuyền sản xuất thì in phun hiện là cách duy nhất để thực hiện điều đó.Điều này là do: ① Vì pin mặt trời thu được năng lượng thông qua chiếu sáng bề mặt nên chúng cần duy trì diện tích nhận ánh sáng càng lớn càng tốt.Vì vậy, trong quá trình ghi nhãn thông tin trên pin mặt trời, yêu cầu thông tin ghi nhãn chiếm diện tích càng nhỏ càng tốt trên bề mặt pin mặt trời và khoảng 4 thông tin kỹ thuật số như ngày tháng, lô sản xuất, v.v. nên được đánh dấu trong khoảng cách khoảng 2 đến 3 mm.② Yêu cầu thông tin được đánh dấu có thể thay đổi liên tục khi thông tin cần ghi thay đổi để hệ thống máy tính có thể điều khiển trực tiếp.③Ngoài hai yêu cầu trên, tốc độ ghi nhãn thông tin phải phối hợp với tốc độ sản xuất pin mặt trời để đạt được sản lượng trên dây chuyền lắp ráp.④Đối với logo in, pin mặt trời cũng phải được nung ở nhiệt độ cao 800°C để có thể dễ dàng nhận biết logo bằng dụng cụ.⑤Chất liệu màu dùng để đánh dấu thông tin trên pin mặt trời tốt nhất là loại keo bạc dùng để in các đường điện cực trong quá trình sản xuất.Nếu kích thước hạt dán bạc phù hợp thì có thể sử dụng.2. Phương pháp in mới cho dòng điện cực của pin mặt trời Phương pháp in lụa hiện đang được sử dụng là in tiếp xúc, đòi hỏi một lượng áp suất in nhất định để in các dòng điện cực mà chúng ta cần.Do độ dày của pin mặt trời tiếp tục giảm cùng với sự cải tiến không ngừng của công nghệ, nếu vẫn sử dụng phương pháp in lụa truyền thống này sẽ có khả năng làm nát pin mặt trời trong quá trình sản xuất, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.Không được bảo đảm.Vì vậy, chúng ta buộc phải tìm ra phương pháp in mới có thể đáp ứng yêu cầu của dòng điện cực pin mặt trời không chịu áp lực in và không tiếp xúc.Yêu cầu đối với dây điện cực: Trong một diện tích hình vuông 15cm × 15cm, nhiều dây điện cực được phun ra, độ dày của các dây điện cực này phải là 90μm, chiều cao là 20μm và chúng phải có diện tích mặt cắt nhất định để đảm bảo dòng điện chạy qua.Ngoài ra, cũng phải hoàn thành việc in dòng điện cực pin mặt trời trong vòng một giây.2. Công nghệ in phun 1. Phương pháp in phun Có hơn 20 phương pháp in phun.Nguyên tắc cơ bản là trước tiên tạo ra các giọt mực nhỏ và sau đó dẫn chúng đến vị trí đã đặt.Chúng có thể được tóm tắt đại khái thành in liên tục và in gián đoạn.Cái gọi là máy in phun liên tục tạo ra các giọt mực một cách liên tục bất kể in hay không in, sau đó tái chế hoặc phân tán các giọt mực không in;trong khi máy in phun gián đoạn chỉ tạo ra những giọt mực ở phần in..①In phun liên tục Dòng mực in với các giọt mực lệch được điều áp, đẩy ra, rung và phân hủy thành các giọt mực nhỏ.Sau khi đi qua điện trường, do tác dụng tĩnh điện nên các giọt mực nhỏ bay thẳng về phía trước bất kể có tích điện hay không sau khi bay qua điện trường.Khi đi qua trường điện từ lệch lạc, những giọt mực có điện tích lớn sẽ bị hút mạnh và do đó bị uốn cong với biên độ lớn hơn;nếu không thì độ lệch sẽ nhỏ hơn.Những giọt mực chưa tích điện sẽ tích tụ trong rãnh thu mực và được tái chế.Việc in ấn với giọt mực không bị lệch rất giống với kiểu trên.Sự khác biệt duy nhất là các điện tích lệch được tái chế và các điện tích không lệch sẽ chuyển thẳng sang dạng bản in.Những giọt mực chưa sử dụng sẽ được tích điện và tách ra, dòng mực vẫn được điều áp và đẩy ra khỏi đầu phun nhưng lỗ ống thanh mảnh hơn, đường kính khoảng 10 đến 15 μm.Các lỗ ống rất mịn nên những giọt mực phun ra sẽ tự động vỡ thành những giọt mực cực nhỏ, sau đó những giọt mực nhỏ này sẽ đi qua vòng tích điện của cùng một điện cực.Vì những giọt mực này khá nhỏ nên các điện tích giống nhau sẽ đẩy nhau, khiến những giọt mực tích điện này lại phân tách thành sương mù.Lúc này, chúng mất đi tính định hướng và không thể in được.Ngược lại, mực không tích điện sẽ không bị phân tách tạo thành vết in và có thể dùng để in tông màu liên tục.②In phun không liên tục.Kéo bằng tĩnh điện.Do lực kéo tĩnh điện khi mực phun ra, mực ở lỗ phun sẽ tạo thành hình bán nguyệt lồi, sau đó được đặt cạnh một tấm điện cực.Sức căng bề mặt của mực lồi sẽ bị hư hỏng do điện áp cao trên tấm điện cực song song.Kết quả là các giọt mực sẽ bị lực tĩnh điện kéo ra ngoài.Những giọt mực này được tích điện và có thể bị lệch theo chiều dọc hoặc chiều ngang, bắn đến một vị trí cố định hoặc thu hồi trên tấm chắn.Máy in phun bong bóng nhiệt.Mực được làm nóng ngay lập tức khiến khí ở gần điện trở nở ra, một lượng nhỏ mực sẽ biến thành hơi nước, đẩy mực ra khỏi vòi và bay lên giấy tạo thành bản in.Sau khi giọt mực phun ra, nhiệt độ lập tức giảm xuống khiến nhiệt độ bên trong hộp mực cũng giảm nhanh, khi đó phần mực nhô ra sẽ được hút trở lại vào hộp mực theo nguyên lý mao dẫn.2. Ứng dụng in phun Vì in phun là phương pháp in kỹ thuật số không tiếp xúc, không áp lực và không cần tấm nên nó có những ưu điểm vượt trội so với in truyền thống.Nó không liên quan gì đến vật liệu và hình dạng của chất nền.Ngoài giấy và tấm in, nó còn có thể sử dụng kim loại, gốm sứ, thủy tinh, lụa, dệt may, v.v. và có khả năng thích ứng mạnh.Đồng thời, in phun không yêu cầu màng, nướng, in, in và các quy trình khác và đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực in ấn.3. Kiểm soát mực trong in phun Trong quá trình in phun, để đảm bảo kết quả, các thông số của mực in phải được kiểm soát phù hợp.Các điều kiện cần được kiểm soát trong quá trình in bao gồm những điều sau đây.① Để không bịt đầu phun phải đi qua bộ lọc 0,2μm.②Hàm lượng natri clorua phải nhỏ hơn 100ppm.Natri clorua sẽ làm cho thuốc nhuộm lắng xuống và natri clorua có tính ăn mòn.Đặc biệt trong hệ thống phun bong bóng, nó có thể dễ dàng ăn mòn đầu phun.Mặc dù các vòi phun được làm bằng kim loại titan nhưng chúng vẫn sẽ bị ăn mòn bởi natri clorua ở nhiệt độ cao.③Kiểm soát độ nhớt là 1~5cp (1cp=1×10-3Pa·S).Hệ thống phun vi áp điện có yêu cầu về độ nhớt cao hơn, trong khi hệ thống phun bong bóng có yêu cầu về độ nhớt thấp hơn.④Sức căng bề mặt là 30~60dyne/cm (1dyne=1×10-5N).Hệ thống phun vi áp điện có yêu cầu về sức căng bề mặt thấp hơn, trong khi hệ thống phun bong bóng có yêu cầu về sức căng bề mặt cao hơn.⑤ Tốc độ sấy phải vừa phải.Nếu nhanh quá sẽ dễ làm tắc đầu phun hoặc làm đứt mực.Nếu chậm quá sẽ dễ lan rộng và gây ra tình trạng chồng chéo nghiêm trọng của các chấm.⑥Tính ổn định.Độ ổn định nhiệt của thuốc nhuộm được sử dụng trong hệ thống in phun bong bóng tốt hơn vì mực trong hệ thống in phun bong bóng cần được làm nóng đến nhiệt độ cao 400°C.Nếu thuốc nhuộm không chịu được nhiệt độ cao sẽ bị phân hủy hoặc đổi màu.Để giảm chi phí, các nhà sản xuất pin mặt trời yêu cầu các tấm silicon dùng trong pin mặt trời phải ngày càng mỏng hơn.Nếu sử dụng phương pháp in lụa truyền thống, các tấm silicon sẽ bị nghiền nát dưới áp suất.Công nghệ in phun là in không áp lực và có thể tăng tốc độ sản xuất bằng cách thêm đầu in phun.Công nghệ in phun chắc chắn sẽ phát triển tốt hơn trong lĩnh vực này trong thời gian tới.