用于光伏电池制造的丝网印刷系统可采用以下工艺步骤：
晶片光刻检验 — 系统将晶片传送到检测区域，并对晶片表面的至少两个基准点（对准标记）进行成像。
图像处理 — 使用图像处理软件确定每个基准点的精确位置数据，并在内存中定期更新这些数据，以提高多个印刷层的印刷准确度。
晶片对准 — 在X、Y和θ方向对晶片平台进行精细调整（见图3）以修正偏置，然后转移到丝网印刷网版（模板）的下方。这些调整可使晶片上的基准点与存储的参考基准点重叠。直线光栅和圆光栅可提供必要的位置反馈，以驱动每个轴精确地将晶片与丝网对准。
印刷 — 在对准之后，将晶片夹持到位，然后使用传统丝网印刷工艺直接喷涂银和铝浆。
图3：太阳能电池丝网印刷流程
运动控制技术要求
当前，单晶光伏电池的能量转换效率接近20%，而硅单结电池的最大理论极限效率约为29%。转换效率的提高可降低每千瓦时的发电成本，并减少太阳能发电装置的物理尺寸，因此制造商一直不断致力于改进制造工艺以提高效率。
典型的硅太阳能电池生产流程需要完成多次丝网印刷操作：电池的正反面至少有两次单独的印刷工序。为了提高转换效率，必须在不降低导电性的前提下尽可能精细印刷电池正面的接触线，这需要以极高精度和重复性完成多层叠加印刷。
通过使接触线变得更细更厚，可使更多电池面积参与太阳能转换（图4）。例如，将接触指的线宽从120 µm缩减至70 µm，同时将厚度提升一倍，则转换效率可潜在增加0.5%。另一项提高电池性能的技术则是使用选择性发射极 — 即对太阳能电池的硅晶片进行差异化掺杂处理。通过在金属触指正下方的区域进行重掺杂，而仅在其他区域进行轻掺杂，可提高光线的短波响应，从而提高电池转换效率（图5）。
图4：减少金属接触指线宽可提高太阳能电池转换效率
目前有多种技术可用于制造选择性发射极，其中大部分都涉及各印刷层的高精度对准和沉积。由于后续印刷层必须精确置于前一层之上，因此丝网对准精度是确保多层印刷触指质量优良最为重要的指标。配有高分辨率摄像头的先进对准系统如今已能够实现达±10 µm的对准精度。高精度位置编码器，例如雷尼绍RESOLUTE绝对式光栅系统，是提高印刷丝网重叠精度和控制性能的关键。RESOLUTE光栅的工作速度高达100 m/s，分辨率可达1 nm，周期误差低至±40 nm。
总结
太阳能在未来数十年内很可能成为人类最主要的电力来源，其发电方式可分为集中式和分布式，后者如屋顶安装的太阳能电池板（图6）。在蓬勃发展的背景下，光伏产业链的参与者拥有着诸多商机。运动控制技术可应用到光伏电池制造流程的所有阶段，对于高精度丝网印刷工艺而言尤为重要。雷尼绍在运动控制领域的专业技术以及种类丰富的光栅产品系列可为OEM厂商与最终用户提供最前沿的测量解决方案，满足他们的运动控制需求。
