絲網(wǎng)印刷電化學(xué)生物傳感器及其水環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用研究

隨著價(jià)格低廉的一次性絲網(wǎng)印刷電極的出現(xiàn)，電化學(xué)生物傳感器逐漸向小型化和便攜化的方向發(fā)展。因此，開展基于絲網(wǎng)印刷電極的電化學(xué)生物傳感器的研究，對于擴(kuò)大生物傳感器的商業(yè)化應(yīng)用具有非常重要的意義。本文以建立完整的電化學(xué)生物傳感器的研究體系為目標(biāo)，對絲網(wǎng)印刷電極的制作、傳感器的制備及電化學(xué)分析方法的建立進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容及結(jié)果主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1)絲網(wǎng)印刷電極的制備：設(shè)計(jì)了三電極系統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷電極，通過絲網(wǎng)印刷工藝制備出可應(yīng)用于本研究工作中生物傳感器的基礎(chǔ)電極。對電極的制備工藝進(jìn)行了詳細(xì)介紹，討論了制備過程中應(yīng)注意的問題，并研究了絲網(wǎng)印刷電極的電化學(xué)性能。該電極可批量制作，成本低、比傳統(tǒng)電極更具有應(yīng)用價(jià)值。(2)絲網(wǎng)印刷基礎(chǔ)電極的初步應(yīng)用：采用滴涂法直接將DNA修飾到SPE工作電極表面，制備了DNA/SPE的電化學(xué)生物傳感器，以三聯(lián)釕(Ru(bpy)32+)作為信號分子，采用循環(huán)伏安法對水環(huán)境中α-萘胺進(jìn)行了測定。

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絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版對電池片細(xì)柵線高度及電池性能的影響

太陽電池是低電壓高電流的發(fā)電器件，串聯(lián)電阻是影響太陽電池填充因子和短路電流，進(jìn)而影響光電轉(zhuǎn)化效率的重要因素之一。因此減少電池的串聯(lián)電阻非常重要，串聯(lián)電阻由金屬電極的電阻、金屬-半導(dǎo)體接觸電阻、發(fā)射區(qū)薄層電阻和基區(qū)電阻等組成。工業(yè)化生產(chǎn)的晶體硅太陽電池通常采用絲網(wǎng)印刷燒結(jié)銀導(dǎo)體作為上電極[1]。太陽電池的受光面積與光生載流子數(shù)量成正比，所以在印刷正面銀柵線時(shí)要綜合考慮銀柵線電阻、銀硅接觸電阻與太陽電池片受光面積等因素。這就要求印刷銀柵線寬度一定時(shí)要盡量提高柵線高度，以減少金屬導(dǎo)線的電阻。本文通過研究不同規(guī)格網(wǎng)版印刷電池片柵線高度差異及對電性參數(shù)的影響等，以提高太陽電池的轉(zhuǎn)化效率。

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網(wǎng)版印刷電極的總結(jié)

利用兩套印刷平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行硅片的上下料、位置檢測以及印刷，兩臺(tái)面交替工作保證了設(shè)備高產(chǎn)能。同時(shí)，印刷平臺(tái)在上下料工位和印刷工位之間的運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)機(jī)械自由度，可以充分利用現(xiàn)有高精度直線運(yùn)動(dòng)單元超高重復(fù)性定位精度的技術(shù)優(yōu)勢，滿足電池片電極的高定位 精度印刷要求。此外，相機(jī)系統(tǒng)位于上下料工位上方，可以直接識(shí)別電池片藍(lán)色受光面上的工藝圖形，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)工藝圖形位置進(jìn)行定位印刷。印刷平臺(tái)上的硅片在印刷前的上料和印刷后的下料都在同一個(gè)上下料工位完成，可以利用一套視覺系統(tǒng)分別完成硅片印刷前上料后的破片外形檢測、硅片位置或硅片上現(xiàn)有圖形的位置檢測，以及硅片印刷后的破片外形檢測、硅片上電極印刷圖形的檢測（包括位置精度、斷柵，網(wǎng)版圖形等），從而實(shí)現(xiàn)更多的檢測功能，并借助印刷后檢測 結(jié)果實(shí)現(xiàn)對印刷工藝的監(jiān)控等功能（如通過監(jiān)測網(wǎng)版的形變量提示網(wǎng)版更換周期，以及通過二次印刷不同位置柵線的寬度監(jiān)測提示兩個(gè)正銀印刷網(wǎng)版的匹配性等），結(jié)合其他低張力大網(wǎng)版以及網(wǎng)版六自由度運(yùn)動(dòng)控制等功能，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)印刷質(zhì)量的提升，并有效提升電池片光電轉(zhuǎn)換效率，降低碎片率，從而從提高產(chǎn)能、印刷精度與印刷品質(zhì)、降低碎片率等多角度達(dá)到提升單電池片品質(zhì)、降低單電池片生產(chǎn)成本的目的。

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