在全面推进“双碳”战略目标的政策引领下，光伏技术是实现能源低碳转型的关键技术之一。导电栅线成形是太阳能电池生产制造的关键步骤，降本增效一直是行业发展追求的重要目标。主流的接触式丝网印刷技术，受限于网板开孔，在栅线成形上难以突破“窄线宽（<25μm）、大高宽比（>0.5），更少浆料用量”的技术瓶颈。激光诱导前向转移技术（Laser-induced forward transfer，LIFT）具有智能化、绿色高效、非接触式等优势，在光伏栅线成形上极具工业前景。其中浆料的转移过程对成形栅线形貌及精度起着决定作用。本文采用工艺实验和数值模拟相结合的手段，在明晰非牛顿流体浆料流变学行为基础上，开展了多参数耦合作用对激光诱导浆料转移过程和成形形貌的影响规律研究，揭示了激光诱导非牛顿流体浆料转移成形机理，建立了浆料转移状态无量纲相图和成形优化工艺窗口。本文主要研究内容及成果如下：

   系统开展了多参数耦合作用下激光诱导高黏度浆料转移形貌影响规律研究。以浆料厚度与转移间隙比值（即膜厚间隙比），这一关键几何无量纲参量将浆料转移分为受限与非受限转移。针对受限转移，随着激光能量密度的增大，呈现无转移、点、连续线和散斑四种转移形貌。随着激光能量密度和重复频率的增加、扫描速度的减小，成形栅线的宽度增加，高宽比减小，截面形貌从单峰过渡到双峰。可控成形出线宽20~100μm，高宽比0.5~0.9的连续栅线。针对非受限转移，单点转移临界能量阈值随膜厚间隙比的增加而增大。转移形貌随能量密度的增加从穹顶过渡到尖端。膜厚间隙比对单点形貌的影响可划分三类。第Ⅰ类，膜厚间隙比≤0.03，单点直径可达330μm；第Ⅱ类，膜厚间隙比介于0.04~0.1之间，直径接近200μm；第Ⅲ类，膜厚间隙比>0.1，直径约130μm。

   量化分析了不同工艺参数下浆料转移过程演化规律。受限转移是通过激光诱导发泡驱动周围浆料凸起与接收基体接触，形成稳定的浆料桥连接实现。当单脉冲能量小于3.45μJ时，发泡始终受供体基体和周围浆料膜的约束，未发生破裂。随着脉冲能量的增加，发泡内部气体膨胀压力远大于周围浆料膜的约束力而产生破裂，引起周围浆料溅射转移。当重复频率增加、扫描速度减小时，发泡破裂和浆料凸起的不稳定性增强，成形分辨率降低。浆料膜厚度增加时，对诱导发泡的约束作用增强，膨胀速度和浆料凸起位移减小，因黏弹性效应凸起回弹收缩。非受限转移则是通过激光诱导发泡驱动浆料产生凸起并以射流形式前进，与接收基体形成射流连接实现。当单脉冲能量不足以诱导形成射流连接时，在黏性力、表面张力等力的作用下，射流回弹收缩以凸起形式稳定在初始浆料膜附近。随着浆料膜厚度的增加，从激光直接诱导发泡破裂溅射转移，过渡到射流连接转移，最后到射流回弹收缩未转移。

   深入开展了激光诱导浆料转移动力学过程数值模拟研究。基于Carreau模型修正了黏性系数项，计算了凸起内部初始诱导压力场变化，揭示了受限转移激光诱导浆料桥连接的转移机理。随着脉冲能量的增加，发泡经历了从蘑菇状、豌豆荚状到胶囊状的非球形转变。为了实现连续线成形，初始诱导压力应大于40MPa。在蘑菇状发泡诱导下，成形栅线具有较高分辨率。构建了界面变形位移和时间常微分方程，揭示了非受限转移激光诱导射流连接的转移机理。分析了惯性力、毛细力、黏性力和弹性效应间的竞争关系，构建出由韦伯数Weber（We）和雷诺数Reynolds（Re）决定的浆料转移状态无量纲相图。当Re<0.01，We<0.1时，浆料凸起过程惯性效应不能克服黏性力和毛细力，未产生有效转移。当Re>0.01，We>0.1时，惯性效应足以抵抗黏性力和毛细力，产生接触转移。随着Re和We增加，发泡易发生不规则破裂产生溅射转移。

   本文基于激光诱导非牛顿流体浆料转移过程中的关键力学问题，从非牛顿流体浆料流变学特性出发，通过转移成形实验和转移过程数值模拟，确定了包含材料流变学特性和受力特征的无量纲参数范围，明晰了激光诱导非牛顿流体浆料转移成形机理，提出了基于“流变-转移过程-成形形貌”的主动调控方案，优化了栅线成形工艺，为激光诱导非牛顿流体转移和太阳能电池栅线高精度成形提供了工艺和理论指导。