專利名稱：一種印刷金屬柵線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷金屬柵線的方法。
背景技術(shù)：
最近幾年，隨著絲網(wǎng)印刷技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)化生產(chǎn)的晶硅電池柵線越來越細(xì)，柵線寬度從原來的120 140 μ m，降到了現(xiàn)在的80 100 μ m。柵線細(xì)化可以減小柵線遮光面積，增大短路電流；同時，柵線細(xì)化后，金屬接觸面積減小，減反膜鈍化面積增大，可以提高開路電壓。但是，柵線不能無限制地細(xì)化，因為它受到網(wǎng)版、漿料以及硅片方阻等方面的限制。由于目前晶硅硅片的擴(kuò)散方阻在逐漸提高，柵線細(xì)化后，柵線與硅片之間的歐姆接觸就會受很大影響。另一方面，由于絲網(wǎng)印刷技術(shù)的限制，柵線細(xì)化后，柵線的高度也降低了，導(dǎo)致金屬柵線導(dǎo)電性能下降，線電阻增大。如果柵線細(xì)化到一定程度后不經(jīng)過處理，歐姆接觸不良(也即接觸電阻過大)以及線電阻增大所導(dǎo)致的串聯(lián)電阻過大會使得電池填充因子降低，從而限制電池轉(zhuǎn)換效率的提高。為了得到高的高寬比柵線，同時解決柵線線電阻和接觸電阻的問題，本發(fā)明提出了一種新的印刷技術(shù)。此印刷技術(shù)充分利用不同漿料的性能，使得印刷的第一層較薄接觸型漿料能夠很好的解決接觸電阻問題，而隨后印刷的較厚導(dǎo)電型漿料能有效解決線電阻問題。這種印刷方法，一方面能夠?qū)⒔饘贃啪€在做細(xì)的基礎(chǔ)上做高，印刷的漿料不容易坍塌， 減少柵線遮光面積和減少銀漿的消耗量；另一方面能夠在解決歐姆接觸問題的同時，解決線電阻問題，降低電池的串聯(lián)電阻，提高電池光電轉(zhuǎn)換效率。專利201020166099. X公開了一種兩次印刷電極的太陽能電池，雖然該專利采用了兩次印刷的技術(shù)，但它沒有考慮到第一層漿料和第二層漿料的不同功能，柵線與硅基體接觸電阻是通過柵線底部重?fù)诫s來實現(xiàn)的，而不是通過漿料。且其蝕槽技術(shù)和重擴(kuò)散N++ 技術(shù)都比較復(fù)雜繁瑣，不利于電池的大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種印刷金屬柵線的方法，通過設(shè)計兩層不同類型的銀漿，來分別解決柵線的接觸電阻和線電阻問題，從而有效地降低電池的串聯(lián)電阻，提高電池填充因子，提高其光電轉(zhuǎn)換效率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種印刷金屬柵線的方法，包括以下步驟(1)在鍍膜晶硅硅片表面印刷第一層接觸型銀漿；(2)烘干第一層接觸型銀漿；(3)再在第一層接觸型銀漿上印刷第二層導(dǎo)電型銀漿；(4)最后對銀漿進(jìn)行烘干、燒結(jié)處理。所述晶硅硅片為單晶硅片或多晶硅片。所述接觸型銀漿組成為80 85%銀粉，0. 5 3%玻璃粉，10 15%有機(jī)溶齊U，0. 5 2%高分子樹脂，2 8%氧化物添加劑。所述的接觸型銀漿寬度為60 100 μ m,高度為5 15 μ m。所述接觸型銀漿的烘干溫度為100 300°C。所述導(dǎo)電型銀漿組成為85 92 %銀粉，0. 1 2 %玻璃粉，5 10 %有機(jī)溶劑，1 4%高分子樹脂，0. 1 2%氧化物添加劑。所述導(dǎo)電型銀漿寬度為50 90 μ m,高度為15 30 μ m。所述導(dǎo)電型銀漿的烘干溫度為250 400°C。所述接觸型和導(dǎo)電型銀漿的燒結(jié)溫度為700 900°C。所述銀粉為片狀、球狀或棒狀，顆粒平均粒徑為0. 1 3μπι，振實密度為4 6g/ cm3 ；玻璃粉為KO3-SiO2-PbO系列玻璃粉、B2O3-SiO2-Bi2O3-ZnO系列玻璃粉中的一種或兩種。；有機(jī)溶劑為松油醇、十二酯醇、乙醇、硬脂酸鹽中的一種或多種的混合物；高分子樹脂為乙基纖維素樹脂、硝基纖維素樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或多種組成物；氧化物添加劑為 Bi203、Sb203> BaO, CaO中的一種或多種混合物。上述銀粉、玻璃粉、有機(jī)溶劑、高分子樹脂、氧化物添加劑均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的產(chǎn)品，均為可購得的市售產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用鍍膜后的單晶硅或多晶硅片作為印刷基底，通過印刷第一層接觸型銀漿，使金屬柵線與硅基底形成良好的歐姆接觸。再在第一層接觸型銀漿表面上印刷第二層導(dǎo)電型銀漿，提升柵線的導(dǎo)電性能，從而降低電池的串聯(lián)電阻，提高電池的電性能。本發(fā)明的另外一個有益效果是，由于第一層接觸型銀漿的主要作用是與基底形成良好的歐姆接觸，所以印刷的高度不需要很高，疊印第二層導(dǎo)電型銀漿后不容易發(fā)生坍塌展寬，能有效減少遮光面積。


圖1為本發(fā)明所制備的柵線的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1.硅片；2.減反射膜；3.第一層接觸型銀漿；4.第二層導(dǎo)電型銀漿。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。實施例1 采用P型單晶硅片1，進(jìn)行擴(kuò)散、鍍氮化硅減反射膜2等處理后，在其受光面絲網(wǎng)印刷第一層接觸型銀漿3，銀漿組成為80%銀粉，2. 5%玻璃粉(主要成份為化03、SiO2JbO)， 12%有機(jī)溶劑(主要成份為松油醇、乙醇、硬脂酸鹽)，0.5%高分子樹脂(主要成份為乙基纖維素)，5%氧化物添加劑(主要成份為Bi203、Sb203、BaO、CaO)。絲網(wǎng)采用四0目、20μπι 的鋼絲網(wǎng)，膜厚為8μπι，主柵處設(shè)置對準(zhǔn)點，印刷的銀漿寬度為90μπι，高度為ΙΟμπι。將此銀漿在烘干爐中烘干，爐溫控制在150°C左右。通過對準(zhǔn)點，再在其表面對準(zhǔn)印刷第二層導(dǎo)電型銀漿4，銀漿組成為90%銀粉，玻璃粉(主要成份為&03、Si02、Bi203、ai0)，6%有機(jī)溶劑(主要成份為十二酯醇、乙醇、硬脂酸鹽)，2%高分子樹脂(主要成份為乙基纖維素)，
氧化物添加劑(主要成份為SId203、BaO、CaO)。絲網(wǎng)采用四0目、20 μ m的鋼絲網(wǎng)，膜厚為12 μ m，印刷的銀漿寬度為70 μ m,高度為25 μ m。最后將印刷后的電池片在250 900°C的鏈?zhǔn)綘t中烘干、燒結(jié)。烘干溫度為250 400°C，燒結(jié)溫度為700 900°C。實施例2 采用P型多晶硅片1，進(jìn)行擴(kuò)散、鍍氮化硅減反射膜2等處理后，在其受光面絲網(wǎng)印刷第一層接觸型銀漿3，銀漿組成為85%銀粉，1. 5%玻璃粉(主要成份為化03、SiO2JbO)， 10%有機(jī)溶劑(主要成份為松油醇、乙醇、硬脂酸鹽)，0.5%高分子樹脂(主要成份為丙烯酸樹脂)，3%氧化物添加劑(主要成份為Bi203、Sb2O3> BaO、CaO)。絲網(wǎng)采用290目、20 μ m 的鋼絲網(wǎng)，膜厚為10 μ m，主柵處設(shè)置對準(zhǔn)點，印刷的銀漿寬度為70 μ m，高度為15μπι。將此銀漿在烘干爐中烘干，爐溫控制在200°C左右。通過對準(zhǔn)點，再在其表面對準(zhǔn)印刷第二層導(dǎo)電型銀漿4，銀漿組成為92%銀粉，0. 5%玻璃粉(主要成份為B203、Si02、Bi203、ai0)，6% 有機(jī)溶劑(主要成份為十二酯醇、乙醇、硬脂酸鹽)，1%高分子樹脂(主要成份為硝基纖維素)，0. 5%氧化物添加劑(主要成份為Sb2O3、BaO、CaO)。絲網(wǎng)采用290目、20 μ m的鋼絲網(wǎng)， 膜厚為12 μ m,印刷的銀漿寬度為60 μ m,高度為20 μ m。最后將印刷后的電池片在在250 900°C的鏈?zhǔn)綘t中烘干、燒結(jié)。烘干溫度為250 400°C，燒結(jié)溫度為700 900°C。比較例1 采用P型單晶硅片，進(jìn)行擴(kuò)散、鍍氮化硅薄膜等處理后，在其受光面絲網(wǎng)印刷杜邦 PV149型銀漿。絲網(wǎng)采用320目、23 μ m的鋼絲網(wǎng)，膜厚為15 μ m,印刷的銀漿寬度為110 μ m， 高度為25 μ m。最后將印刷后的電池片在在250 900°C的鏈?zhǔn)綘t中烘干、燒結(jié)。。比較例2 采用P型多晶硅片，進(jìn)行擴(kuò)散、鍍氮化硅薄膜等處理后，在其受光面絲網(wǎng)印刷杜邦 PV149型。絲網(wǎng)采用四0目、20 μ m的鋼絲網(wǎng)，膜厚為12 μ m印刷的銀漿寬度為100 μ m，高度為20μπι。作最后將印刷后的電池片在在250 900°C的鏈?zhǔn)綘t中烘干、燒結(jié)。表1為比較例和實施例所制備電池的電性能的對比數(shù)據(jù)，從結(jié)果中可以看出，本發(fā)明方法能大幅降低電池的串聯(lián)電阻，同時提高開壓和短路電流，最終此類電池較之傳統(tǒng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率有0. 3 0. 5%的提高。表1比較例和實施例電池的電性能數(shù)據(jù)對比
權(quán)利要求
1.一種印刷金屬柵線的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在鍍膜晶硅硅片表面印刷第一層接觸型銀漿；(2)烘干第一層接觸型銀漿；(3)再在第一層接觸型銀漿上印刷第二層導(dǎo)電型銀漿；(4)最后對銀漿進(jìn)行烘干、燒結(jié)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述的接觸型銀漿的寬度為60 100 μ m，高度為5 15 μ m;所述導(dǎo)電型銀漿的寬度為50 90 μ m，高度為15 30 μ m0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述接觸型銀漿的質(zhì)量百分比組成為80 85%銀粉，0. 5 3%玻璃粉，10 15%有機(jī)溶劑，0. 5 2%高分子樹脂，2 8%氧化物添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電型銀漿的質(zhì)量百分比組成為85 92%銀粉，0. 1 2%玻璃粉，5 10%有機(jī)溶劑，1 4%高分子樹脂， 0. 1 2%氧化物添加劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，步驟( 中烘干的溫度為 100 300°C ；步驟⑷中所述銀漿的烘干溫度為250 400°C ；燒結(jié)溫度為700 900°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述銀粉為片狀、球狀或棒狀，顆粒平均粒徑為0. 1 3 μ m，振實密度為4 6g/cm3。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述玻璃粉為 B2O3-SiO2-PbO系列玻璃粉、B2O3-SiO2-Bi2O3-ZnO系列玻璃粉中的一種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為松油醇、十二酯醇、乙醇、硬脂酸鹽中的一種或多種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述高分子樹脂為乙基纖維素樹脂、硝基纖維素樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或多種組成物。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的印刷金屬柵線的方法，其特征在于，所述氧化物添加劑為Bi203、Sb2O3> BaO, CaO中的一種或多種混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印刷金屬柵線的方法，其包括以下步驟在鍍膜晶硅硅片表面印刷第一層接觸型銀漿；烘干第一層接觸型銀漿；再在第一層接觸型銀漿上印刷第二層導(dǎo)電型銀漿；最后將銀漿烘干、燒結(jié)。本發(fā)明的有益效果是，采用鍍膜后的單晶硅或多晶硅片作為印刷基底，通過印刷第一層接觸型銀漿，使金屬柵線與基底形成良好的歐姆接觸；再在第一層接觸型銀漿表面上印刷第二層導(dǎo)電型銀漿，提升柵線的導(dǎo)電性能，最終提高電池的各項電性能參數(shù)。
文檔編號B41M1/12GK102332494SQ2011102883
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者何晨旭, 楊雷, 殷海亭, 王冬松, 王步峰, 錢金梁 申請人:潤峰電力有限公司