本發(fā)明涉及太陽能電池片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及太陽能電池片柵線電極的制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,太陽能電池片正面柵線電極的制備主要采用絲網(wǎng)印刷方法,其原理為:利用網(wǎng)版上圖形部分網(wǎng)孔透漿料和非圖形部分網(wǎng)孔不透漿料的基本原理進行印刷,見圖1。具體地,先將基片固定于工作臺上,印刷時在網(wǎng)版的網(wǎng)布上用刮刀在漿料部位施加一定下壓力并平移,漿料被刮板從圖形部分網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的黏性作用而使印跡固著在一定范圍之內(nèi),印刷過程中刮板始終與網(wǎng)布和基片呈線接觸,接觸線隨刮刀移動而移動,由于網(wǎng)布與基片之間保持一定的間隙,使得印刷時的網(wǎng)布通過自身的張力而產(chǎn)生對刮板的反作用力,這個反作用力稱為回彈力,由于回彈力的作用,使網(wǎng)布與基片只呈移動式線接觸,而網(wǎng)布其它部分與基片為脫離狀態(tài),保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟基片。當(dāng)刮板刮過整個印刷區(qū)域后抬起,同時網(wǎng)布也脫離基片,工作臺返回到上料位置,至此為一個印刷行程。
在太陽能電池片的印刷中,通常采用不銹鋼絲網(wǎng),網(wǎng)布由經(jīng)線和緯線編織而成并固定于網(wǎng)框上,不銹鋼絲線直徑為16-40μm。網(wǎng)版上所需印刷圖形通過在網(wǎng)布上涂覆感光乳劑,并經(jīng)過曝光制作而得。
太陽能電池片絲網(wǎng)印刷過程中,柵線電極的線寬一般為20-60μm,現(xiàn)在隨著太陽能電池工藝的進步,柵線寬度越來越窄,因此網(wǎng)布的網(wǎng)結(jié)在柵線圖案區(qū)域中占的面積比例也越來越大。然而在印刷過程中,網(wǎng)結(jié)部分容易出現(xiàn)印虛、印不上的現(xiàn)象,導(dǎo)致柵線斷線,影響電池電流的收集,現(xiàn)在網(wǎng)結(jié)對印刷的影響已成為絲網(wǎng)印刷中柵線進一步變窄的一個瓶頸。
為解決網(wǎng)結(jié)印虛的技術(shù)問題,現(xiàn)有技術(shù)主要有兩種解決方案,一種是雙次印刷,即用兩個印刷機進行兩次印刷,此方案對設(shè)備精密度要求很高,達到微米級別,并需要增加設(shè)備,設(shè)備投入和維護成本很大;第二種方法是改變絲網(wǎng)結(jié)構(gòu),如使用鋼板網(wǎng)版直接在鋼板上開口設(shè)置所需圖形,但是由于鋼板網(wǎng)版彈性較差,因此其使用壽命短,成本高,且很容易出現(xiàn)邊緣印粗的現(xiàn)象,印刷質(zhì)量不好控制。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供太陽能電池片柵線電極的絲網(wǎng)印刷方法,通過兩次印刷,設(shè)定適合的網(wǎng)版偏移量,使兩次印刷網(wǎng)結(jié)部分錯開,能夠有效的改善網(wǎng)結(jié)部分印刷造成的虛印現(xiàn)象,提升印刷質(zhì)量,尤其適于細柵線的制備,操作簡單易行,實施成本低。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:太陽能電池片柵線電極的絲網(wǎng)印刷方法,包括:
將所述電池片平行置于網(wǎng)版的網(wǎng)布下方,移動網(wǎng)版定位,使網(wǎng)布上的柵線電極圖案與所述電池片位置相對應(yīng);
定位后,進行柵線的第一次印刷;
沿第一次印刷所得柵線的方向移動網(wǎng)版,使網(wǎng)布移動前后其網(wǎng)結(jié)對應(yīng)所述電池片的位置錯開,在第一次印刷所得柵線的上方進行柵線的第二次印刷,制得柵線電極;
所述網(wǎng)版沿柵線方向移動的距離為20-100μm。
可選的,所述網(wǎng)版內(nèi)網(wǎng)布的張網(wǎng)角度為22.5°-45°。
優(yōu)選的,所述網(wǎng)布的張網(wǎng)角度為30°。
優(yōu)選的,所述柵線的設(shè)計線寬為20-40μm。
優(yōu)選的,所述網(wǎng)布的規(guī)格為400目/英寸的不銹鋼網(wǎng)布,絲徑18μm。
所述網(wǎng)版沿柵線方向移動的距離為30μm。
進一步地,所述方法采用雙刮刀進行印刷,第一次印刷時采用第一刮刀壓迫網(wǎng)布進行印刷,第二刮刀抬起;第二次印刷時第二刮刀落下壓迫網(wǎng)布進行印刷,第一刮刀抬起;第一刮刀和第二刮刀之間設(shè)有絲網(wǎng)印刷柵線電極用漿料。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明方法采用在柵線方向上進行兩次錯位印刷,能夠使網(wǎng)結(jié)部分的虛印被有效避免,可以提高印刷質(zhì)量。由于絲網(wǎng)印刷中每一條柵線上都會分布有網(wǎng)結(jié),網(wǎng)結(jié)區(qū)域在柵線變窄時會形成虛印,本發(fā)明方法通過進行兩次印刷,設(shè)定適合的網(wǎng)版偏移量,使兩次印刷網(wǎng)結(jié)部分錯開,網(wǎng)結(jié)部分造成的虛印會被有效的避免,不會出現(xiàn)柵線斷線現(xiàn)象,提升了柵線電極的質(zhì)量和成品率,保障電池片的正常工作,尤其適于細柵線的制備,能夠提升電池片的工作效率。本發(fā)明方法不需要改動現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷設(shè)備,簡單易行,成本低。
附圖說明
圖1是柵線電極的絲網(wǎng)印刷原理示意圖;
圖2是本發(fā)明方法在絲網(wǎng)印刷柵線電極時網(wǎng)版的移動方向示意圖;
圖3是現(xiàn)有技術(shù)一次絲網(wǎng)印刷柵線電極的一種實施例示意圖;
圖4是本發(fā)明以圖3所示實施例改進的二次印刷制備柵線電極的實施例示意圖。
其中,圖3和圖4所示實施例均采用圖2中所示網(wǎng)版制備細柵線電極,圖4所示實施例中網(wǎng)版沿圖2所示y軸方向移動后,再進行第二次印刷。
以上附圖中,1、網(wǎng)布;11、網(wǎng)結(jié);2、感光乳劑層;3、柵線圖案;31、主柵線圖案;32、細柵線圖案;4、漿料;5、電池片;6、細柵線電極。
具體實施方式
太陽能電池正面柵線設(shè)計中,為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率,正面收集電荷的柵線,需要設(shè)計的越細越好,這樣能有效的增大接收陽光的表面積,提高電池效率。
現(xiàn)在正面柵線制作中比較成熟的技術(shù)是絲網(wǎng)印刷制作正面電極,這種技術(shù)價格低廉、成熟可靠。但是隨著柵線越來越細,絲網(wǎng)印刷中網(wǎng)布的網(wǎng)結(jié)部分的影響越來越大,通過技術(shù)進步現(xiàn)在編制網(wǎng)布用的絲線已經(jīng)降至20μm以下,但是網(wǎng)布編制過程中經(jīng)線和緯線交叉部位形成的網(wǎng)結(jié)不可避免,在柵線進一步變細過程中形成一個瓶頸。為了進一步降低柵線線寬,人們想到了很多方法?,F(xiàn)在主要有兩種方法,一種是在網(wǎng)版制作中消除網(wǎng)結(jié),例如采用預(yù)制圖形的鋼板印刷,但是由于鋼板上柵線圖案中沒有絲線連接,鋼板極易損壞,另外邊緣處張力不均也會造成印刷不均勻;另一種是雙次印刷技術(shù),其采用兩個印刷機進行兩次印刷,定位對準難度大、要求高,需要設(shè)備實現(xiàn)微米級別的精度,現(xiàn)在一些廠家也在使用,但是這種方法不但要增加設(shè)備,進行設(shè)備升級,而且后期對設(shè)備保養(yǎng)維護成本極高。
為解決以上問題,本發(fā)明提供了一種太陽能電池片柵線電極的絲網(wǎng)印刷方法。
為了能夠更加清楚地描述本發(fā)明,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖1所示,兩平行的感光乳劑層2設(shè)置與網(wǎng)布1上,感光乳劑層2之間為柵線圖案3區(qū)域,可選的,柵線圖案3可設(shè)計為主柵線圖案31或細柵線圖案32,如圖2所示。網(wǎng)布1中柵線圖案3區(qū)域中規(guī)律分布有多個網(wǎng)結(jié)11,柵線圖案3中設(shè)計柵線的越窄越細,相應(yīng)的,網(wǎng)結(jié)11在柵線圖案3中所占面積越大,對絲網(wǎng)印刷質(zhì)量的影響也越來越大,柵線越細,網(wǎng)結(jié)11所占面積越大,越容易出現(xiàn)虛印現(xiàn)象。
因此,本發(fā)明具體實施方式以細柵線電極6為例,對本發(fā)明太陽能電池片5柵線電極的絲網(wǎng)印刷方法舉例說明,具體包括:
將電池片5平行置于網(wǎng)版的網(wǎng)布1下方,網(wǎng)版由網(wǎng)框和網(wǎng)布1組成,網(wǎng)布1平展,其四周固定于網(wǎng)框上,采用絲網(wǎng)印刷設(shè)備的光學(xué)定位系統(tǒng)對電池片5位置定位,沿x軸、y軸或旋轉(zhuǎn)方向移動網(wǎng)版,使網(wǎng)布1上的柵線電極圖案與電池片5位置相對應(yīng);
定位后,進行柵線的第一次印刷,見圖3,即對刮刀施加一定的壓力使其接觸壓迫網(wǎng)布1并平移,使?jié){料4透過網(wǎng)布1印刷到柵線圖案3對應(yīng)的電池片5上面,由于網(wǎng)結(jié)11的影響,電池片5上第一次印刷所得柵線對應(yīng)網(wǎng)結(jié)11的位置漿料4厚度較薄,容易出現(xiàn)虛印現(xiàn)象。
本發(fā)明基于此提出改進的方法,沿第一次印刷所得柵線的方向移動網(wǎng)版,見圖2和圖4,亦即沿圖中所示y軸方向移動網(wǎng)版,使網(wǎng)布1移動前后其網(wǎng)結(jié)11對應(yīng)電池片5的位置錯開,見圖3和圖4,網(wǎng)布1移動了一個網(wǎng)結(jié)11的距離,在第一次印刷所得柵線的上方按細柵線圖案32進行細柵線的第二次印刷,制得細柵線電極6,由于進行兩次在細柵線方向上的錯位印刷,網(wǎng)結(jié)11部分的虛印被有效避免,可以提高印刷質(zhì)量。
其中,網(wǎng)版沿細柵線方向移動的距離應(yīng)控制在20-100μm。亦即使網(wǎng)布1上細柵線圖案32沿細柵線方向移動的距離應(yīng)控制在20-100μm,所移動的距離優(yōu)選為網(wǎng)結(jié)沿細柵線寬度的若干整數(shù)倍。
顯而易見的,根據(jù)需要,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過刮刀相關(guān)參數(shù)等自行設(shè)置兩次印刷對應(yīng)柵線的厚度,最終制得所需厚度的柵線電極,不存在技術(shù)困難。
例如,第一次印刷刮刀設(shè)定壓力為50-80n,第二次印刷刮刀設(shè)定壓力為40-80n。
采用本發(fā)明方法不需要改動現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷設(shè)備,操作簡單易行,成本低。僅需要在網(wǎng)版設(shè)計上進行很小的改動,網(wǎng)版的移動可由絲網(wǎng)印刷設(shè)備控制按程序執(zhí)行。
采用發(fā)明方法,絲網(wǎng)網(wǎng)版設(shè)計中,細柵線線寬可以實現(xiàn)20-40μm設(shè)計,優(yōu)選細柵線線寬25μm設(shè)計,選用不銹鋼網(wǎng)布1400目/英寸,絲徑18μm。相應(yīng)的,第二次印刷前,網(wǎng)版沿細柵線方向移動的距離優(yōu)選為30μm。
網(wǎng)版制作中網(wǎng)布1張網(wǎng)角度可選的為22.5°-45°設(shè)計,避免網(wǎng)結(jié)11在一根柵線上均勻分布,優(yōu)選采用30°設(shè)計。
對本發(fā)明方法進一步地改進,采用雙刮刀進行印刷,第一次印刷時采用第一刮刀壓迫網(wǎng)布1進行印刷,第二刮刀抬起500-1000um;第二次印刷時第二刮刀落下壓迫網(wǎng)布1進行印刷,第一刮刀抬起500-1000um;第一刮刀和第二刮刀之間設(shè)有絲網(wǎng)印刷柵線電極用漿料4。
以上對本發(fā)明進行了詳細介紹,本發(fā)明中應(yīng)用具體個例對本發(fā)明的實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可對本發(fā)明進行若干改進,這些改進也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。