用于光伏電池的柵線制造工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于光伏電池的柵線制造工藝，將第一漿料、第二漿料分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，下噴嘴和上噴嘴行進(jìn)速度為125mm/s；電池正面電極柵線烘干溫度140~160℃；所述第一漿料由下列組分組成：有機(jī)載體、銀粉、玻璃粉和歐姆接觸添加劑 ，第一漿料中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55：30：10：5重量份比例形成；所述第二漿料由下列重量份比例的組分組成：有機(jī)載體、銀粉、玻璃粉和金屬粘結(jié)劑，所述第一漿料層寬度為40~80μm，高度為5~10μm；所述第二漿料層寬度為40~80μm，高度為15~30μm。本發(fā)明解決了定位精度問(wèn)題，電極金屬柵線本身還具有良好的導(dǎo)電性能，且能獲得的金屬柵線的高寬比大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于光伏電池的柵線制造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于光伏電池的柵線制造工藝，屬于太陽(yáng)能電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池是具有"光伏效應(yīng)"的半導(dǎo)體器件，該器件的PN結(jié)被光照后產(chǎn)生電壓， 即光能產(chǎn)生電能的過(guò)程，那么，根據(jù)上述原理，最關(guān)鍵的是必須有連通回路把電能形成電 流，才能使用。因此在太陽(yáng)能電池的表面制備電極引出電流，就非常重要。目前，產(chǎn)業(yè)化的 方案是分別在太陽(yáng)能電池的兩面印刷漿料做成電極，其中一種是用于太陽(yáng)能電池背面的鋁 或鋁/銀電極；另一種是用于太陽(yáng)能電池受光面(正面）的銀電極，相較于太陽(yáng)能電池的性 能，其正面電極的要求非常高，因?yàn)樗鼤?huì)直接影響太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率(關(guān)鍵性能)。一般 來(lái)講，正面電極柵線必須具備以下條件：具有低的接觸電阻和體電阻，電極的高寬比要大， 減少對(duì)陽(yáng)光吸收的影響。目前制備正面電極柵線的主要方法為絲網(wǎng)印刷工藝。絲網(wǎng)印刷工 藝作為一種早已成熟的工藝方法應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏電池的制造，但是，采用絲網(wǎng)印刷工藝 還有一個(gè)缺陷，就是難以獲得高寬比很大的電極柵線，一般來(lái)說(shuō)，絲網(wǎng)印刷工藝制作的電極 柵線的高寬比小于0.3,這都是因?yàn)闈{料的粘度、印刷壓力、絲網(wǎng)厚度等因素的制約。與此同 時(shí)，目前絲網(wǎng)印刷主要采用一次印刷技術(shù)，因而所采用的漿料既要滿足電極對(duì)接觸界面的 要求的同時(shí)還要滿足對(duì)電極形狀和導(dǎo)電能力的要求。因而目前的漿料只能尋求兩者之間的 平衡。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種用于光伏電池的柵線制造工藝，此制備工藝能制備高寬比的太陽(yáng) 能電池正面電極并解決了定位精度問(wèn)題；其次，可以滿足對(duì)電極形狀和導(dǎo)電能力的要求，可 避免在加工過(guò)程中施加在硅片上的壓力導(dǎo)致硅片碎裂。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于光伏電池的柵線制造工藝， 所述電池正面電極柵線由第一漿料層（A)、位于此第一漿料層（A)上表面的第二漿料層（B) 組成； 將第一漿料(A)、第二漿料（B)分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，所述下噴嘴 與上噴嘴緊貼地并行設(shè)置且上噴嘴位于下噴嘴上側(cè)面；所述下噴嘴噴涂壓力為〇. 5MPa，所 述上噴嘴噴涂壓力為0. 65MPa，下噴嘴和上噴嘴行進(jìn)速度為125mm/s ;電池正面電極柵線烘 干溫度14(Tl60°C，烘干時(shí)間14?16分鐘； 所述第一漿料（A)由下列重量份比例的組分組成： 有機(jī)載體 23份， 銀粉 70份， 玻璃粉 5份， 歐姆接觸添加劑 2份， 所述第一漿料(A)中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55 :30 : 10 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時(shí)混合形成； 所述第二漿料（B)由下列重量份比例的組分組成： 有機(jī)載體 10份， 銀粉 85份， 玻璃粉 1份， 金屬相粘結(jié)劑 4份， 所述第二漿料（B)中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照53 :28 : 14 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時(shí)混合形成； 所述銀粉的粒徑為〇. OflO μ m ; 所述玻璃粉為硼-硅-鉛、鉍-硅-銻、鉍-硅-鋅、鉍-硅-鉛體系中的任意一種。
[0005] 上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下： 1、上述方案中，所述電池正面電極柵線寬度為4(Γ80 μ m，高度為2(Γ40 μ m ;其中，所述 第一漿料層A寬度為4(Γ80 μ m，高度為5?10 μ m ;所述第二漿料層B寬度為4(Γ80 μ m，高度 為 15?30 μ m。
[0006] 2、上述方案中，所述第一漿料（A)經(jīng)攪拌后在三輥研磨機(jī)上研磨30分鐘后獲得； 所述第二漿料（B)的配置攪拌后在三輥研磨機(jī)上研磨30分鐘后獲得。
[0007] 3、上述方案中，所述下噴嘴最低處離太陽(yáng)能電池 0. lmnT5mm。
[0008] 4、上述方案中，所述電池正面電極柵線烘干溫度15(T300°C，所述烘干時(shí)間15分 鐘。
[0009] 5、上述方案中，所述玻璃粉軟化點(diǎn)應(yīng)為35(T550°C，同時(shí)，其粒徑為0. 05?2μπι。
[0010] 6、上述方案中，所述銀粉的粒徑為0· 05?2μπι。
[0011] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果： 1、本發(fā)明采用特定配方和工藝的第一漿料主要滿足對(duì)接觸界面的要求，采用特定配方 和工藝的第二漿料疊加在第一漿料層上表面主要用來(lái)滿足對(duì)電極形狀和導(dǎo)電能力的要求； 其次，將第一漿料(Α)、第二漿料（B)分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，所述下噴嘴 與上噴嘴緊貼地并行設(shè)置且下噴嘴位于上噴嘴上側(cè)面，一次噴涂?jī)煞N漿料，所述下噴嘴噴 涂壓力為〇· 5MPa，所述上噴嘴噴涂壓力為0· 65MPa，從而解決了第一漿料層和第二漿料層 之間的定位精度。
[0012] 2、本發(fā)明采用特定的組分配方及其第一漿料層和第二漿料層搭配組合，有機(jī)載 體和燒結(jié)時(shí)起燒透減反層和粘結(jié)作用的無(wú)機(jī)載體，銀微粉作為導(dǎo)電體。特定的無(wú)機(jī)載體和 有機(jī)載體組合低熔點(diǎn)玻璃微粉和起助燒作用的金屬氧化物組成，改善了減反層的燒透能力 和電極對(duì)電池基片的結(jié)合力，無(wú)機(jī)載體對(duì)接觸電阻的降低也起非常關(guān)鍵的作用。
[0013] 3、本發(fā)明采用兩個(gè)噴頭的噴嘴裝置，一次噴涂?jī)煞N漿料，在硅片上連續(xù)噴涂正面 電極柵線，下噴嘴噴涂的第一漿料為了增強(qiáng)正面電極柵線與硅片的歐姆接觸，降低接觸電 阻；下噴嘴噴涂的第二漿料為了增強(qiáng)正面電極柵線的導(dǎo)電率，降低電極柵線的體電阻。第一 漿料和第二漿料經(jīng)過(guò)烘干燒結(jié)以后形成合一的正面電極金屬柵線。最終形成的正面電極金 屬柵線不僅和硅片有良好的接觸，而且電極金屬柵線本身還具有良好的導(dǎo)電性能，且能獲 得的金屬柵線的高寬比大于〇. 3。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 附圖1為本發(fā)明柵線制造工藝噴頭固定時(shí)的示意圖； 附圖2為本發(fā)明柵線制造工藝硅片固定時(shí)的示意圖； 附圖3為本發(fā)明電池正面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 以上附圖中：1、第一漿料層；2、第二漿料層；3、上噴嘴；4、下噴嘴；5、電池。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例1-5 :-種用于光伏電池的柵線制造工藝，如附圖1-3所示，所述電池正面電極 柵線由第一漿料層1、位于此第一漿料層1上表面的第二漿料層2組成； 將第一漿料(A)、第二漿料（B)分別裝入與下噴嘴4、上噴嘴3相連接的容器，所述下噴 嘴4與上噴嘴緊3貼地并行設(shè)置且上噴嘴3位于下噴嘴4上側(cè)面；所述下噴嘴4噴涂壓力 為0. 5MPa，所述上噴嘴3噴涂壓力為0. 65MPa，下噴嘴4和上噴嘴3行進(jìn)速度為125mm/s ; 電池5正面電極柵線烘干溫度14(Tl60°C，烘干時(shí)間14~16分鐘； 所述第一漿料（A)由下列重量份比例的組分組成： 有機(jī)載體 23份， 銀粉 70份， 玻璃粉 5份， 歐姆接觸添加劑 2份， 所述第一漿料(A)中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55 :30 : 10 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時(shí)混合形成； 所述第二漿料（B)由下列重量份比例的組分組成： 有機(jī)載體 10份， 銀粉 85份， 玻璃粉 1份， 金屬相粘結(jié)劑 4份， 所述第二漿料（B)中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照53 :28 : 14 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時(shí)混合形成； 所述銀粉粒徑實(shí)施例1為2μπι，實(shí)施例2為6μπι，實(shí)施例3為9μπι，實(shí)施例4為 0· 05 μ m，實(shí)施例5為2 μ m ; 所述玻璃粉實(shí)施例1為砸-娃-鉛，實(shí)施例2為秘-娃-鋪，實(shí)施例3為秘-娃-鋒， 實(shí)施例4為秘-娃-鉛，實(shí)施例5為秘-娃-鉛。
[0017] 所述電池正面電極柵線寬度，所述第一漿料層A和第二漿料層B尺寸如表1所示： 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種用于光伏電池的柵線制造工藝，其特征在于：所述電池正面電極柵線由第一漿 料層、位于此第一漿料層上表面的第二漿料層組成； 將第一漿料、第二漿料分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，所述下噴嘴與上噴嘴 緊貼地并行設(shè)置且上噴嘴位于下噴嘴上側(cè)面，下噴嘴和上噴嘴行進(jìn)速度為125mm/s ;電池 正面電極柵線烘干溫度14(T160°C，烘干時(shí)間14~16分鐘； 所述第一漿料由下列重量份比例的組分組成： 有機(jī)載體 23份， 銀粉 70份， 玻璃粉 5份， 歐姆接觸添加劑 2份， 所述第一漿料中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55 :30 :10 :5 重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時(shí)混合形成； 所述第二漿料由下列重量份比例的組分組成： 有機(jī)載體 10份， 銀粉 85份， 玻璃粉 1份， 金屬粘結(jié)劑 4份， 所述第二漿料中有機(jī)載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照53 :28 :14 :5 重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時(shí)混合形成； 所述銀粉的粒徑為〇. 〇1~1〇 U m，所述玻璃粉為硼-硅-鉛；所述第一漿料層A寬度為 40?80 ii m，高度為5?10 ii m ;所述第二漿料層B寬度為40?80 ii m，高度為15?30 ii m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述玻璃粉軟化點(diǎn)應(yīng)為 350?550°C，同時(shí)，其粒徑為0. 05?2iim。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述第一漿料經(jīng)攪拌后在三輥 研磨機(jī)上研磨30分鐘后獲得；所述第二漿料的配置攪拌后在三輥研磨機(jī)上研磨30分鐘后 獲得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述下噴嘴最低處離太陽(yáng)能電 池 0? 1mm?5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述銀粉的粒徑為0. 05~2 y m。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK104393105SQ201410563868
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】周欣山, 汪山, 傅堅(jiān) 申請(qǐng)人:蘇州晶銀新材料股份有限公司