一种太阳能电池片的印刷工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池片的印刷工艺，包括印刷正面电极和背面电极，印刷正面电极时将正面银栅线分两次印刷，第一次先印刷副栅，第二次印刷主栅和副栅，或先印刷主栅和副栅，第二次印刷副栅，经上述两次印刷叠加后，即可获得具有高而细的副栅即细栅线的太阳能电池片。该工艺采用二次印刷方式，通过提高正面电极副栅线的高宽比，可以提高太阳电池的光电转化效率；同时在印刷正面电极的主栅线和背面电极时，采用间断方式印刷，在降低银浆料的成本的同时，大幅度的减小了遮光面积，提高了短路电流Isc，从而显著提高了太阳能电池的光电转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硅太阳能电池制造领域，具体涉及ー种太阳能电池片的印刷工艺。
技术介绍
丝网印刷被广泛地应用于太阳能电池片的制造中，对于太阳能电池的金属栅线， エ艺方面要求在一定范围内印刷的宽度越小，高度越高，电池的光电转换效率越高，然而受到丝网制作和电子浆料开发的限制，传统エ艺只印刷一次正面金属栅线，很难达到理想的高宽比，如图1所示，理论上来说，通过两次印刷后的金属栅线，能实现在印刷栅线宽度变细的基础上，高度相比单次印刷有明显的提高，从而在减少遮光面积，提高短路电流Isc的基础上，保证了填充因子FF不损失，因此采用二次印刷技术成为当今提高转化效率的有效方法，但是现有技术中存在丝网印刷机器的校准对位不精准、操作员水平不够或者丝网印刷网版强度不够等因素，这导致副栅线二次印刷技术不能用于产业化生产。另外，在传统的设计理念中，正面电极的主栅和背面电极都为连续且饱满的设计， 如图7和8中所示，现如今，制作正电极与背电极的电子浆料，其主要成为金属银，成本很高，在电池片生产成本中，占非硅成本的50%左右。随着光伏市场的逐渐庞大，提高太阳能电池的光电转换效率和最大限度的节省生产成本，是企业立足于长久的必由之路，与此同时，随着太阳能电池组件焊接技术的日益成熟，使得电池片图案的设计可以多样化成为可能。因此，探寻ー种既能提高转换效率，又能节省电子导电浆料的图形设计成为当今行业改善创新的热点之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池片的印刷工艺，该エ艺采用二次印刷方式，通过提高正面电极副栅线的高宽比，可以提高太阳电池的光电转化效率；同时在印刷正面电极的主栅线和背面电极吋，采用间断方式印刷，从而可以节约大量的电子导电浆料如银浆、银铝浆料等。本专利技术的上述技术目的是通过如下技术方案来实现的一种太阳能电池片的印刷 エ艺，包括印刷正面电极和背面电极，印刷正面电极时将正面银栅线分两次印刷，第一次先印刷副柵，第二次印刷主栅和副柵，或先印刷主栅和副柵，第二次印刷副柵，经上述两次印刷叠加后，即可获得高而细的副栅即细栅线。作为本专利技术的一种改进，本专利技术在印刷正面电极吋，正面电极采用间断方式印刷， 从而可以节约电子导浆材料如银浆等。作为本专利技术的更进ー步改进，本专利技术在印刷背面电极吋，背面电极采用间断方式印刷，从而可以节约电子导浆材料如银浆、银铝浆等。本专利技术第二次印刷时采用的丝网优选为聚酯网或者不锈钢网。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点(1)本专利技术正面电极印刷时采用二次印刷技术，将正面银栅线分成两次印刷，第一次只印刷副柵，第二次印刷主栅和副柵，或先一次性印刷好主栅和副柵，第二次印刷副栅线， 两次印刷叠加后，使得细栅线能更细而且更高，提高了金属栅线的高宽比，减小了遮光面积，从而提高了短路电流Isc，同时第二道主栅印刷可以采用焊接更好的浆料，提高了产品的焊接质量，保证了组件的稳定，其中第二道主栅是指第二次印刷主栅和副柵，其中的主栅就是第二道主柵，第二次使用的浆料成分和第一次只印刷副栅的浆料成分可以不同；(2)本专利技术为降低电子浆料成本，在二次印刷正银栅线的基本上，正面电极采取间断式印刷方式，具体如下述实施例中所述的采用8段小方块相连的断开式设计，以及背面电极也可以采用间断式印刷方式，具体如下述实施例中所述的背面电极采取3段小长方形的断开式设计，正电极采取8段小方块相连的断开式设计，大幅度的减小了遮光面积，提高了短路电流Isc，同吋，8段小方块正好对应太阳能模拟器检测的探针设计，因此不会带来额外的生产设备改进要求；(3)本专利技术中由于正面主栅和背面电极的宽度都没有改变，组件仍然可以使用原始规格的焊带进行焊接，因此该套图形设计不会影响太阳能组件焊接，具有较强的适用性和开发前景。附图说明图1是传统一次印刷的副栅印刷剖面示意图图2是本专利技术实施例1中正面副栅两次印刷叠加示意图，其中1、前银电扱、2、氮化硅薄膜，3、ρ扩散层，4、硅基体，5、铝背扱；图3是本专利技术实施例1中正面金属栅线第一次印刷示意图 图4是本专利技术实施例1中正面金属栅线第二次印刷示意图 图5是本专利技术实施例1-2中成品片正面示意图 图6是本专利技术实施例1-2中成品片背面示意图 图7是采用常规印刷方式的成品片正面示意图 图8是采用常规印刷方式的成品片背面示意图。具体实施例方式以下结合附图，列举具体实施例对本专利技术进行说明。需要指出的是，实施例只用于对本专利技术作进ー步说明，不代表本专利技术的保护范围，其他人根据本专利技术的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例1对于156x156尺寸的多晶硅电池片，正面副栅根数为73根，副栅线宽为80 μ m,使用杜邦PV159作为正面银栅线的浆料，将正面银栅线分成两次印刷，第一次只印刷副栅(如图 3)，第二次印刷主栅和副栅(如图4)，两次印刷叠加后(如图2)副栅线高为Mym,相比一次印刷的电池片副栅(如图1)线高17μπι，高宽比提高幅度为40%，太阳能电池的短路电流 Isc提高了 0. 19Α，转换效率提高了 0. 25%。丝网印刷时采用应用材料公司Baccini Essato technology printer的丝网印刷机，下同，其中第二次印刷时采用图像采集方式，传统的一次印刷机器不能精确对位的原因是采集图像的相机扑捉精度不够高，机器软件程序采用的对准方式是寻找硅片的边缘，这样会导致定位硅片中心位置的偏差较大，而二次印刷不仅在一次印刷的基础上引进了更加先进的相机部件，还将原有的1个相机増加到目前的5个，在软件程序上，将边缘对准改为采集4个规则图案的中心，再根据这4个中心位置确定最后的硅片中心位置，将数字信号传递给机器的电机，从而实现更加精确的栅线对准。同吋，虽然机器本身的精准度提高了很多，但是丝网印刷的过程中难免由于丝网使用的时间问题，导致网版的图像不同程度的发生变形，因此需要引入高倍显微镜对网版和印刷栅线进行检测，从而可以更好的操作丝网印刷网版，更好的測量印刷图案的尺寸以及网版的使用状态。并且，二次印刷网版使用的网纱材质不同于单次印刷，单次印刷一般采用较低拉伸強度的不锈钢丝网，而二次印刷则会采用強度较单次印刷网纱强10倍的聚酯网或者不锈钢网，另外由于需要将细栅线设计得较细，需要选择开ロ率较大、丝径较细的网纱，这些都是二次印刷网版不同于单次印刷的地方。另外，为降低电子浆料成本，在二次印刷正银栅线的基础上，正电极采取8段小方块相连的断开式设计(如图4、5)和背电极采取3段小长方形的断开式设计(如图6)。正电极采取8段小方块相连的断开式设计，大幅度的减小了遮光面积，短路电流Isc相比正常ニ 次印刷(如图7和图8)提高了 0.14A，转换效率提高了 0.12%。正银浆料耗量由0. 21g降低为0. 18g，降低幅度为13% ；背银浆料耗量由0. 08g降低为0. 04g,降低幅度为50%。实施例2对于156x156尺寸的多晶硅电池片，正面副栅根数为73根，副栅线宽为80 μ m，使用杜邦PV159作为正面银栅线的浆料，将正面银栅线分成两次印刷，第一次先一次性印刷好主栅和副柵，第二次只印刷副栅，两次印刷叠加后副栅线高为Μμπι，相比一次印刷的电池片副栅线高17 μ m，高宽比提高幅度为40%，太阳能电池的短路电流Isc提高了 0. 19A，转换效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泉，杨虎，汤坤，兰李宁，任克勇，陈赛赛，宋锋兵，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，合肥晶澳太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：