图案转印片、浆料填充单元及光伏太阳能电池制造技术

技术编号:35928131 阅读:35 留言:0更新日期:2022-12-14 10:12
提供了图案转印片、浆料填充单元及光伏太阳能电池。还提供了图案转印片、浆料填充头和光伏太阳能电池片,提供在单个照射步骤中转印在接收基板上的多层将浆料堆叠层。浆料堆叠逐层填充,可以在不同堆叠层具有不同的材料,堆叠层厚度由填充器件的参数控制,例如在刮刀的情况下,刮刀的压力、角度、速度和柔韧性(材料)。具体地,堆叠层的底层可以被配置为与接收基板连接,而一个或多个顶层可以被配置为优化印刷特征的质量。例如,底层可以包括与衬底结合、改性衬底(例如,在其中形成选择性发射极(SE))和/或提供与可能与衬底不相容的顶层的阻挡层(例如,硅衬底上的铜)材料层。释放材料可用于支持堆叠线的单步释放。可用于支持堆叠线的单步释放。可用于支持堆叠线的单步释放。

【技术实现步骤摘要】
图案转印片、浆料填充单元及光伏太阳能电池


[0001]本技术涉及图案转移印刷领域,更具体地,涉及多特征层栅线的印刷,图案转印片、浆料填充单元及光伏太阳能电池。

技术介绍

[0002]美国专利第9,616,524号(其通过引用整体并入本文)教导了在接收基板上沉积材料的方法,所述方法包括:提供具有后表面和前表面的源基板,该后表面承载至少一片涂层材料;提供与源基板相邻并且面向涂层材料定位的接收基板;以及朝向源基板的前表面辐射光,以从源基板除去至少一片涂层材料,并且将所述除去的至少一片作为整体沉积到接收基板上。
[0003]Lossen等(2015),Pattern Transfer Printing(PTP
TM
)for c

Si solar cell metallization,5thWorkshop on Metallization for Crystalline Silicon Solar Cells,Energy Procedia 67:156

162(其通过引用整体并入本文)教导了图案转印印刷(PTP
TM
)作为用于c

Si PV太阳能电池的先进正面金属化的非接触式印刷技术,该技术基于聚合物基板的激光诱导沉积。
[0004]然而,现有技术无法实现包括多特征导电层的电极图案单次印刷。

技术实现思路

[0005]以下是提供了对本技术的初步理解的简要概述。概述不一定标识关键要素也不用于限制本技术的范围,而仅用作对以下描述的介绍。
[0006]本技术的一个方面提供了一种图案转印片,其包括:源基板上的多个沟槽,所述沟槽以图案排列并且被配置填充有印刷浆料并且在通过激光束照射能够将印刷浆料从沟槽释放到接收基板上,其中印刷浆料包括由多层形浆料层形成的堆叠层,可使用单个照射步骤将其转印至接收基板,形成接收基板上的多特征层堆叠线,即堆叠栅线。
[0007]进一步的,本技术的图案转印片,所述多个层中的至少两层包含不同的材料成分和/ 或不同的材料。
[0008]进一步的,本技术的图案转印片,所述堆叠层包括底层,其包括被配置为将转印的堆叠层机械的或者电的结合到接收基板的材料,及至少一个顶层,包含被配置为沿着转印的堆叠线提供导电性材料。
[0009]进一步的,本技术的图案转印片,所述堆叠层包括底层,其包括被配置为在所述接收基板上形成选择性发射极(SE)的材料,以及至少一个顶层,其被配置为沿着转印的堆叠线提供导电性并提供与接收基板的电接触。
[0010]进一步的,本技术的图案转印片,其中所述至少一个顶层包括银浆。
[0011]进一步的,本技术的图案转印片,所述堆叠层包括底层,其包括被配置为在所述接收基板上提供阻挡层和/或种子层的材料,以及至少一个顶层,包括被配置为沿所述转移的堆叠线提供导电性的材料。
[0012]进一步的,本技术的图案转印片,所述底层材料包括铝、银、铬、金、锡、铟、镍、钛、钽中的至少一种,其合金,和/或它们的组合,并且所述至少一种顶层材料包括铜。所述底层材料为铝浆、银浆、铬浆、金浆、锡浆、铟浆、镍浆、钛浆、或钽浆,并且所述至少一种顶层材料为铜浆。
[0013]进一步的,本技术的图案转印片,所述底层的厚度在1

5μm之间。
[0014]进一步的,本技术的图案转印片,其中所述底层包含释放材料组合物。
[0015]进一步的,本技术的图案转印片,其中所述沟槽内部由涂层涂覆,该涂层被配置为在施加用于转印浆料释放的照射时分解,以增强多浆料堆叠层的释放能力。
[0016]进一步的,本技术的图案转印片,所述图案转印片对激光照射是透明的,以及所述沟槽通过压制成型、气动成型、激光成型或压印形成在所述图案转印片中。
[0017]进一步的,本技术的图案转印片,所述图案转印片包括至少一层聚合物层,所述聚合物层由以下中的至少一者制成:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、全芳族聚酯、芳族

脂族共聚酯、丙烯酸酯共聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、芳族聚酰亚胺、脂环族聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、乙酸纤维素、硝酸纤维素、芳族聚酰胺、聚氯乙烯、多酚、聚芳酯、聚苯硫醚、聚苯醚或聚苯乙烯。
[0018]本技术的一个方面提供一种光伏太阳能电池,包括利用上述的图案片转印形成的多层堆叠线中的至少一个。
[0019]本技术的一个方面提供了一种浆料填充单元,设置于图案转印(PTP)系统中,所述浆料填充单元被配置为用导电印刷浆料填充所输送的图案转印片上的图案化沟槽,其中所述浆料填充单元包括两个或多个施加的浆料填充头,用来将多个层组成的堆叠层连续填充沟槽,该堆叠层由PTP系统使用单个照射步骤作为堆叠线转印到接收基板上。
[0020]进一步的,本技术的浆料填充单元,所述两个或更多个浆料填充头包括各自的填充头,一个填充头用于填充一层浆料层,并且其中所述浆料填充头中的至少一个参数是可调节的:施加到相应刮刀的压力、刮刀角度、刮刀速度和/或柔韧性——以调整相应层中的至少一层的厚度。
[0021]进一步的,本技术的浆料填充单元,刮刀压力选择在2

4bar内,刮刀角度选择在30
°ꢀ‑
120
°
内,刮刀速度选择在25

100mm/sec内和/或刮刀材料是选自不锈钢、塑料和橡胶。
[0022]进一步的,本技术的浆料填充单元,至少一个填充头是再循环膏体分配装置填充头。
[0023]进一步的,本技术的浆料填充单元,用于填充所述堆叠层的顶层的所述填充头中的至少最后一个是所述再循环膏体分配装置填充头。
[0024]进一步的,本技术的浆料填充单元,还包括涂覆单元,其被配置为在将所述印刷浆料填充到所述沟槽中之前用释放层涂覆所述沟槽。
[0025]本技术的一个方面提供了一种光伏太阳能电池,包括接收基板,该接收基板被配置为将光转换为通过导线传送的电,其中至少一条导线是多层的并且在单个图案转移印刷步骤中印刷,至少一条多特征层栅线即包括至少两层由不同材料制成的层,这些层被转印为多层堆叠线,包括至少两种不同类型的金属浆料。
[0026]进一步的,本技术的光伏太阳能电池,所述至少一个多层堆叠线包括底层,所述底层包括被配置为将转移的堆叠线结合到接收基板的材料,以及至少一个顶层,其包括被配置为沿着转移的堆叠线提供导电性的材料。
[0027]进一步的,本技术的光伏太阳能电池,其中所述至少一个多层堆叠线包括底层,所述底层包括被配置为在接收基板上形成选择性发射极(SE)线的材料,以及至少一个顶层,其被配置为沿着转移的堆叠线提供导电性并且提供与接收基板的电接触。
[本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图案转印片,包括设置在图案转印片中的多个沟槽,所述沟槽以图案排列并且被配置为填充印刷浆料并且能够在被激光束照射时将印刷浆料从所述沟槽释放到接收基板上,其特征在于,其中印刷浆料包括由多个层堆叠形成的堆叠层,堆叠层在单个照射步骤中被转移到接收基板上。2.根据权利要求1所述的图案转印片,其特征在于,所述多个层中的至少两层包含不同的材料成分和/或不同的材料。3.根据权利要求2所述的图案转印片,其特征在于,所述堆叠层包括底层,其包括被配置为将转印的堆叠层机械的或者电的结合到接收基板的材料,及至少一个顶层,包含被配置为沿着转印的堆叠线提供导电性材料。4.根据权利要求2所述的图案转印片,其特征在于,所述堆叠层包括底层,其包括被配置为在所述接收基板上形成选择性发射极(SE)的材料,以及至少一个顶层,其被配置为沿着转印的堆叠线提供导电性并提供与接收基板的电接触。5.根据权利要求3所述的图案转印片,其特征在于,其中所述至少一个顶层包括银浆。6.根据权利要求2所述的图案转印片,其特征在于,所述堆叠层包括底层,其包括被配置为在所述接收基板上提供阻挡层和/或种子层的材料,以及至少一个顶层,包括被配置为沿所述转移的堆叠线提供导电性的材料。7.根据权利要求6所述的图案转印片,其特征在于,所述底层材料为铝浆、银浆、铬浆、金浆、锡浆、铟浆、镍浆、钛浆、或钽浆,并且所述至少一种顶层材料为铜浆。8.根据权利要求3所述的图案转印片,其特征在于,所述底层的厚度在1

5μm之间。9.根据权利要求3所述的图案转印片,其特征在于,其中所述底层包含释放材料组合物。10.根据权利要求1所述的图案转印片,其特征在于,其中所述沟槽内部由涂层涂覆,该涂层被配置为在施加用于转印浆料释放的照射时分解,以增强多浆料堆叠层的释放能力。11.根据权利要求1所述的图案转印片,其特征在于,所述图案转印片对激光照射是透明的,以及所述沟槽通过压制成型、气动成型、激光成型或压印形成在所述图案转印片中。12.根据权利要求11所述的图案转印片,其特征在于,所述图案转印片包括至少一层聚合物层,所述聚合物层由以下中的一者制成:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、全芳族聚酯、芳族

脂族共聚酯、丙烯酸酯共聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、芳族聚酰亚胺、脂环族聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、乙酸纤维素、硝酸纤维素、芳族聚酰胺、聚氯乙烯、多酚、聚芳酯、聚苯硫醚、聚苯醚或聚苯乙烯。13.一种光伏太阳能电池,包括利用权利要求1

12中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃亚尔
申请(专利权)人:武汉帝尔激光科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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