CN102029776A - 一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板 - Google Patents

一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其通过采用不锈钢片作为丝网板，并在不锈钢片上刻设多组横向网孔阵列组和纵向网孔阵列组，且横向网孔阵列组包括多行由多个方形网孔横向并行排列组成的网孔行，纵向网孔阵列组包括多列由多个方形网孔纵向并行排列组成的网孔列，这种结构的网板在印刷正面电极栅线时，将银浆倒在不锈钢片的印刷区上，印刷用刮刀来回刮银浆使银浆通过各个方形网孔漏到硅片上，由于网孔均呈方形，因此漏到硅片上的银浆堆大小基本一致，使得银浆堆交汇后形成的栅线的宽度均匀一致，提高了印刷精度，从而使得硅太阳能电池所产生的自由电子能够完全通过，有效提高了硅太阳能电池的转化效率。

Description

一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板
技术领域
 本发明涉及一种太阳能电池领域的丝网印刷技术，尤其是涉及一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板。
背景技术
当前，随着硅太阳能电池技术的不断发展，业界对硅太阳能电池转化效率及硅太阳能电池成本等方面提出了更高的技术要求。
硅太阳能电池的制造主要包括以下九个步骤：1、硅片清洗；2、表面结构化；3、扩散；4、去边结；5、镀减反射膜；6、印刷正面电极；7、印刷背面电极；8、烧结；9、测试完成；其中表面结构化、扩散、镀减反射膜及电极的印刷这4个步骤对太阳能电池效率的影响尤为重要。硅太阳能电池的电极栅线是用以汇集硅太阳能电池所产生的自由电子。硅太阳能电池的电极栅线通常是采用丝网印刷技术印刷银等导电浆料，然后经过烘干和烧结形成电极栅线。目前常使用的丝网印刷网板如图2a所示，其通常包括金属框架21和设置于金属框架21中的丝网板22，丝网板22是由多根聚脂丝或不锈钢丝交叉紧绷在金属框架21上制成的，丝网板22上根据欲印刷电极的硅片的正面形状，在不需要印电极处涂有PVA（聚乙烯醇）膜23，目的是让银等导电浆料能通过丝网板22上的网孔24进入硅片上，印刷时刮刀刮动银浆使银浆通过丝网板22上的网孔24漏到硅片81上，但由于这种丝网板22的网孔24呈棱形状，使得部分棱形网孔24边缘处的银浆难以通过（如图2b所示），因此漏到硅片81上的银浆堆26存在大小不一致的现象（如图2c和图2d所示），从而将导致银浆堆26交汇后形成的栅线82（包括主栅线和细栅线）的宽度不均匀（甚至可能造成断栅现象）（如图2e所示），这样硅太阳能电池所产生的自由电子在较窄的栅线处的通过性较差（甚至无法通过），从而将降低硅太阳能电池的转化效率，因此，如何改良丝网印刷技术来提高太阳能电池电极栅线的精确度可靠度，从而提高太阳能电池的转化效率是至关重要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其印刷得到的栅线的宽度均匀，能有效减少出现栅线断裂、栅线缺口等现象，从而提高硅太阳能电池的转化效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，包括金属框架，其特征在于所述的金属框架中设置有不绣钢片，所述的不绣钢片上设置有一个与待印刷电极的硅片相对应的印刷区，所述的印刷区中横向刻设有多组横向网孔阵列组，所述的横向网孔阵列组之间的间距相同，所述的印刷区中纵向刻设有若干组纵向网孔阵列组，每组所述的纵向网孔阵列组与各组所述的横向网孔阵列组存在交叉区域，所述的横向网孔阵列组包括多行网孔行，所述的网孔行之间的间距相同，所述的网孔行主要由多个方形网孔等间距横向并行排列组成，所述的纵向网孔阵列组包括多列网孔列，所述的网孔列之间的间距相同，所述的网孔列主要由多个与所述的网孔行中的所述的方形网孔大小一致的方形网孔等间距纵向并行排列组成，所述的网孔行之间的间距与所述的网孔列中的所述的方形网孔之间的间距相同，所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距与所述的网孔列之间的间距相同。
所述的网孔行之间的间距与所述的网孔列之间的间距相同。
所述的印刷区中刻设有52组所述的横向网孔阵列组和2组所述的纵向网孔阵列组，所述的横向网孔阵列组的宽度为所述的横向网孔阵列组中的所有所述的网孔行的宽度与所述的网孔行之间的间距之和等于50μm，所述的横向网孔阵列组的长度为所述的网孔行中的所有所述的方形网孔的边长与所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距之和等于120×103μm，所述的纵向网孔阵列组的宽度为所述的纵向网孔阵列组中的所有所述的网孔列的宽度与所述的网孔列之间的间距之和等于1990μm。
第1组所述的纵向网孔阵列组与各行所述的网孔行的四分之一位置处相交叉，第2组所述的纵向网孔阵列组与各行所述的网孔行的四分之三位置处相交叉。
所述的方形网孔的边长、所述的网孔行之间的间距、所述的网孔列之间的间距、所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距、所述的网孔列中所述的方形网孔之间的间距均为8～12μm。
所述的方形网孔的边长、所述的网孔行之间的间距、所述的网孔列之间的间距、所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距、所述的网孔列中所述的方形网孔之间的间距均为10μm。
所述的印刷区设置于所述的不绣钢片的中心位置。
    与现有技术相比，本发明的优点在于通过采用不绣钢片作为丝网板，并在不绣钢片上刻设多组横向网孔阵列组和纵向网孔阵列组，且横向网孔阵列组包括多行由多个方形网孔横向并行排列组成的网孔行，纵向网孔阵列组包括多列由多个方形网孔纵向并行排列组成的网孔列，这种结构的网板在印刷电极栅线时，将银浆倒在不绣钢片的印刷区上，印刷用刮刀刮动银浆使银浆通过各个方形网孔漏到硅片上，由于网孔均呈方形，因此漏到硅片上的银浆堆大小基本一致，使得银浆堆交汇后形成的栅线的宽度均匀一致，从而使得硅太阳能电池所产生的自由电子能较好通过，有效提高了硅太阳能电池的转化效率。
附图说明
图1a为本发明的网板的整体结构示意图；
图1b为图1a中A部分的放大示意图；
图1c为银浆通过图1a所示的网板的网孔后漏到硅片上未交汇在一起时的示意图；
图1d为图1c中B部分的放大示意图；
图1e为图1d中的银浆交汇形成的细栅线示意图；
图2a为现有的丝网印刷板的整体结构示意图；
图2b为图2a中C部分的放大示意图；
图2c为银浆通过图2a所示的丝网印刷板的网孔后漏到硅片上未交汇在一起时的示意图；
图2d为图2c中D部分的放大示意图；
图2e为图2d中的银浆交汇形成的细栅线示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提出的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，如图1a和图1b所示，其包括金属框架11如铝制框架等和设置于金属框架11中的不锈钢片12，不锈钢片12的四周边缘与金属框架11的内侧边相连接，不锈钢片12的中心位置上设置有一个与待印刷电极的硅片的形状大小相对应的印刷区13，印刷区13中横向刻设有多组横向网孔阵列组14，横向网孔阵列组14之间的间距相同，印刷区13中纵向刻设有若干组纵向网孔阵列组15，每组纵向网孔阵列组15与各组横向网孔阵列组14存在交叉区域，横向网孔阵列组14包括多行网孔行141，网孔行141之间的间距相同，网孔行141主要由多个方形网孔16等间距横向并行排列组成，纵向网孔阵列组15包括多列网孔列151，网孔列151之间的间距相同，网孔列151主要由多个与网孔行141中的方形网孔16大小一致的方形网孔16等间距纵向并行排列组成，网孔行141之间的间距与网孔列151中的方形网孔之间的间距相同，网孔行141中的方形网孔之间的间距与网孔列151之间的间距相同，网孔行141之间的间距与网孔列151之间的间距相同。
在此，不绣钢片可采用现有的任何不绣钢材料制成；在印刷区13中刻设横向网孔阵列组14和纵向网孔阵列组15可采用激光打孔等光刻技术。
通常硅太阳能电池所采用的硅片大小为125×125mm，因此在本实施例中，在印刷区13中刻设52组横向网孔阵列组14和2组纵向网孔阵列组15，横向网孔阵列组14的宽度为横向网孔阵列组14中的所有网孔行141的宽度与网孔行141之间的间距之和等于50μm，横向网孔阵列组14的长度为网孔行141中的所有方形网孔16的边长与网孔行141中的方形网孔16之间的间距之和等于120×103μm，纵向网孔阵列组15的宽度为纵向网孔阵列组15中的所有网孔列151的宽度与网孔列151之间的间距之和等于1990μm。
为使细栅线上收集的自由电子能够全部汇集到主栅线上，在此将第1组纵向网孔阵列组与各行网孔行的四分之一位置处相交叉，第2组纵向网孔阵列组与各行网孔行的四分之三位置处相交叉，即印刷得到的第1条主栅线与52条细栅线的四分之一位置处相交叉，印刷得到的第2条主栅线与52条细栅线的四分之三位置处相交叉。
在此具体实施例中，可将方形网孔16的边长、网孔行141之间的间距、网孔列151之间的间距、网孔行141中的方形网孔之间的间距、网孔列151中方形网孔之间的间距均设为8～12μm，实际设计过程中，可均设为10μm，这样每组横向网孔阵列组14包括3行网孔行141，每组纵向网孔阵列15组包括100列网孔列151，每组横向网孔阵列14组中的每行网孔行141包括约60000个方形网孔16。
使用本发明的网板印刷正面电极栅线时，将银浆倒在不绣钢片12的印刷区13上，印刷用刮刀来回刮银浆使银浆通过各个方形网孔16漏到硅片91上，由于本不绣钢片12中的网孔16均呈方形（如图1b所示），因此漏到硅片91上的银浆堆92大小基本一致（如图1c和图1d所示），使得银浆堆92交汇后形成的栅线93的宽度均匀一致（如图1e所示），提高了印刷精度，从而使得硅太阳能电池所产生的自由电子能够完全通过，有效提高了硅太阳能电池的转化效率。

Claims (7)

1.一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，包括金属框架，其特征在于所述的金属框架中设置有不绣钢片，所述的不绣钢片上设置有一个与待印刷电极的硅片相对应的印刷区，所述的印刷区中横向刻设有多组横向网孔阵列组，所述的横向网孔阵列组之间的间距相同，所述的印刷区中纵向刻设有若干组纵向网孔阵列组，每组所述的纵向网孔阵列组与各组所述的横向网孔阵列组存在交叉区域，所述的横向网孔阵列组包括多行网孔行，所述的网孔行之间的间距相同，所述的网孔行主要由多个方形网孔等间距横向并行排列组成，所述的纵向网孔阵列组包括多列网孔列，所述的网孔列之间的间距相同，所述的网孔列主要由多个与所述的网孔行中的所述的方形网孔大小一致的方形网孔等间距纵向并行排列组成，所述的网孔行之间的间距与所述的网孔列中的所述的方形网孔之间的间距相同，所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距与所述的网孔列之间的间距相同。
2.根据权利要求1所述的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其特征在于所述的网孔行之间的间距与所述的网孔列之间的间距相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其特征在于所述的印刷区中刻设有52组所述的横向网孔阵列组和2组所述的纵向网孔阵列组，所述的横向网孔阵列组的宽度为所述的横向网孔阵列组中的所有所述的网孔行的宽度与所述的网孔行之间的间距之和等于50μm，所述的横向网孔阵列组的长度为所述的网孔行中的所有所述的方形网孔的边长与所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距之和等于120×103μm，所述的纵向网孔阵列组的宽度为所述的纵向网孔阵列组中的所有所述的网孔列的宽度与所述的网孔列之间的间距之和等于1990μm。
4.根据权利要求3所述的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其特征在于第1组所述的纵向网孔阵列组与各行所述的网孔行的四分之一位置处相交叉，第2组所述的纵向网孔阵列组与各行所述的网孔行的四分之三位置处相交叉。
5.根据权利要求4所述的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其特征在于所述的方形网孔的边长、所述的网孔行之间的间距、所述的网孔列之间的间距、所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距、所述的网孔列中所述的方形网孔之间的间距均为8～12μm。
6.根据权利要求5所述的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其特征在于所述的方形网孔的边长、所述的网孔行之间的间距、所述的网孔列之间的间距、所述的网孔行中的所述的方形网孔之间的间距、所述的网孔列中所述的方形网孔之间的间距均为10μm。
7.根据权利要求1所述的一种用于印刷硅太阳能电池电极的网板，其特征在于所述的印刷区设置于所述的不绣钢片的中心位置。
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