CN102689534A

CN102689534A - 太阳能电池正面电极的丝网印刷方法

Info

Publication number: CN102689534A
Application number: CN2012101908217A
Authority: CN
Inventors: 关统州
Original assignee: Jetion Solar China Co Ltd
Current assignee: In building materials jetion science and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: CN102689534B

Abstract

本发明实施例提供一种太阳能电池正面电极的丝网印刷方法，包括：提供丝网印刷基片；将所述丝网印刷基片按照与待印刷硅片相同的尺寸大小和厚度切割成试印片；在所述试印片上进行试印刷得到试印电极；判断所述试印电极是否符合预定要求，如果是，确定所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极时采用的参数为丝网印刷参数；按照所述丝网印刷参数在所述待印刷硅片的正面执行丝网印刷操作。相对于现有技术，该方法避免了直接在待印刷硅片上执行试印刷操作或者多次执行试印刷操作导致待印刷硅片的电性能下降，从而提高了形成正面电极后的太阳能电池的整体性能。

Description

太阳能电池正面电极的丝网印刷方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池正面电极的丝网印刷方法。

背景技术

单晶硅或者多晶硅太阳能电池的制造过程中，大多使用丝网印刷工艺印刷正面电极的方式制造太阳能电池片，在该工艺中必须使用网版。网版的使用寿命在一般8小时左右，网版使用寿命结束后或者太阳能电池片的正面电极印刷不良时需要更换新的网版以保证合格的印刷质量。

在更换新的网版后太阳能电池正面的印刷图形的位置通常会出现偏移，因此需要首先执行试印刷操作以观察印刷图形的位置是否正确并对印刷图形的位置进行调节。在试印刷步骤中，传统工艺中通常在待印刷硅片上直接进行试印刷：在待印刷硅片的正面执行试印刷步骤直至待印刷硅片正面电极的位置和印刷质量符合预定的要求，此过程中如果试印刷后的待印刷硅片正面电极的位置和印刷质量不符合预定的要求，则需要将不符合要求的正面电极擦拭掉，然后再次执行试印刷操作，因此该试印刷操作可能需要多次重复执行。

然而，对硅片进行擦拭会导致硅片电性能下降，所以由于试印刷后的正面电极不符合要求而对待印刷硅片进行擦拭会造成待印刷硅片的电性能下降，进一步会影响在其正面形成电极后的待印刷硅片的整体性能下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不会造成待印刷硅片的电性能下降的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法，以保证在其正面形成电极后的太阳能电池片的整体性能。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种太阳能电池正面电极的丝网印刷方法，包括：

提供丝网印刷基片；

将所述丝网印刷基片按照与待印刷硅片相同的尺寸大小和厚度切割成试印片；

在所述试印片上进行试印刷得到试印电极；

判断所述试印电极是否符合预定要求，如果是，确定所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极时采用的参数为丝网印刷参数；

按照确定的所述丝网印刷参数在所述待印刷硅片的正面执行丝网印刷操作。

优选地，所述判断所述试印电极是否符合预定要求后，还包括：如果否，则将所述试印电极清洗掉并重复执行所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极的步骤。

优选地，所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极前，还包括：

对所述试印片进行磨砂处理直至所述试印片表面的粗糙度与所述待印刷硅片正面的粗糙度相同。

采用无水乙醇和/或松油醇对所述试印片进行清洗处理。

优选地，所述丝网印刷基片为硅片、由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的基片或者由高密度聚乙烯制成的基片。

优选地，所述丝网印刷参数包括网版高度、刮刀高度、印刷压力以及网版位置。

本发明实施例提供的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法，通过在与待印刷硅片的尺寸大小和厚度相同的试印片上执行试印刷操作，得到符合要求的试印电极并以此确定正确的丝网印刷参数，最后按照该丝网印刷参数在待印刷硅片的正面执行丝网印刷操作得到正面电极。相对于现有技术，该方法避免了直接在待印刷硅片上执行试印刷操作或者多次执行试印刷操作导致待印刷硅片的电性能下降，从而提高了形成正面电极后的太阳能电池的整体性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为避免因硅片经过试印刷步骤而导致最终在此硅片上形成正面电极后硅片整体性能下降，本发明实施例提供一种太阳能电池正面电极的丝网印刷方法，图1示出了该方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S101：提供丝网印刷基片。

本发明实施例中的丝网印刷基片可以循环多次使用，同时，在再次使用之前需要将试印刷的电极清洗去除，所以，丝网印刷基片需要具有一定的耐腐蚀性，同时也需要具有一定的强度和韧性，以便后续对丝网印刷基片的切割以及在其上进行试印刷操作。

本发明实施例中，该基片可以是正常硅片（后续丝网印刷过程中不再使用此硅片）或者废硅片等，也可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的基片或者由高密度聚乙烯制成的基片等。本发明的一个实施例中，优选采用由高密度聚乙烯制程的基片。

步骤S102：将丝网印刷基片按照与待印刷硅片相同的尺寸大小和厚度切割成试印片；

试印片的作用旨在通过在试印片上试印刷得到位置正确、印刷质量合格的电极，以方便采用该试印刷步骤的参数在待印刷硅片上进行丝网印刷操作，以在待印刷硅片的正面得到位置正确、印刷质量合格的电极，所以，需要将丝网印刷基片按照与待印刷硅片相同的尺寸大小和厚度切割成试印片，即试印片的尺寸大小和厚度与待印刷硅片的尺寸大小和厚度一致，其中尺寸大小可以包括边长、直径、垂直度等；除了尺寸大小和厚度外，试印片的厚度偏差和总厚度偏差等参数也可以与待印刷硅片的厚度偏差和总厚度偏差等参数一致。

在本发明的一些具体示例中，待印刷硅片的尺寸及其他要求可以如下表所示：

表1（对于单晶硅太阳能电池）：

表2（对于多晶硅太阳能电池）：

	156M02/156M03/156P05/156P06
		尺寸(mm)	156×156
尺寸公差(mm)	±0.5
		垂直度	90°±0.3°
厚度（μm）	170～250
		厚度偏差（μm）	±30
总厚度偏差（μm）	40

步骤S103：在试印片上进行试印刷得到试印电极。

该步骤可以采用传统工艺中的丝网印刷步骤进行，区别仅在于该步骤是在上述提到的试印片（可以是硅片、由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的基片或者由高密度聚乙烯制成的基片等）进行，其他具体步骤可以参照传统的太阳能电池正面电极的丝网印刷工艺执行，当然，本领域技术人员也可以依照具体要求对工艺进行改进和变形。

步骤S104：判断试印片上的试印电极是否符合预定要求，如果是，执行步骤S105。

在试印片上形成试印电极后，需要对试印电极是否符合要求进行判断，如果不符合要求需要重新在试印片上进行试印刷得到试印电极，然后再判断重新试印刷后的试印电极是否符合要求，直至试印电极符合预定要求为止。

其中，该预定要求可以包括预定的位置要求和/或预定的质量要求，即，判断试印电极与试印片之间的相对位置和/或试印电极的质量是否符合要求。鉴于试印片与待印刷硅片的尺寸大小和厚度一致，则试印电极与试印片之间的位置关系相当于该试印电极印刷在待印刷硅片上时该试印电极与待印刷硅片之间的位置关系；同时，印刷在试印片上的试印电极的质量相当于该试印电极印刷在待印刷硅片上的质量。因此，在试印片上的试印电极符合预定要求相当于该试印电极印刷在待印刷硅片上时也符合预定要求。

具体地，试印电极在试印片上的位置可以采用（x，y，θ）来表示，即试印电极在试印片上的坐标和角度关系；试印电极的质量可以包括试印电极是否有多余或者缺少，试印电极的长度、宽度以及试印电极的中间是否有中断（即试印电极是否连续）等。如果试印片上的试印电极没有多余和缺少、试印电极的长度和宽度符合要求、每条试印电极均连续，则可认为该试印电极符合预定的质量要求。

另外，如果试印片上的试印电极不符合预定要求，则可以首先将试印片上不符合预定要求的试印电极清洗掉，然后再在试印片上重复执行在试印片上进行试印刷得到试印电极的步骤，直至试印片上的试印电极符合预定的要求。具体地，可以使用无水乙醇和/或松油醇将试印片上不符合预定要求的试印电极清洗掉。

步骤S105：确定丝网印刷参数。

如果试印片上的试印电极符合预定要求，则相当于该试印电极印刷在待印刷硅片上时也符合预定要求，所以确定步骤S103中在试印片上进行试印刷得到试印电极时所采用的参数为丝网印刷参数。

具体地，丝网印刷参数可以包括网版高度、刮刀高度、印刷压力以及网版位置等。

步骤S106：依照步骤S105确定的丝网印刷参数在待印刷硅片的正面执行丝网印刷步骤，得到太阳能电池片的正面电极。

鉴于步骤S104中采用该丝网印刷参数在试印片上印刷的试印电极已经符合预定要求，则步骤S106中得到的正面电极也符合预定要求。

此外，本发明的其他实施例中，在执行步骤S103之前，还可以包括以下步骤：

A对试印片进行磨砂处理直至试印片表面的粗糙度与待印刷硅片正面的粗糙度相同。

太阳能电池片制备正面电极之前，一般经过了制绒处理，所以太阳能电池片的正面一般为绒面，具有一定的粗糙度。为保证在试印片上形成的试印电极能够更加准确地反映在待印刷硅片上形成的试印电极，可以将试印片进行处理，以使试印片表面的粗糙度与待印刷硅片正面的粗糙度相近或者相同，其中可以对试印片进行磨砂处理。

和/或，

B采用无水乙醇和/或松油醇对试印片进行清洗处理，

为保证在试印片上形成的试印电极能够更加准确地反映在待印刷硅片上形成的试印电极，还可以采用无水乙醇和/或松油醇对试印片进行清洗处理。在本发明的一个实施例中，该步骤优选采用无水乙醇。

需要说明的是，上述步骤A还可以在步骤S102之前执行，即首先对丝网印刷基片进行磨砂处理，然后再将经过磨砂处理后的丝网印刷基片按照与待印刷基片相同的尺寸大小和厚度切割成试印片。

另外，上述步骤A可以在上述步骤B之前或者之后执行，在本发明的一个实施例中，上述步骤A优选在步骤B之前执行。

需要说明的是，本发明实施例中的试印片可以循环多次使用；本发明实施例提供的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法可以适用于单晶硅太阳能电池或者多晶硅太阳能电池。

本发明实施例中的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法可以有多种具体地实现方式，为使本发明实施例的技术方案更加清晰，以下以一些具体实例对这些方式进行说明，需要说明的是，这些实例仅是对本发明实施例技术方案的解释，并不用于限定本发明技术方案，本领域普通技术人员能够在本发明技术方案的基础上容易想到其他类似或者等同的替代方案，在本发明思路的基础上无需创造性劳动得到的能够实现本发明目的的类似技术方案都在本发明的保护范围内。

在本发明一个具体示例中，待印刷硅片用于多晶硅太阳能电池的制造。其中，该待印刷硅片的尺寸为上述表2中的尺寸。具体地，可以采用如下步骤在太阳能电池正面印刷形成电极：

（1）提供由高密度聚乙烯制成的丝网印刷基片；

（2）将由高密度聚乙烯制成的丝网印刷基片按照与上述待印刷硅片的尺寸大小和厚度完全相同的参数切割成试印片，即试印片的参数与上述表2中的参数完全一致；

（3）在由高密度聚乙烯制成的丝网印刷试印片上试印刷得到试印电极，该步骤可以与在正常硅片上进行丝网印刷得到电极的步骤相同；

（4）判断试印片上的试印电极是否符合要求：如可以通过观察印刷效果检测试印电极的质量，如果试印电极的部分位置印刷线条不实，则表明网版高度过高；如果试印电极的图形位置发生偏移（例如部分位置的试印电极超出试印片的边缘），则需要调整试印电极在试印片上的坐标和角度关系，直至试印电极的质量完全符合要求；

（5）试印电极的质量符合要求后，表明试印电极的印刷参数正确，此时，将该试印电极的印刷参数确定为丝网印刷参数；

（6）依照步骤（5）中确定的丝网印刷参数在待印刷硅片的正面执行丝网印刷步骤，得到多晶硅太阳能电池的正面电极。

为了详细说明本具体示例中的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法得到的太阳能电池正面电极的质量，在此，将本具体示例中的太阳能电池正面电极的电性能与采用传统工艺制备的相同尺寸的多晶硅太阳能电池正面电极的电性能对比如下：

此处的反向漏电是指太阳能电池片在12V反向电压下的漏电流；

其中M为采用传统工艺制备的相同尺寸的多晶硅太阳能电池正面电极，N为采用本具体示例的太阳能电池正面电极的丝网印刷方法制备的多晶硅太阳能电池。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.太阳能电池正面电极的丝网印刷方法，其特征在于，包括：

提供丝网印刷基片；

在所述试印片上进行试印刷得到试印电极；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述试印电极是否符合预定要求后，还包括：如果否，则将所述试印电极清洗掉并重复执行所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极前，还包括：

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述在所述试印片上进行试印刷得到试印电极前，还包括：

采用无水乙醇和/或松油醇对所述试印片进行清洗处理。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述丝网印刷基片为硅片、由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的基片或者由高密度聚乙烯制成的基片。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述丝网印刷参数包括网版高度、刮刀高度、印刷压力以及网版位置。