CN103022261A - 制作太阳能电池的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制作太阳能电池的方法,包括:采用喷涂装置喷涂浆料至硅片上,形成背电极图形、背面场图形和正面电极图形。本发明采用喷涂方法替代了现有技术中的丝网印刷形成背电极图形、正面电极图形、背面场图形的方法,喷涂过程中,喷涂装置不与硅片直接接触,减小硅片承受的外力,从而有效降低了太阳能电池制作过程中硅片的碎片率。同时本发明还提供了一种与所述制作太阳能电池的方法相对应的系统。所述系统还包括烘干装置,可以将喷涂制作背电极、正面电极、背面场步骤与浆料的烘干步骤同时进行,无需更换设备,减少了设备的更换,不必多次转移硅片,从而可以进一步降低硅片的碎片率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,更具体的说是涉及一种制作太阳能电池的方法及系统。
背景技术
太阳能电池,也称光伏电池,是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件,目前,80%以上的太阳能电池是由晶体硅材料制备而成,其制作基本步骤如图1所示,包括:步骤S11、化学清洗硅片表面以及表面织构化处理;步骤S12、扩散制作p-n结;步骤S13、湿法刻蚀去除扩散过程中在硅片表面形成的硅磷玻璃及在硅片边缘形成的将p-n结短路的导电层;步骤S14、PECVD(等离子增强型化学气相淀积)沉积钝化减反射层;步骤S15、丝网印刷浆料;步骤S16、烘干浆料;步骤S17、烧结,在高温下使印刷的金属电极与硅片之间形成合金,也即使各接触面都形成良好的欧姆接触;步骤S18、测试分选。
现有的丝网印刷工艺如图2所示,将承印物5放置在工作台4上,再将印刷网版3置于承印物5上方,通过印刷夹具2带动胶条1沿着A方向在印刷网版3上印刷,利用胶条1对一侧的浆料6施加外力,挤压浆料6,使浆料6通过印刷网版3的网孔粘至所述承印物5上,完成一次印刷操作。
发明人发现,在现有的太阳能电池制作过程中,硅片的碎片率较高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种制作太阳能电池的方法及系统,以解决现有技术中的丝网印刷工艺制作太阳能电池硅片碎片率高的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种制作太阳能电池的方法,包括:采用喷涂装置喷涂浆料至硅片上,形成背电极图形、背面场图形和正面电极图形。
优选地,所述制作太阳能电池的方法还包括:喷涂浆料的同时,烘干硅片上的浆料。
优选地,在喷涂浆料步骤之前还包括:预设参数;对准喷涂装置中的喷头与硅片的位置。
优选地,所述形成背电极图形的过程,包括:预设参数;对准喷头与硅片背面制作背电极的位置;喷涂浆料至硅片的背面,同时烘干硅片上的浆料,形成背电极图形。
优选地,所述形成背面场图形的过程,包括:预设喷头移动速度参数;对准喷头与硅片的位置;按预设参数中的速度移动喷头,同时喷涂浆料至硅片背面,并烘干硅片上的浆料,形成背面场图形。
优选地,所述正面电极包括主栅线和细栅线,所述形成正面电极图形的过程,包括:预设参数;对准喷头与硅片正面制作细栅线的位置;喷涂浆料至硅片的正面,同时烘干硅片上的浆料;转动喷头90°;对准喷头与硅片正面制作主栅线的位置;喷涂浆料至硅片的正面,同时烘干硅片上的浆料,形成正面电极图形。
优选地,所述喷涂浆料的温度为20℃-60℃,包括端点值。
优选地,所述喷涂浆料的速度为10m/s-100m/s,包括端点值。
优选地,所述烘干温度为100℃-230℃,包括端点值。
优选地,所述形成背电极图形的浆料重量为0.01g-0.05g,包括端点值。
优选地,所述形成背电场图形的浆料重量为1.0g-1.8g,包括端点值。
优选地,所述形成正面电极图形的浆料重量为0.8g-1.6g,包括端点值。
一种制作太阳能电池的系统,所述系统包括将浆料喷涂到硅片上的喷涂装置;所述喷涂装置包括浆料盛放槽、喷头和多个喷嘴;所述多个喷嘴位于所述喷头上,所述喷头与所述浆料盛放槽的出料口相连;其中,浆料盛放槽用于盛放待喷涂的浆料;喷头用于暂时存放待喷涂浆料;喷嘴用于控制喷涂浆料的速度及出料多少。
优选地,所述多个喷嘴均匀分布在所述喷头上。
优选地,所述多个喷嘴的直径范围为5μm-15μm,包括端点值。
优选地,所述系统还包括控制装置、载物台和烘干装置;
其中,所述载物台位于所述喷涂装置的下方,用于承载、固定和运送硅片并调整硅片的位置;
所述烘干装置位于所述载物台的下方,用于烘干喷涂在硅片上的浆料;
所述控制装置用于控制喷头的机械运动、出料速度、载物台的移动以及烘干装置的烘干温度。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种制作太阳能电池的方法,采用喷涂工艺形成背电极图形、正面电极图形和背面场图形,在喷涂浆料过程中,喷头不与硅片直接接触,且浆料的喷出速度也可控制在一定范围内,从而使浆料对硅片的冲力在硅片的承受范围之内,与丝网印刷工艺中胶条对浆料的压力(即胶条对硅片的压力)相比小很多,因此能够有效的降低硅片的碎片率。
此外,本发明还公开了一种制作太阳能电池的系统,所述系统能够实现上述的喷涂方法制作太阳能电池,使装置在制作太阳能电池背电极图形、正面电极图形及背电场图形的过程中不与硅片直接接触,从而减小了装置对硅片的作用力,降低了硅片的碎片率。同时,所述系统还包括烘干装置,可以将喷涂制作背电极、正面电极、背面场步骤与浆料的烘干步骤同时进行,无需更换设备,减少了设备的更换,不必多次转移硅片,从而可以进一步降低硅片的碎片率。
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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中太阳能电池制作工艺流程图;
图2为现有技术中丝网印刷工艺示意图;
图3为本发明提供的喷涂方法制作太阳能电池的工艺流程图;
图4为本发明提供的多喷头形成背电极图形的喷涂工艺示意图;
图5为图4中沿BB′方向的喷涂工艺剖面图;
图6为本发明实施例二提供的制作背电极工艺流程图;
图7为本发明提供的一个喷头形成背电极图形的喷涂工艺示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述,现有技术制作太阳能电池的方法中,硅片的碎片率较高,发明人经研究发现,出现上述现象的原因为,现有技术中制作太阳能电池背电极图形、正面电极图形及背面场图形的工艺方法为丝网印刷方法,印刷过程中,为了使印刷浆料通过印刷网版上的孔粘至硅片上,胶条需要对浆料及硅片施加较大的压力,从而造成硅片的碎裂。
基于此,本发明提供了一种制作太阳能电池的方法,包括:采用喷涂装置喷涂浆料至硅片上,形成背电极图形、背面场图形和正面电极图形。
另外,本发明还提供了一种与上述制作太阳能电池的方法相对应的系统,所述系统包括将浆料喷涂到硅片上的喷涂装置;所述喷涂装置包括浆料盛放槽、喷头和多个喷嘴;所述多个喷嘴位于所述喷头上,所述喷头与所述浆料盛放槽的出料口相连;其中,浆料盛放槽用于盛放待喷涂的浆料;喷头用于暂时存放待喷涂浆料;喷嘴用于控制喷涂浆料的速度及出料多少。
由上述的技术方案可知,本发明采用喷涂方法替代了现有技术中的丝网印刷形成背电极图形、正面电极图形、背面场图形的方法,喷涂过程中,喷涂装置不与硅片直接接触,减小硅片承受的外力,从而有效降低了太阳能电池制作过程中硅片的碎片率。
以上是本申请的核心思想,下面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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例做局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限定本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例一
本发明实施例提供了一种制作太阳能电池的方法,具体为采用喷涂方法制作太阳能电池的背电极图形、背面场图形或正面电极图形,该喷涂方法的流程图如图3所示,包括以下步骤:
步骤S301:预设参数。
所述参数包括喷涂浆料的速度(也可称为出料速度)、喷涂时间、喷头移动距离和烘干温度等参数。
其中,本实施例中喷涂浆料的速度优选为10m/s-100m/s,具体数值视实际生产情况而定,考虑到浆料对硅片的冲力,控制喷涂浆料的速度可以控制浆料对硅片的冲力,使该冲力在硅片所能承受的范围内,从而降低硅片的碎片率。另外,当需要浆料较多时,将喷涂浆料的速度设置的较大些,可以相应地提高喷涂的效率;而对于需要的浆料较少时,将喷涂浆料的速度设置的相对较小些,从而达到精确控制喷涂到硅片上的浆料的量,不至于因控制喷涂浆料不及时而使喷涂到硅片上的浆料过多,造成浆料浪费的同时影响形成图形的形貌。
所述喷涂时间参数需要根据不同的图形进行相应的设置,同时也需要与喷涂浆料的速度一起控制。面积较大或浆料厚度较厚的图形,如背面场的喷涂,背面场面积为硅片的整个背表面,相对于太阳能电池的背电极或正面电极,需要的喷涂时间较长。同时控制喷涂浆料的速度与喷涂时间可以相应的控制喷涂浆料的量,以免造成浆料的浪费。
预设喷头移动的距离,根据不同的喷涂方法进行相应的设置。有的图形需要多次移动喷头多次喷涂形成,则须设置喷头移动距离,而对于不需移动喷头就可形成的图形,则不需预先设置喷头移动距离,因此在实际生产过程中,视具体生产情况进行相应的设置或不设置。
不同浆料具有不同的烘干温度,根据浆料的成分不同,设置不同的烘干温度。浆料在较低温度即可烘干,而选择较高烘干温度,则浪费烘干能源,造成资源浪费,浆料在较高温度才能烘干,而选择较低烘干温度,达不到烘干效果,因此,需要根据不同的喷涂浆料预设该浆料的烘干温度。
本实施例中并不限定预设参数的个数,根据实际生产过程,若需要控制其他参数,则进行相应的设置,在此不再列举。
步骤S302:对准喷涂装置中的喷头与硅片的位置。
所述对准,可以通过固定硅片,移动喷头,使喷头对准硅片所固定的位置实现;也可以通过固定喷头,移动硅片,使硅片对准喷头所固定的位置实现,其中,所述移动硅片是通过将硅片固定在载物台上,移动载物台实现的。本实施例优选为固定硅片,移动喷头,使喷头对准硅片所固定的位置。
硅片固定在载物台上具体包括:自动传送装置将硅片传送到载物台位置,放置硅片在载物台上,启动载物台的真空吸嘴,吸附住硅片,防止硅片位置移动,将硅片固定在载物台上。
所述对准喷头与硅片位置,相当于喷头的原点位置,后续工艺中,有需要移动喷头再次喷涂的时候,就是以该原点位置为基础相应的移动喷头。
所述喷头的个数可以为一个,也可以为多个,当喷头为一个时,根据上述原点位置,移动喷头再次喷涂;当喷头为多个时,喷涂过程中则不一定需要移动喷头再次喷涂,而可以将多个喷头分别对准硅片上的不同位置,一次喷涂即可形成硅片上所需要的图形,可以相应的提高喷涂的效率。
步骤S303:通过喷涂装置喷涂浆料,同时烘干硅片上的浆料,形成背电极图形、背面场图形和正面电极图形。
一般浆料中除包含金属外还包括有机载体和稀释剂等成分,有机载体需要具有较好的成型特性和粘性,浆料中的有机载体在运输或存储过程中不可避免的会挥发损失,添加稀释剂可以弥补有机载体的挥发。对于喷涂用浆料,浆料中的有机载体挥发太快,会增加浆料的粘度,从而堵塞喷头上的喷嘴,因此,浆料喷涂时的温度不能太高,本实施例中优选为20℃-60℃,包括端点值,防止由于浆料的温度过高,浆料在未到达硅片上时,其中包含的有机载体已挥发,堵住喷头上的喷嘴,从而影响喷涂进程的问题。
在浆料达到硅片上后,同时进行烘干步骤,使浆料中的有机溶剂脱离浆料。由于有机溶剂挥发太集中,浆料烘干烧结后容易在PECVD膜层表面形成孔洞和微裂纹等缺陷。因此,所述烘干温度为100℃-230℃,包括端点值,以减慢机溶剂的挥发速度,而烘干时间根据烘干程度进行调整,且不宜过长。
本实施例中,还可以在烘干的同时,利用排风装置将浆料中的无机物排出,从而不会对环境造成污染。
本实施例提供的制作太阳能电池的方法,采用喷涂工艺形成背电极图形、背面场图形或正面电极图形,在喷涂浆料过程中,喷头不与硅片直接接触,且浆料的喷出速度也可控制在一定范围内,从而使浆料对硅片的冲力在硅片的承受范围之内,与丝网印刷工艺中胶条对浆料的压力(即胶条对硅片的压力)相比小很多,因此能够有效降低硅片的碎片率。
需要说明的是,现有工艺中丝网印刷与烘干是两个步骤,烘干浆料是在专门的烘干设备——烘干炉中进行的,因此生产过程中需要更换设备,在更换设备过程中必然会产生一定的碎片率。而本实施例提供的喷涂制作太阳能电池的方法将浆料的喷涂与浆料的烘干同时进行,减少了设备的更换,不必多次转移硅片,进一步降低了硅片的碎片率。
另外,相对于丝网印刷工艺中因印刷网版使用寿命有限,需多次更换印刷网版,而在更换过程中,沾附到印刷网版上的浆料不能完全处理干净,造成浆料浪费的现象,本实施例提供的喷涂制作太阳能电池的方法中,浆料对喷头的磨损较小,不需要多次更换喷头,从而不会出现浆料浪费的现象。
丝网印刷工艺中,因印刷网版的设计存在偏差,以及胶条对印刷网版的外力压迫存在不均匀性,容易使电极栅线图形不均匀,质量不好。而本实施例提供的喷涂制作太阳能电池的方法,能够精确控制喷出浆料的量,从而使制作出的图形均匀平直、形貌更好。
实施例二
本实施例详细介绍采用喷涂工艺制作背电极方法,包括:
步骤S401:预设参数。
预设的参数包括:喷涂浆料的速度、喷涂时间、喷头移动距离、烘干温度等参数。
需要说明的是,现有的背电极一般为具有一定间隔距离的三条背电极,现有的硅片一般分为单晶硅和多晶硅太阳能电池片,两种电池片均有156mm×156mm和125mm×125mm两种规格,因此,在喷涂制作背电极的过程中,设置喷头的移动距离时需要根据太阳能电池片的不同尺寸规格进行设置。本实施例中不限定硅片的具体规格,其他规格(如103mm×103mm规格)的太阳能电池片浆料的喷涂过程中,喷头移动距离同样需要根据太阳能电池片的尺寸规格进行设置。
背电极的材料一般为银浆或银铝浆,相对于丝网印刷工艺中的浆料,喷涂过程中需要的浆料具有较强的流动性,以便于更好的喷涂。本实施例中喷涂浆料的速度为10m/s-100m/s,包括端点值。背电极浆料总重量为0.01g-0.05g,包括端点值。根据背电极总重量与喷涂速度,可以计算得出喷涂每条背电极的喷涂时间。
另外,本实施例中仅以三条背电极为例进行描述,但并不限定背电极的条数为三条,且也不限定所述三条背电极的形状。
步骤S402:对准喷头与硅片背面制作背电极的位置。
本实施例中的对准为固定载物台的位置,也即固定硅片的位置,移动喷头对准硅片背面制作背电极的位置。
步骤S403:喷涂浆料至硅片的背面,同时烘干硅片上的浆料,形成背电极图形。
通过喷涂设备将具有流动性的背电极浆料喷涂到硅片背面需要形成背电极的位置上,同时,通过烘干设备,将喷涂到硅片背面的浆料烘干,所述烘干温度范围为100℃-230℃,包括端点值。烘干时间具体视浆料烘干程度而定。所述烘干时间也可以在预设参数步骤进行预先设定。
本实施例中不限定喷头的个数,可以为一个,也可以为多个。当喷头个数为多个时,可以与背电极的条数相同。本实施例中喷头的个数优选为三个,如图4和图5所示,硅片404位于载物台406上,喷头401的位置与步骤S401中需要制作的三条背电极的位置相对应,喷头之间的距离也就是三条背电极之间的距离,此时,不需移动喷头距离,浆料颗粒403经过三个喷头401上的喷嘴402一次喷涂即可形成三条背电极图形405。因此,当喷头个数与背电极个数相同时,在预设参数步骤中,可以省略喷头移动距离参数的设定。
当喷涂背电极的喷头为一个,背电极的个数为多个时,则需要进行多次喷涂,形成背电极图形,其步骤可以具体化为如图6所示:
步骤S611:设置喷涂浆料的速度、喷涂时间、喷头移动距离、烘干温度等参数。
需要说明的是,本步骤是在喷头为一个,而背电极条数至少两条的情况下进行的,且对准过程为固定硅片,移动喷头进行对准,因此,使用一个喷头喷涂至少两条背电极,必然需要移动喷头的位置,所以预设喷头移动距离,在本步骤中是必须的。
步骤S612:对准喷头与硅片背面需要制作背电极的一个位置上。
需要说明的是,所述对准不限定为先对准位于边上的一条背电极,也可以为中间的某一条,只要能够完成完整的背电极的喷涂即可,其顺序可以根据实际生产中操作员的预设的参数进行依次对准、喷涂。
步骤S613:按照预设参数步骤中设置的喷涂浆料的速度将浆料喷涂到硅片的背面,同时烘干装置将硅片上的浆料加热烘干,待喷涂一定时间后,形成一条背电极。
需要说明的是,背电极厚度最好小于20μm且背电极具有一定的宽度,才能更好的与硅片中的硅形成欧姆接触,因此对准喷头与硅片的位置后,在喷涂过程中,还需要对喷头进行微移动,使喷涂的浆料形成一定的宽度。
步骤S614:按照预设参数步骤中设置的喷头移动距离移动喷头至另一个需要制作背电极的位置,再次将浆料喷涂到硅片表面,同时烘干硅片上的浆料,待喷涂一定时间后,形成另一条背电极。
步骤S615:重复步骤S614直至完成所有背电极的喷涂。
以上步骤可以参见图7进行理解,图7所示为一个喷头进行喷涂形成多条背电极的示意图,其中,喷头701首先与背电极702的位置对准,进行喷涂,完成背电极702的喷涂后,喷头701沿图中A方向移动一定距离,再对准要制作的背电极703的位置,再次喷涂,形成背电极703图形。在浆料颗粒704达到硅片705上的同时,位于载物台706下方的烘干装置(图中未示出)将硅片705上的背电极图形烘干,形成稳定的背电极图形。
本实施例中,喷嘴707的形状可以为圆形或矩形,所述喷嘴的直径或边长为5μm-15μm,包括端点值,喷嘴的尺寸越小,越能准确的控制喷涂浆料的量,但是也必须考虑到浆料颗粒的大小,需保证浆料颗粒能够顺利通过喷嘴,不造成堵塞。
本实施例提供的喷涂制作背电极的方法,可以根据精确计算得到的数据,预设各个参数后再进行喷涂,能够精确控制背电极浆料的使用量,从而节省浆料,避免资源的浪费,同时,精确控制背电极浆料的使用量,使形成的背电极图形更加均匀、形貌较好。
实施例三
本实施例介绍喷涂制作背电场方法,与上一实施例不同的是,背面场是连续,预设参数中需要增加喷头移动的速度,在喷涂过程中,喷头按照预设的移动速度进行移动,一边喷涂一边以一定速度移动喷头,从而形成具有一定厚度和宽度的背面场。
需要说明的是,背面场覆盖整个硅片的背面,面积较大,因此需要调节喷涂的速度,即将浆料通过喷嘴时的速度调大。同时,也可以用多个喷头同时喷涂,减少喷涂时间,提高喷涂效率。其中,多个喷头进行喷涂可以为多个喷头并排喷涂,也可以为一个喷头先喷涂一层浆料,紧接着另一个喷头沿原来喷头路径进行喷涂再形成一层浆料。所述背电场的图形的浆料重量为1.0g-1.8g,包括端点值。背面场的浆料一般为铝浆,铝浆厚度越厚,太阳能电池片的弯曲度越大,本实施例中可以在满足背电场导电的情况下,精确控制喷涂铝浆的量,从而减小所喷涂的铝浆的厚度,减小太阳能电池片的弯曲度。
实施例四
本实施例介绍喷涂工艺制作正面电极的方法,正面电极一般由宽度较小的细栅线和宽度较大的主栅线组成,且现有技术中多数太阳能电池正面的主栅线和细栅线是相互垂直的,因此与上一实施例不同的是,预设参数中需要包括喷头的转动角度,具体转动角度为90°,且喷头移动距离需要设置两个:细栅线间的距离和主栅线间的距离。另外对于主栅线与细栅线的宽度不同,厚度不同,需要设置不同的喷涂速度与喷涂时间,细栅用较小的喷涂速度以便控制浆料的用量,而与细栅线所需浆料相比,主栅线需要的浆料较多,喷涂时间也需要长些,因此用较大的喷涂速度能够提高喷涂效率。
设置好各个参数后,对准喷头与硅片正面制作细栅线的位置,喷涂浆料至硅片的正面,同时烘干硅片上的浆料,先制作形成细栅线图形,将喷头转动90°,对准喷头与硅片正面制作主栅线的位置,在制作形成的细栅线图形上喷涂浆料,同时烘干新喷涂的主栅线浆料,从而形成正面电极图形。
本实施例中,主栅线与细栅线是垂直关系,因此需要转动喷头90°,也不排除有主栅线与细栅线平行的情况,当主栅线与细栅线平行时,则无需转动喷头的方向,在细栅线形成后直接更改喷涂浆料的速度和喷涂时间,形成主栅线图形。
正面栅线浆料为银浆,银浆成本较高,而本实施例中,针对主栅线与细栅线所用浆料量不同,设置不同的喷涂参数,能够更好的控制浆料的用量,避免浆料的浪费。所述正面电极图形的浆料重量为0.8g-1.6g,包括端点值。
实施例三和实施例四中,所述对准喷头与硅片的位置,均是以固定硅片、移动喷头为例进行描述的,但以上实施例中并不限定对准的方式,也可以为固定喷头、移动载物台带动硅片移动。尤其在实施例四中,转动喷头90°,也可以为固定喷头,将载物台转动90°,从而形成垂直于细栅线的主栅线图形。
实施例五
本实施例提供一种制作太阳能电池的系统,所述系统包括将浆料喷涂到硅片上的喷涂装置。
所述喷涂装置具体包括用于盛放待喷涂浆料的浆料盛放槽、用于暂时存放待喷涂浆料的喷头和位于所述喷头上的多个喷嘴,所述喷头与所述浆料盛放槽的出料口相连,在喷涂时,所述浆料盛放槽通过出料口为喷头提供浆料。
发明人发现,在喷涂过程中如果浆料温度过高,浆料中的有机载体挥发较多,会影响浆料的粘度与流动性,造成喷涂过程中堵塞喷嘴,从而影响太阳能电池的整个工艺效率,因此本实施例中浆料盛放槽中待喷涂浆料的温度优选为20℃-60℃。
需要说明的是,喷涂浆料的速度是通过调节喷嘴尺寸大小或改变喷涂装置内的压强进行控制的,喷嘴尺寸调节可以通过更换喷头进行调节。所述喷嘴越小,控制喷涂浆料的量越准确,但是必须考虑到浆料颗粒的大小,需保证浆料颗粒能够顺利通过喷嘴,不造成喷嘴堵塞,影响工艺进程,因此,本实施例中优选喷嘴的尺寸为5μm-15μm,包括端点值。
所述多个喷嘴均匀分布在所述喷头上。
喷嘴均匀分布在喷头上,能够保证喷涂形成的图形的均匀性,形成的图形形貌较好。需要说明的是,本实施例是以喷头长度与喷涂的背电极图形、正面电极图形的长度差不多为例进行描述的,若背电极图形或正面电极图形的长度小于喷头长度,则可通过更换较短喷头进行喷涂,也可以堵住不需要的喷嘴从而减小浆料形成的长度。本实施例中也并不限定以上两种方式,具体更改方式根据实际生产进行相应的选择。
所述系统还包括控制装置、载物台和烘干装置,其中,所述载物台位于所述喷涂装置的下方,用于承载、固定和运送硅片并调整硅片的位置;所述烘干装置位于所述载物台的下方,用于烘干喷涂在硅片上的浆料;所述控制装置用于控制喷头的机械运动、出料速度、载物台的移动以及烘干装置的烘干温度。
所述烘干装置还可以位于所述载物台的一侧,只要能实现烘干浆料的目的,本实施例不限定烘干装置的位置。
所述制作太阳能电池的系统,还可以包括其他辅助装置,例如排风装置,在烘干过程中,浆料中的有机溶剂从浆料中挥发出来,有机溶剂直接挥发到空气中,会对环境造成一定的污染,排风装置能够将挥发出来的有机溶剂收集到特定设备中,从而降低对环境的污染。
本实施例提供的制作太阳能电池的系统中的喷涂装置能够将浆料喷涂到硅片上,从而不与硅片直接接触,对硅片的作用力较小,从而降低了硅片的碎片率,另一方面,本实施例中制作太阳能电池的系统还包括烘干装置,所述烘干装置能够将喷涂到硅片上的浆料烘干,而不必专门将硅片再转移到烘干炉中烘干,减少了设备的更换次数,进一步降低了硅片的碎片率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种制作太阳能电池的方法,其特征在于,包括:
采用喷涂装置喷涂浆料至硅片上,形成背电极图形、背面场图形和正面电极图形。
2.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,还包括:喷涂浆料的同时,烘干硅片上的浆料。
3.根据权利要求2所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,在喷涂浆料步骤之前还包括:
预设参数;
对准喷涂装置中的喷头与硅片的位置。
4.根据权利要求3所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述形成背电极图形的过程,包括:
预设参数;
对准喷头与硅片背面制作背电极的位置;
喷涂浆料至硅片的背面,同时烘干硅片上的浆料,形成背电极图形。
5.根据权利要求3所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述形成背面场图形的过程,包括:
预设喷头移动速度参数;
对准喷头与硅片的位置;
按预设参数中的速度移动喷头,同时喷涂浆料至硅片背面,并烘干硅片上的浆料,形成背面场图形。
6.根据权利要求3所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述正面电极包括主栅线和细栅线,所述形成正面电极图形的过程,包括:
预设参数;
对准喷头与硅片正面制作细栅线的位置;
喷涂浆料至硅片的正面,同时烘干硅片上的浆料;
转动喷头90°;
对准喷头与硅片正面制作主栅线的位置;
喷涂浆料至硅片的正面,同时烘干硅片上的浆料,形成正面电极图形。
7.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述喷涂浆料的温度为20℃-60℃,包括端点值。
8.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述喷涂浆料的速度为10m/s-100m/s,包括端点值。
9.根据权利要求2所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述烘干温度为100℃-230℃,包括端点值。
10.根据权利要求4所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述形成背电极图形的浆料重量为0.01g-0.05g,包括端点值。
11.根据权利要求5所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述形成背电场图形的浆料重量为1.0g-1.8g,包括端点值。
12.根据权利要求6所述的制作太阳能电池的方法,其特征在于,所述形成正面电极图形的浆料重量为0.8g-1.6g,包括端点值。
13.一种制作太阳能电池的系统,其特征在于,所述系统包括将浆料喷涂到硅片上的喷涂装置;
所述喷涂装置包括浆料盛放槽、喷头和多个喷嘴;所述多个喷嘴位于所述喷头上,所述喷头与所述浆料盛放槽的出料口相连;
其中,浆料盛放槽用于盛放待喷涂的浆料;喷头用于暂时存放待喷涂浆料;喷嘴用于控制喷涂浆料的速度及出料多少。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述多个喷嘴均匀分布在所述喷头上。
15.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述多个喷嘴的直径范围为5μm-15μm,包括端点值。
16.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述系统还包括控制装置、载物台和烘干装置;
其中,所述载物台位于所述喷涂装置的下方,用于承载、固定和运送硅片并调整硅片的位置;
所述烘干装置位于所述载物台的下方,用于烘干喷涂在硅片上的浆料;
所述控制装置用于控制喷头的机械运动、出料速度、载物台的移动以及烘干装置的烘干温度。
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