CN103057251A - 一种太阳能电池丝网印刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池丝网印刷装置，包括，印刷机台、印刷头、刮刀，网框以及网版，在该网框内还包括置于网版上方的印刷固定框；该印刷固定框包括：两根相互平行的第一印刷框架和两根相互平行的第二印刷框架，第二印刷框架垂直连接于第一印刷框架；第一印刷框架和第二印刷框架分别与网框中相互垂直的两个框边平行；两根第二印刷框架间的距离大于或等于刮刀的长度，且小于网框中的第一框边的长度，其中第一框边为网框中与第一印刷框架平行的框边；第一印刷框架和第二印刷框架围成的矩形区域为丝网印刷区。采用该印刷装置进行丝网印刷时可以提高浆料的利用率，减少印制电极过程中出现的虚印和漏印现象，进而提高太阳能电池片的转换效率。

Description

一种太阳能电池丝网印刷装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池制作工艺技术领域，尤其涉及一种太阳能电池丝网印刷装置。

背景技术

随着社会的发展，人们对能源的需求越来越多，因此，利用清洁无污染的太阳能的光伏太阳能电池的应用也日益广泛。太阳能电池主要以半导体材料为基础制备，其工作原理是光电材料吸收光能后发生光电子转换反应而产生电流，目前广泛采用的太阳能电池为晶体硅太阳能电池。

在制备晶体硅太阳能电池的过程中，需要在采用丝网印刷工艺在待处理的硅片上印制电极。丝网印刷是制备太阳能电池的重要工序，印刷的电极栅线的质量直接影响太阳能电池的转换效率。

现有的丝网印刷工艺在印制太阳能电池的电极栅线时，耗费浆料较多。而且在印制电极栅线的过程中，很容易出现由于浆料过干堵塞网版，从而出现虚印、漏印现象，严重影响太阳能电池的质量，降低了太阳能电池转换效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种太阳能电池丝网印刷装置，采用该装置进行丝网印刷时可以提高浆料的利用率，并减少印制电极过程中出现的虚印和漏印现象。

为实现以上目的，本发明提供了一种太阳能电池丝网印刷装置，包括，印刷机台、印刷头、与所述印刷头相连的刮刀，设置于印刷机台上的网框，以及设置在所述网框下方的网版，还包括：设置在所述网框内且置于所述网版上方的印刷固定框；

所述印刷固定框包括：两根相互平行的第一印刷框架和两根相互平行的第二印刷框架，所述第二印刷框架垂直连接于所述第一印刷框架；

所述第一印刷框架和所述第二印刷框架分别与所述网框中相互垂直的两个框边平行；

所述两根第二印刷框架之间的距离大于或等于所述刮刀的长度，且小于所述网框中的第一框边的长度，其中第一框边为所述网框中与所述第一印刷框架平行的框边；

所述两根第一印刷框架和两根第二印刷框架围成的矩形区域为丝网印刷区。

优选的，所述两根相互平行的第一印刷框架之间的距离小于所述第二框边的长度。

优选的，所述第一印刷框架与所述网框的第一框边的长度相同。

优选的，所述第二印刷框架与所述网框的第二框边的长度相同，其中，所述第二框边为所述网框中与所述第一框边垂直的框边。

优选的，所述印刷固定框还包括：支撑架；

所述支撑架的一端与所述第二印刷框架的相连，另一端与所述网框的第二框边相接触；

所述支撑架的与所述第一印刷框架平行。

优选的，所述第二印刷框架上均连接有两根所述支撑架。

与现有技术相比，本发明实施例提供了一种太阳能电池丝网印刷装置，该装置在网框内设置有印刷固定框，印刷固定框由两根相互平行的第一印刷框和两根相互平行的第二印刷框组成，两根第二印刷框之间的距离大于或等于刮刀的长度，且小于网框中与第一印刷框平行的框边的长度，第一印刷框和第二印刷框垂直相连，第一印刷框和第二印刷框所围成的矩形区域为丝网印刷区。由于在网框内设置印刷固定框，该印刷固定框内的第一印刷框和第二印刷框构成的丝网印刷区的面积小于网框的面积，且利用刮刀在该丝网印刷区内印刷时，刮刀与第二印刷框之间的距离小于刮刀与网框的第二框边之间的距离，这样使得实际进行丝网印刷的面积与浆料所占面积之间的比例增大，增加了有效印刷面积，较少了浆料在网框内的大量积聚，减少了积聚在网框内的浆料固化，进而减少了印刷过程中可能出现的虚印和漏印现象。

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为本发明的印刷固定框的结构示意图；

图2为本发明的一种天阳能电池的丝网印刷装置中在网框中应用印刷固定框的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

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。

现有技术中一般会将浆料倒在用于丝网印刷的网框内的网版上，利用印刷头上的刮刀(也可以称为刮胶刀片)来将浆料平铺到网框内的网版上，进而浆料会透过网版孔印刷到硅片上，形成硅片上的印刷电极。在利用刮刀将浆料在网框内涂布时，浆料很可能会涂布整个网框范围，但是实际中待印刷电极的太阳能电池片的面积要远小于该网框的面积，这就会造成很多的浆料无法在印刷过程中会利用，如浆料向网版四周外流，则靠近网框四周框边的浆料将会逐渐被固化，这样就会造成浆料的浪费。

为了减少浆料的浪费，现有技术中一般在印刷头上还设有回刮板，在印刷头完成一次印刷，向后退刀的过程中，利用该回刮板将四周边缘未利用的浆料向后刮，来回收浆料，以便于下一因数头因数时可以重新利用这些回收的浆料。这种方法可以减少一些浆料浪费，但是由于分布在四周的浆料分布较薄，很容易变硬固化，回收固化的浆料再利用，也会由于一些浆料固化而造成印刷过程中，固化的浆料堵塞网版，进而造成太阳能电池片中电极的虚印和漏印，影响太阳能电池片的质量。

为了解决由于印刷过程中，浆料向网版内外流的面积较大，浆料利用率低，同时浆料固化又可能导致虚印和漏印的现象，本发明提供了一种太阳能电池丝网印刷装置，包括，印刷机台、印刷头、与所述印刷头相连的刮刀，设置于印刷机台上的网框，以及设置在网框下方的网版。与现有技术不同，发明的丝网印刷装置中还包括：设置在所述网框内且置于网版上方的印刷固定框。

参见图1，该印刷固定框包括：两根相互平行的第一印刷框架11和两根相互平行的第二印刷框架12，该第二印刷框架12垂直连接于该第一印刷框架11。

参见图2，为将该印刷固定框放入到网框中的结构示意图，印刷固定框1置于该网框2中，印刷固定框1的第一印刷框架11和第二印刷框架12分别与网框2中相互垂直的两根框边平行。也就是说，第一印刷框架11和网框2的第一框边21平行，第二印刷框12与网框2的第二框边22平行。

两根第二印刷框架12之间的距离大于或等于印刷机头上刮刀的长度，且小于网框中的第一框边的长度。该两根第二印刷框架之间的距离至少要大于刮刀的长度，在印刷头进行丝网的过程中，印刷头沿着与该第二印刷框架平行的方向进行印刷，以保证刮刀能正常进行浆料的涂布。同时该两根第二印刷框的长度要小于网框中第一框边的长度，该第一框边为在进行丝网印刷时，网框中与刮刀平行的一框边。也就说两根第二印刷框架之间的距离要小于网框中两根第二框边之间的距离，从而使得进行丝网印刷的过程中，浆料向两侧流动的范围减小，避免了大量浆料的浪费，减少浆料消耗，同时，也可以避免大量浆料向两侧溢流，溢流到两侧的浆料固化。

两根第一印刷框架和两根第二印刷框架围成的矩形区域为丝网印刷区23。在该印刷区内可以倒入浆料，利用刮刀可以将浆料沿着平行于第二印刷框架的方向向前涂布，使得浆料透过网版，印刷到太阳能电池片的电极上。

由于印刷区的面积小于网框的面积，比较接近于待印刷的太阳能电池片的面积，在进行丝网印刷时，可以减少浆料向四周涂布的面颊，使得浆料有效的涂布面积的比例增加。同时由于第二印刷框架之间的距离减少，浆料向两侧溢流的量也减少，避免大量浆料向两侧溢流后固化的现象，减少印刷电极中浆料消耗，也减少由于固化的浆料将网版堵塞造成虚印和漏印的现象。

为了减少刮刀在网版上涂布浆料，进行丝网印刷的过程中，随着向刮刀前后移动的过程中，浆料向前后溢流较多，可以将两根相互平行的第一印刷框架11之间的距离设置为小于该网框2中第二框边21的长度。

当然，本发明同样可以在印刷头中设置回刮板，以便每隔一定时间将两侧的浆料回收利用。

其中，第一印刷框架11和第二印刷框架12的长度可以根据网框中的两个框边的长度来设计。本领域的技术人员可知，网框中一般为矩形，网框的两根第一框边相互平行，其两根第二框边也相互平行。当将本发明中的印刷固定框放入到该网框中时，该印刷固定框1的第一印刷框架11和第二印刷框架12分别与网框2的第一框边21和第二框边22平行。

为了能将该印刷固定框1比较稳定的设置在该网框2内，该印刷固定框1中的第一印刷框架12的长度可以与第一框边21的长度相同，或者是第二印刷框架12的长度与第二框边22的长度相同，以保证印刷固定框能与网框接触，网框与印刷固定框之间存在支持力，使得印刷固定框比较稳定的设置在网框内。当然，也可以在将第一印刷框架11的长度设计为与第一框边21的长度相同的情况下，也将第二印刷框架12的长度也设计为与第二框边22的长度相同。在本实施例中，如图2，印刷固定框的第一印刷框架11的长度和第一框边的长度相同，同时，第二印刷框架12的长度也与第二框边的长度相同，使第一印刷框架和第二印刷框架的两端均与网框接触，产生支持力，保证印刷固定框的稳定设置，在进行丝网印刷过程中，不易发生位置移动。

第一印刷框架和第二印刷框架的高度可以根据实际需要进行设定，可以将第一印刷框架和第二印刷框架的高度设计为与网框的框边高度相同。

进一步的，还可以在印刷固定框1上设置有支撑架14，该支撑架14的一端与第二印刷框架12的相连，另一端与网框2的第二框边22相接触，且该支撑架14的与第一印刷框架11平行。也就是说，该支撑架连接于第二印刷框架上，且位于第二印刷框架和第二框边相邻的一侧。当将该印刷固定框架放入到网框中时，该支撑架14未与第二印刷框架相连的一端，恰好与第二框边接触。

第二框架上设置的支撑架的数量可以根据需要来设计，优选的，可以在该第二印刷框架上均设置有两根支撑架。

为了能更清楚的描述采用本发明的太阳能电池丝网印刷装置印刷太阳能电池的优点，先将采用现有的丝网印刷装置与采用本发明的太阳能电池丝网印刷装置，进行太阳能电池片的电极印刷，得到的太阳能电池的性能进行比对。如表1为采用现有的丝网印刷装置制备的太阳能电池片的性能参数；表2为采用本发明的丝网印刷装置制备的太阳能电池片的性能参数。

表1

表2

由于采用现有的印刷装置，浆料固化的几率较大，经常会出现虚印和漏印现象，而采用本发明的印刷装置，不仅可以减少浆料浪费，还可以减少浆料固化的几率。将表1和表2对比可知，采用本发明的印刷装置，印制的太阳能电池片，太阳能电池片的平均最大功率由3.985W提高到4.025W，转换效率平均值由16.37％提高到16.54％，转换效率提高了0.17％，有效的提高硅太阳电池的整体转换效率。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。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 (6)

1.一种太阳能电池丝网印刷装置，包括，印刷机台、印刷头、与所述印刷头相连的刮刀，设置于印刷机台上的网框，以及设置在所述网框下方的网版，其特征在于，还包括：设置在所述网框内且置于所述网版上方的印刷固定框；

所述印刷固定框包括：两根相互平行的第一印刷框架和两根相互平行的第二印刷框架，所述第二印刷框架垂直连接于所述第一印刷框架；

所述第一印刷框架和所述第二印刷框架分别与所述网框中相互垂直的两个框边平行；

所述两根第二印刷框架之间的距离大于或等于所述刮刀的长度，且小于所述网框中的第一框边的长度，其中第一框边为所述网框中与所述第一印刷框架平行的框边；

所述两根第一印刷框架和两根第二印刷框架围成的矩形区域为丝网印刷区。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两根相互平行的第一印刷框架之间的距离小于所述第二框边的长度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一印刷框架与所述网框的第一框边的长度相同。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述第二印刷框架与所述网框的第二框边的长度相同，其中，所述第二框边为所述网框中与所述第一框边垂直的框边。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述印刷固定框还包括：支撑架；

所述支撑架的一端与所述第二印刷框架的相连，另一端与所述网框的第二框边相接触；

所述支撑架的与所述第一印刷框架平行。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二印刷框架上均连接有两根所述支撑架。

Images