CN103171244A - 制作双层太阳能印刷网板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种制作双层太阳能印刷网板的方法，包括如下步骤：S1:激光或蚀刻制作第一层太阳能网板采用激光切割工艺或者蚀刻工艺在一定厚度的金属板上镂出太阳能网版的开口图形；S2:对网板进行前处理将经过步骤S1所得的金属板进行除油、酸洗、水洗、喷砂处理工序；S3:电铸制作第二层网板在金属板表面均匀地贴上一层感光膜，将图形区域曝光、显影去除非图形区域的感光膜，将显影后的金属板放入电铸槽进行电铸，然后进行脱膜清洗处理，从而完成双层太阳能印刷网板的制作。本发明所制备的太阳能印刷网板能够印刷出平整的太阳能电池电极细栅线，其具有更好的电流收集及传输能力，能够有效的提高太阳能转化效率。

Description

制作双层太阳能印刷网板的方法
 
技术领域
本发明属于太阳能网板制造技术领域，尤其涉及一种制作双层太阳能印刷网板的方法。
 
背景技术
当今世界，清洁能源的研究进度日益加快，太阳能作为地球上绝大部分能量的源头，其研究在清洁能源的研究中占据重要的地位。太阳能电池技术的发展越来越快，虽然目前其成本相对传统的火力等发电形式要高出很多，但在大力提倡低碳经济的21世纪，太阳能电池技术的研究将是能源研究领域一个重要角色。
随着太阳能电池技术的不断发展，业界对太阳能电池转化效率提出了更高的技术要求。太阳能电池的转化效率一直以来是研究人员最为关注的核心点。传统的丝网印刷得到的太阳能硅电池的转化效率为17%左右，人们一直在寻求提高转化效率的方法，虽然实验室得到的最好转化效率的结果为24.7%，但由于实验室制作的太阳能电池成本高，大幅降低其成本很困难，故难以投入到产业化的生产应用中。因此业界在寻求一些简单有效的方法来提高太阳能转化效率。其中，制作性能优异的太阳能网板成为了出路之一。
传统的印刷网板为丝网感光胶型网板，其细栅线精细度难以实现进一步的提高，针对这种现状，研究制造细栅线尺寸更为精细的金属型网板是业界的一种大趋势。在细栅线较为精细的太阳能金属网板的细栅线主体中，存在一些起连接作用的桥连，在网板印刷的过程中，桥连处阻止了导电银浆的透过，由于其细栅线尺寸小，漏到电池基片上的银浆量少，网板弹离基片后，基片上的导电银浆很难将原来桥连处的空白完全填补，容易导致栅线不平整甚至虚印，这严重影响电池片的电流收集及传输能力，将影响太阳能电池的转化效率的提高。
故，业界急需探索出一种技术方案，以解决上述现有技术中存在的缺陷，避免太阳能电池片细栅线印刷不平整甚至虚印的问题，从而以提高太阳能电池的转化效率。
 
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种制作双层太阳能印刷网板的方法，其制备的太阳能印刷网板能够印刷出平整的太阳能电池电极细栅线，从而解决太阳能电池片细栅线印刷不平整甚至虚印的问题，以提供太阳能电池的转化效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种制作双层太阳能印刷网板的方法，包括如下步骤：
S1:激光或蚀刻制作第一层太阳能网板
采用激光切割工艺或者蚀刻工艺在一定厚度的金属板上镂出太阳能网版的开口图形；
S2: 对网板进行前处理
将经过步骤S1所得的金属板进行除油、酸洗、水洗、喷砂处理工序；
S3: 电铸制作第二层网板
在经过步骤S2处理的金属板表面均匀地贴上一层感光膜，在曝光设备上准确定位，将图形区域曝光；然后显影去除非图形区域的感光膜，将显影后的金属板放入电铸槽进行电铸，电铸厚度到指定厚度时取出网板，进行脱膜清洗处理，从而完成双层太阳能印刷网板的制作。
进一步地，所述步骤S1包括：
采用激光切割工艺或者蚀刻工艺在金属板上切割出太阳能网版的开口图形，所述的开口图形包括主栅线及细栅线。
进一步地，所述开口图形包括有主栅线及细栅线主体图形，所述图形区域为细栅线与主栅线的主体部分。
进一步地，所述主栅线与细栅线的主体图形中设有起连接作用的丝网格或桥连，该丝网格和桥连可以是任何形状。
进一步地，所述主栅线以交叉网格形连接，而细栅线以八字形桥连连接。
进一步地，所述网格线径25um，网格线间距为75um，而主栅线主体宽度为1.5mm，桥连的宽度为20um，细栅线主体宽度为50um。
本发明制作双层太阳能印刷网板的方法所制备的太阳能印刷网板能够印刷出平整的太阳能电池电极细栅线，其具有更好的电流收集及传输能力，能够有效的提高太阳能转化效率。
 
附图说明
图1是采用本发明方法制作的双层太阳能印刷网板的结构图示。
图2是图1中标号11部分不锈钢的局部栅线放大图示。
图3是图1中标号11部分电铸层的局部栅线放大图示。
图4是沿图1中的A-B线截取的截面放大示图。
图5为本发明制作的双层太阳能印刷网板装配好以后的网板示意图。
 
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一种制作双层太阳能印刷网板的方法，包括如下步骤：
S1:激光或蚀刻制作第一层太阳能网板
采用激光切割工艺或者蚀刻工艺在一定厚度的金属板上镂出太阳能网版的开口图形。其中，所述金属板可以是不锈钢板、镍板、镍铁板等所有可用于激光切割的金属板，其厚度为15um～200um；所述的开口图形包括有主栅线及细栅线主体图形；所述主栅线与细栅线的主体图形中设有起连接作用的丝网格或桥连，该丝网格和桥连可以是任何形状；
S2: 对网板进行前处理
将激光切割好的金属板进行除油、酸洗、水洗、喷砂等一系列处理工序；
S3: 电铸制作第二层网板
在经过步骤S2处理的金属板表面均匀地贴上一层感光膜，在曝光设备上准确定位，将图形区域曝光，即：将细栅线与主栅线的主体图形曝光，其中不包括栅线间的桥连结构；显影去除非图形区域的感光膜，将显影后的金属板放入电铸槽进行电铸，电铸厚度到指定厚度时取出网板，进行脱膜清洗等处理，从而完成双层太阳能印刷网板的制作。
其中，在步骤S3之前进行步骤S2，即电铸制作第二层网板前处理，以便于电铸第二层网板时，使得两层网板之间的结合力能够达到印刷要求。制作好的双层太阳能印刷网板通过焊接直接固定到网框上，也可以是通过丝网绷紧后采用胶水粘贴等方式固定到网框上。
请参照图1至图3所示，本发明制作双层太阳能印刷网板的方法采用激光切割工艺在50um厚的不锈钢板上切割出太阳能网版的开口图形，如图2所示，所述的开口图形包括主栅线21及细栅线22，其中主栅线以交叉网格形连接，网格线211径25um，网格线211间距为75um，主栅线21主体宽度为1.5mm；细栅线22以八字形桥连221连接，桥连的宽度为20um，细栅线主体宽度为50um；将激光切割好的金属板进行除油、酸洗、水洗、喷砂等一系列处理工序；在处理好的金属板表面均匀的贴上一层感光干膜，在LDI曝光机上准确定位，将图形区域曝光，所述图形区域为细栅线与主栅线的主体部分；然后显影烘干后将贴膜曝光的金属板放入镍盐槽进行电铸制作第二层网板，电铸镍层厚度到25um时取出网板，进行脱膜清洗等处理，从而获得双层太阳能印刷网板。图3所示为电铸层的栅放大示意图，其中白色区域为曝光处理时的曝光区域，电铸后形成电铸镂空层。
请参照图4所示，图4示出了制作好的双层网板沿细栅线方向的网板横截面，其中上层为不锈钢层41，而下层为电铸开口层42。这样网版印刷高宽比较佳，导电银浆在印刷时能够形成较为平整的细栅线，且不锈钢网板比一般电铸得到的金属网板韧性好、防断裂能力更强，将不锈钢层与电铸镍层相融合，使得该双层太阳能网板具有较长的印刷寿命。
请参照图5所示，图5为装配好以后的网板示意图。制作好的双层太阳能印刷网板51通过聚酯网52绷紧后用胶水固定于外框53上。其中，先将聚酯网52绷紧后用胶水固定在外框53上，将制作好的双层太阳能印刷网板51平置于绷紧的聚酯网52上，用胶水固定；胶水固化后，将双层太阳能印刷网板51中间区域的聚酯网52裁除。
本发明方法制作的双层太阳能印刷网板具有两层结构的网板，其中印刷时网板印刷面（即印刷时与硅片接触的一面）为全开口层，既无栅线桥连。在浆料印刷时，浆料能够不受上层结构桥连的干扰，从而可以很好地摊开在硅片上，即能够填补传统栅线桥连之间的浆料空白，从而形成平整的栅线，故，该太阳能印刷网板能够印刷出平整的太阳能电池电极细栅线，其具有更好的电流收集及传输能力，能够有效的提高太阳能转化效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种制作双层太阳能印刷网板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:激光或蚀刻制作第一层太阳能网板
采用激光切割工艺或者蚀刻工艺在一定厚度的金属板上镂出太阳能网版的开口图形；
S2: 对网板进行前处理
将经过步骤S1所得的金属板进行除油、酸洗、水洗、喷砂处理工序；
S3: 电铸制作第二层网板
在经过步骤S2处理的金属板表面均匀地贴上一层感光膜，在曝光设备上准确定位，将图形区域曝光；然后显影去除非图形区域的感光膜，将显影后的金属板放入电铸槽进行电铸，电铸厚度到指定厚度时取出网板，进行脱膜清洗处理，从而完成双层太阳能印刷网板的制作。
2.如权利要求1所述的制作双层太阳能印刷网板的方法，其特征在于：所述步骤S1包括：
采用激光切割工艺或者蚀刻工艺在金属板上切割出太阳能网版的开口图形，所述的开口图形包括主栅线及细栅线，所述金属材料可以是不锈钢板、镍板、镍基合金板。
3.如权利要求2所述的制作双层太阳能印刷网板的方法，其特征在于：所述开口图形包括有主栅线及细栅线主体图形，所述图形区域为细栅线与主栅线的主体部分。
4.如权利要求2或3所述的制作双层太阳能印刷网板的方法，其特征在于：所述主栅线与细栅线的主体图形中设有起连接作用的丝网格或桥连，该丝网格和桥连可以是任何形状。
5.如权利要求4所述的制作双层太阳能印刷网板的方法，其特征在于：所述主栅线以交叉网格形连接，而细栅线以八字形桥连连接。
6.如权利要求5所述的制作双层太阳能印刷网板的方法，其特征在于：所述网格线径25um，网格线间距为75um，而主栅线主体宽度为1.5mm，桥连的宽度为20um，细栅线主体宽度为50um。
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