CN103192588B - 一种金属型太阳能网板的制作新工艺 - Google Patents

一种金属型太阳能网板的制作新工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，公开了一种金属型太阳能网板的制作新工艺，包括以下步骤：S1：采用蚀刻法在金属板的一面蚀刻出凹槽结构；S2：将蚀刻后的金属板采用激光切割工艺在金属板另一面相应的位置切割出网格结构。通过该方法制作出的金属型太阳能网板掩模部分平整，无传统的网板的经纬节点，下浆更均匀，使得印刷得到的电极栅线线径尺寸均匀。

Description

一种金属型太阳能网板的制作新工艺
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，本发明涉及一种金属型金属型太阳能网板的制作新工艺。
背景技术
随着经济的快速发展，能源的消耗量越来越大，煤和石油等不可再生资源的储存量日益减少，这促使人们对新能源（如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等）的不断探索。其中，作为地球上许多能量的来源，太阳能在新能源的研究中占据了重要的地位，太阳能电池就是太阳能应用的一个核心代表。提高太阳能电池的转化效率是目前太阳能电池研究的一个主要目标，除了对电池基片材料的选择、基片制作工艺的改善外，制作性能优异的太阳能电池电极也能对电池的转化效率带来很好的效果。
目前，电极印刷是采用传统的丝网印刷，其印刷过程中采用的丝网为丝网+感光胶形式的网板，其存在以下问题：1、丝网板的丝网层具有编织的经纬节点，在印刷过程中，其对印刷浆料的作用会导致印刷后的电池片细栅线线径不均；2、传统的丝网板下表面覆有感光聚合物，感光聚合物质软、硬度小，易损伤。这些因素都直接或间接的影响最终太阳能电池的转化效率。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明主要是提供一种金属型太阳能网板的制作方法，解决现有电极印刷网板存在的上述缺陷。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金属型太阳能网板的制作新工艺，包括以下步骤：
S1：采用蚀刻法在金属板的一面蚀刻出凹槽结构；
S2：将蚀刻后的金属板采用激光切割工艺在金属板另一面相应的位置切割出网格结构。
其中，在步骤S1前，还包括选材、板材前处理过程，所述板材为不锈钢板、镍板或镍基合金板，所述金属板的厚度为25～75um，所述前处理主要包括板面清洁处理。
其中，步骤S1具体包括：将经过前处理的选定金属板一面均匀涂布一种感光干膜，另一面覆盖一层保护膜；
将涂布有感光干膜的一面按曝光文件进行曝光，使得太阳能电池的电极掩模图形转移到感光干膜上；随后去除保护膜，对曝光处理后的贴膜金属板经显影、清洗、烘干处理，将未曝光的干膜反应溶解掉，留下太阳能电池的电极掩模板图形；
蚀刻显影后贴膜金属板，将干膜显影掉的图形区域部分蚀刻为凹槽；
将蚀刻完毕的金属板进行退膜、清洗、干燥等处理。
其中，所述保护膜也为感光干膜，对该层感光干膜全曝光，形成保护层。
其中，所述步骤S2具体包括：将蚀刻处理后的金属板置于激光切割机上切割，切割面为蚀刻面的反面，激光切割的开口位置与蚀刻的凹槽位置相对应，切割的开口落在蚀刻的凹槽内部。
其中，所述太阳能网板的蚀刻凹槽深度占钢片厚度的60%~70%，蚀刻凹槽的细栅线宽度为25um~100um，主栅线宽为1mm~2mm。
（三）有益效果
上述技术方案所提供的一种金属型太阳能网板的制作新工艺，包括以下步骤：S1：采用蚀刻法在金属板的一面蚀刻出凹槽结构；S2：将蚀刻后的金属板采用激光切割工艺在金属板另一面相应的位置切割出网格结构。通过该方法制作出的金属型太阳能网板掩模部分平整，无传统的网板的经纬节点，下浆更均匀，使得印刷得到的电极栅线线径尺寸均匀。
附图说明
图1为本发明实施例中金属板两面贴膜的效果图；
图2为本发明实施例中一种太阳能电池电极网板花样；
图3为本发明实施例中贴膜金属板曝光显影后的示意图；
图4为本发明实施例中曝光显影后网板主细栅线交接处对应区域的放大示意图；
图5为本发明实施例中蚀刻后金属板的示意图；
图6为本发明实施例中激光切割后的金属板示意图；
图7为本发明实施例中激光切割面的局部开口意图；
其中，10：金属板；11：感光干膜；12：感光干膜；21：主栅线；22：细栅线；41：黑色区域；42：白色区域；71：白色区域；72：黑色区域；100：凹槽；110：凹槽结构；101：开口层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供的一种金属型太阳能网板的制作新工艺，包括以下步骤：S1：采用蚀刻法在金属板的一面蚀刻出凹槽结构；S2：将蚀刻后的金属板采用激光切割工艺在金属板另一面相应的位置切割出网格结构。通过该方法制作出的金属型太阳能网板掩模部分平整，无传统的网板的经纬节点，下浆更均匀，使得印刷得到的电极栅线线径尺寸均匀。
在步骤S1前，还包括选材、板材前处理过程，板材为不锈钢板、镍板或镍基合金板，金属板的厚度为25～75um，前处理主要包括板面清洁处理。将金属板进行一系列处理，使得金属表面洁净，便于对后续的处理，并提高后期处理的精度，从而保证成品的精度。
步骤S1具体包括：将经过前处理的选定金属板一面均匀涂布一种感光干膜，另一面覆盖一层保护膜；将涂布有感光干膜的一面按曝光文件进行曝光，使得太阳能电池的电极掩模图形转移到感光干膜上；随后去除保护膜，对曝光处理后的贴膜金属板经显影、清洗、烘干处理，将未曝光的干膜反应溶解掉，留下太阳能电池的电极掩模板图形；蚀刻显影后贴膜金属板，将干膜显影掉的图形区域部分蚀刻为凹槽；将蚀刻完毕的金属板进行退膜、清洗、干燥等处理。优选的保护膜也为感光干膜，对该层感光干膜全曝光，形成保护层。
具体的为通过压膜机在金属板两面各压贴一层感光干膜，如图1所示，金属板10表面压贴有感光干膜11和12，将贴有感光干膜的金属板置于LDI曝光机中曝光。其中一面按照太阳能电池的电极掩模图形的文件进行曝光，将太阳能电池的电极掩模图形转移到感光干膜上，图2所示的就是一种太阳能电池电极网板的掩模图形花样，其由若干条主栅线21及若干条细栅线22构成，太阳能网板的蚀刻凹槽深度占钢片厚度的60%~70%，蚀刻凹槽的主栅线21宽为1mm~2mm，细栅线22宽度为25um~100um。
将曝光后的贴膜金属板经显影、清洗、烘干等处理，其板面截面示意图如图3所示，即未曝光的干膜部分被显影液反应掉，图4所示的是与太阳能网板主栅线21、细栅线22连接处对应区域的放大示意图，黑色区域41为曝光的干膜区域，白色区域42为未曝光的干膜区域，显影后，白色区域42的干膜被反应掉而使得该区域的金属表面裸露出来，蚀刻时，裸露在外的金属表面被蚀刻为凹槽状，其局部截面图如图5所示，即为凹槽结构110。将蚀刻完毕的金属板进行退膜、清洗、干燥等处理。
步骤S2具体包括：将蚀刻处理后的金属板置于激光切割机上切割，切割面为蚀刻面的反面，即蚀刻时的受保护面，激光切割的开口位置与蚀刻的凹槽位置相对应，切割的开口落在蚀刻的凹槽内部。
具体情况如图6所示，即在凹槽100的背面切割有开口，其一种开口情况如图7所示，图中白色区域71为开口，黑色区域72为金属面。如图6所示，所述太阳能网板的蚀刻凹槽深度h2占金属板的厚度比为60%-70%，激光切割的开口层101厚度h1占金属板的厚度比为30%-40% 。
由以上实施例可以看出，本发明实施例提供了一种金属型太阳能网板的制作新工艺，包括以下步骤：S1：采用蚀刻法在金属板的一面蚀刻出凹槽结构；S2：将蚀刻后的金属板采用激光切割工艺在金属板另一面相应的位置切割出网格结构。通过该方法制作出的金属型太阳能网板掩模部分平整，无传统的网板的经纬节点，下浆更均匀，使得印刷得到的电极栅线线径尺寸均匀。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属型太阳能网板的制作新工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用蚀刻法在金属板的一面蚀刻出凹槽结构；
S2：将蚀刻后的金属板采用激光切割工艺在金属板另一面相应的位置切割出网格结构；
所述太阳能网板的蚀刻凹槽深度占钢片厚度的60%~70%，蚀刻凹槽的细栅线宽度为25um~100um，主栅线宽为1mm~2mm。
2.根据权利要求1所述的金属型太阳能网板的制作新工艺，其特征在于，在步骤S1前，还包括选材、板材前处理过程，所述板材为不锈钢板、镍板或镍基合金板，所述金属板的厚度为25～75um，所述前处理主要包括板面清洁处理。
3.根据权利要求2所述的金属型太阳能网板的制作新工艺，其特征在于，步骤S1具体包括：将经过前处理的选定金属板一面均匀涂布一种感光干膜，另一面覆盖一层保护膜；
将涂布有感光干膜的一面按曝光文件进行曝光，使得太阳能电池的电极掩模图形转移到感光干膜上；随后去除保护膜，对曝光处理后的贴膜金属板经显影、清洗、烘干处理，将未曝光的干膜反应溶解掉，留下太阳能电池的电极掩模板图形；
蚀刻显影后贴膜金属板，将干膜显影掉的图形区域部分蚀刻为凹槽；
将蚀刻完毕的金属板进行退膜、清洗、干燥等处理。
4.根据权利要求3所述的金属型太阳能网板的制作新工艺，其特征在于，所述保护膜也为感光干膜，对该层感光干膜全曝光，形成保护层。
5.根据权利要求3所述的金属型太阳能网板的制作新工艺，其特征在于，所述步骤S2具体包括：将蚀刻处理后的金属板置于激光切割机上切割，切割面为蚀刻面的反面，激光切割的开口位置与蚀刻的凹槽位置相对应，切割的开口落在蚀刻的凹槽内部。
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