CN103358669B - 用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，主要解决是现有精密印刷技术中，由于所用丝网具有编织型经纬节点，导致成型掩模板印刷不均匀的问题，本发明采用一种用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，包括网格区，所述网格区由多边形网格阵列构成，所述平面丝网的网格区中间有图案区域，所述图案是由横向或纵向上对应太阳能电池片细栅线区域的线条构成，所述线条由规则网格阵列构成，所述规则网格阵列由金属丝网网格线构成；所述平面丝网目数为100～600目，线径尺寸为10～100um，厚度为8～45um，构成所述太阳能电池片印刷网板的平面丝网在太阳能电池片印刷网板的主栅线对应的位置上，具有一致的网格结构的技术方案，较好的解决了该问题，可用于太阳能电池的工业生产中。

Description

用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网

技术领域

本发明涉及本发明具体涉及一种用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网。

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，选择合适的印刷网板也能提高电池的转化效率。

随着电子行业及各相关行业的崛起，精密印刷及小尺寸封装的应用也日益广泛，在精密印刷及小尺寸封装的环节中一般会涉及到掩模板的应用，传统的掩模板包括金属型掩模板、复合型掩模板。目前金属型掩模板的材质一般为镍基合金；而复合型掩模板构成相对较为复杂，其包括丝网以及涂覆于丝网表面的感光物质。

中国专利CN101241956报道了一种大面积纳米薄膜太阳能电池的制造方法，其特征在于：单体DSSC制成条状，采用耐腐蚀互连条将条状的单体DSSC串联成大面积太阳能电池，耐腐蚀互连条两侧分别设保护隔层，或采用网布印刷法制备的低电阻栅网电极，并在低电阻栅网电极表面覆盖保护膜，然后采用覆盖有保护膜的低电阻栅网电极将多个条状的单体DSSC并联成大面积的太阳能电池，大面积太阳能电池一侧玻璃与TCO的接触面设一灌注槽，并在大面积太阳能电池一端的灌注槽，从灌注槽泵入电解质和染料后，折断灌注槽，然后进行密封。

中国专利CN102336051A公开了一种太阳能电池网布印刷装置，包括印刷刮刀、辅助刮刀、回料刀、印刷网版，其特征是在印刷网版上紧靠印刷刮刀边缘两侧安装两个挡板结构，其中挡板结构主要由挡板面、挡板框架和安装架组成；挡板面的底部与网布面可分体式接触或者通过柔性材料黏结；回料刀和印刷刮刀及辅助刮刀的边缘与挡板面无缝接触；印刷机头带动刮刀和回料刀与挡板面接触滑动，使浆料在两侧挡板面、刮刀和回料刀围成的范围内运动，实现浆料不向两侧流动。

中国专利CN202058761U 公开了一种网布印刷晶体硅太阳能电池正银网版，包括：硅片、主栅线、倒角、副栅线、所述的硅片上设有主栅线和副栅线，所述的主栅线和副栅线垂直设置，在所述的硅片上设有倒角，可以将正面电极栅线在硅片表面进行有效的扩展，增加覆盖面积，将光电流进行有效的收集，从而改善了电池片的效率。

中国专利CN101969082A公开了一种两次网布印刷与刻槽结合的太阳能电池制造工艺，用于制造一种两次印刷电极的太阳能电池，包含有刻槽工艺和两次印刷工艺，刻槽工艺为：在硅片表面的电极栅线区域刻槽，使电极栅线区域形成蚀槽；两次印刷工艺为：a、第一次印刷电极：将印刷的电极浆料填入蚀槽并进行烘干，在蚀槽中形成第一层电极；b、第二次印刷电极：在第一层电极外表面印刷电极，使硅片表面电极栅线区域形成第二层电极。

构成传统复合型掩模板的丝网为编织型金属丝网或聚酯网等，此类丝网由于编织型经纬节点的特性会导致最终成型掩模板的下浆效果，如：下浆不均；在实际掩模板的制作过程中，往往需要先对丝网进行压挤，从而尽量减少编织型丝网的这种效应。但既如此操作并无法完全避免经纬节点带来的不良效果。

本发明主要是针对此问题提出一种丝网，较好的解决以上所述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有精密印刷技术中，由于所用丝网具有编织型节点，导致成型掩模板印刷不均匀的问题，本发明提供一种新的平面丝网，该网布不具有编织型节点，表面光滑，具有印刷均匀性高的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种采用上述平面丝网制成的掩模板，该掩模板具有印刷均匀的优点。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，包括网格区，所述网格区由多边形网格阵列构成，所述平面丝网的网格区中间有图案区域，所述图案是由横向或纵向上对应太阳能电池片细栅线区域的线条构成，所述线条由规则网格阵列构成，所述规则网格阵列由金属丝网网格线构成；所述平面丝网目数为100～600目，线径尺寸为10～100um，厚度为8～45um，构成所述太阳能电池片印刷网板的平面丝网在太阳能电池片印刷网板的主栅线对应的位置上，具有一致的网格结构。

上述技术方案中，优选的技术方案为，所述的平面丝网还包括非网格区，所述网格区与非网格区相连，所述非网格区设置在网格区的周边，构成所述平面丝网图形区域的网格线线径均匀；在非网格区的外围设有受力缓冲带及与缓冲带相连的边孔带；所述平面丝网线为连贯无编织型。

构成所述平面丝网的所述规则网格阵列的网格形状可以是任意形状，也可以是几种形状的组合，可以通过调节所述网格形状的纵向横向长度比调节对应细栅线区域的下浆量。

进一步的，所述网格形状可以是多边形、椭圆形、圆形；也可以是上述几种形状的组合结构。

优选的，所述多边形可以是矩形、正方形、正六变形。

进一步的，所述平面丝网为可以为正六边形阵列相互连接构成的蜂窝状结构。

所述平面丝网目数为200～450目，线径尺寸为15～30um，厚度为15～30um。

所述平面丝网上图形区域的丝网线线径不大于非图形区域的丝网线线径；所述平面丝网上图形区域剩余的丝网线线径均匀或两头粗中间细；所述平面丝网的结构为一体成型，表面光滑，无编织型的经纬节点。所述平面丝网是通过电铸工艺制得，其材质为纯镍材料或镍基合金材料。构成细栅线对应的所述图案区域的网格线线径r1与构成所述网格区域线径r2尺寸范围为10um≤r1≤r2≤80um。所述图案区域的网格线线径r1与构成所述网格区域线径r2尺寸范围为15um≤r1≤r2≤40um；构成所述网格区域的目数为200～400目。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种采用上述平面丝网制得的太阳能电池片印刷网板，其特征在于所述太阳能电池片印刷网板细栅线宽度尺寸不大于所述其对应平面丝网上细栅线对应图形的宽度尺寸。

上述技术方案中，优选的技术方案为，平面丝网所述图案区域为一组相互平行的所述线条，其与掩模板的细栅线相对应。

本发明提供的平面丝网，其具有以下优点：1、所述平面丝网是通过电铸工艺制得，其具有表面平整、无编制型节点的特性，通过其制作的太阳能电池电极印刷网板在印刷时下浆均匀，且可以调节细栅线对应的所述图案区域纵向横向长度比来调节对应细栅线区域的下浆量，改善细栅线电子收集能力；2、所述平面丝网在相应的太阳能电池电极印刷网板的细栅线对应的区域降低细栅线所在方向上的网格线数量，减少了平面丝网对印刷浆料的阻碍作用。

本发明提出的非编织型金属丝网，丝网表面光滑，其制成的掩模板在清洗擦拭过程中不会由于表面的凹凸不平造成掩模板的损伤。丝网可以根据需要设计不同的开孔率、丝网线径尺寸及丝网线形状，在保证丝网有较好的下浆效果的同时亦可保证丝网的寿命。基于以上的优点，所述平面丝网进一步制得的太阳能电池电极印刷网板可以印刷“高宽比”较优的硅太阳能电池电极栅线结构，其有利于太阳能电池片对电流的收集及传输，从而提高了太阳能电池片的转化效率。

附图说明

图1为平面丝网的整体结构示意图。

图2为图1中I处的放大结构示意图。

图3为图1中I处另一种放大结构示意图。

图4为图1中I处另一种放大结构示意图。

图5为所示平面丝网表面涂覆一层感光聚合物后的示意图。

图6为图5中50部分的放大示意图。

图1中，Ⅰ为主栅线；10为对应细栅线的图案区域；A为网格区域；C为非网格区域。

图2中，20为桥连区域，21为网格区域，B2为网格区域的矩形阵列，C2为图案区域矩形阵列。

图3中，30为桥连区域，31为网格区域，B3为网格区域的正圆形阵列，C3为图案区域圆弧与矩形组合形成的规则阵列。

图4中，40为桥连区域，41为网格区域，B4为网格区域的多边形阵列，C4为图案区域多边形与矩形组合形成的规则阵列。

图5中，50为主栅线；51为细栅线。

图6中，61为主栅线，62为细栅线，R1为平面丝网上细栅线对应阵列区域的宽度尺寸，R2为掩模板细栅线的开口尺寸

下面通过具体实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1】

一种用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，如图1所示，包括网格区A，所述网格区A由如图2所示的多边形网格阵列B2构成，在本实施例中，所述多边形网格阵列B2为矩形或正方形阵列，所述平面丝网的网格区A中间有图案区域10，所述图案区域10是由如图1所示的横向上对应太阳能电池片细栅线区域的多条平行线条构成，所述线条由规则网格阵列C2构成，如图2所示，在本实施例中，所述规则网格阵列由一行矩形阵列构成，并由金属丝网网格线形成。

所述平面丝网目数为可以为100～600目之间的任何值，如100、300、600目，线径尺寸可以为10～100um之间的任何值，如10、60、100um，厚度可以为8～45um之间的任何值，如8、25、45um，也可以是上述三者不同的的组合，构成所述太阳能电池片印刷网板的平面丝网在太阳能电池片印刷网板的主栅线对应的位置上，具有一致的网格结构，如图1中的I局部放大图（图2）所示。

平面丝网在其制成的印刷网板主栅线及细栅线的交汇处对应的位置具有图2（或图3、图4）所示的21（或31、41）结构，即在主栅线上的网格结构保持一致，也与网格区域A其它位置的网格结构保持一致，在本实施例中，所述网格区域A的网格形状为矩形或正方形。如此设计可以使得网板具有更好的机械强度，即在外界多丝网施加外力时，结构21（或31、41）的可以分散其对桥连区域20（或30、40）的影响，减少桥连区域20（或30、40）的形变。此点在涂覆或压贴感光聚合物制成最终印刷网板的对位问题上有很大的意义；另外，如此设计可使得最终产品的寿命增长；其次，局部（即主、细栅线交汇处对应的平面丝网位置）密集化可以节省银浆，在长期大规模的生产中具有很大的意义。

【实施例2】

一种平面丝网，其基本构架和实施例1相同，其变换部分如下：网布的目数为100目，网布线径10um，丝网布的厚度为8um。在此基础上，所述平面丝网还有如下结构改动：还包括非网格区域C，所述网格区域A与非网格区域C相连，所述非网格区域C设置在所述网格区域A的周边，如图1所示；在本实施例中，所述网格区域A由多列圆形阵列B3构成，如图3所示；所述平面丝网的网格区中间区域设置有图案区域，所述图案是由圆弧与矩形组成的阵列C3构成，如图3所示；所述平面丝网无编织型节点，其结构为一体成型，表面光滑，即构成所述平面丝网线为连贯无编织型丝网。

【实施例3】

一种平面丝网，其基本构架和实施例1相同，其变换部分如下：所述平面丝网外缘设置有缓冲带区D，所述缓冲带D的线径尺寸由按一定变化规律变化，本实施例所述规律，由平面丝网内部至边缘的线径尺寸逐步增大，即r1<r2<r3，如：r1=20um，r2=30um，r3=40um。线径为40um的外边与网布的边孔区域相连。如此设计可使得网布在绷紧受力时能更好的承受外界提供的拉力。

【实施例4】

一种平面丝网，其基本架构和实施例1相同，其变换的部分如下：网布的目数为400目，网布线径为25um，丝网布的厚度为20um。在此基础上，所述平面丝网还有以下结构改动：在本实施例中，所述网格区域A由多列多边形B4构成，优选的，多列所述多边形由正六边形构成，如图4所示；所述平面丝网的网格区中间区域设置有图案区域10，所述图案是由多边形与矩形组成的阵列C4构成，优选的，所述多边形为正六边形，所述阵列C4为正六边形的三个边与矩形构成的图形，如图4所示；所述平面丝网无编织型节点，其结构为一体成型，表面光滑，即构成所述平面丝网线为连贯无编织型丝网。

构成平面丝网的丝网线线径有如下规律：平面丝网主体线径r1≥图形区域内部丝网线的两端线径r4≥图形区域内部丝网线中间区域的线径r5；所述缺失网格线的图形区域剩余的丝网线线径以可以是以下规律：图形区域内部的丝网线线径尺寸均匀，且有平面丝网主体线径r1≥图形区域内部丝网线的线径r6。

图5为本平面丝网上涂布一层掩模物质示意图，图6所示为在本平面丝网上涂布一层掩模物质后的掩模板局部示意图，所述掩模板的开口中仅存在一个方向的丝网线60，其起到桥连的作用，平面丝网上细栅线对应阵列区域的宽度尺寸R1≥掩模板细栅线的开口尺寸R2。如此设计，可以降低掩模板的掩模物质的涂覆难度系数，且由于开口处丝网线只有一个方向上，相对较少的桥连减少了对印刷浆料的影响，可以保证掩模板的下料效果好。

【实施例5】

一种平面丝网，其基本架构和实施例3相同，其变换的部分如下：本实施例中所述平面丝网的目数为330目，网布线径为20um，丝网布的厚度为25um；构成所述网格区域A和所述图案区域10的网格结构可以是实施例1、实施例2、实施例3中形状的任意组合。

【实施例6】

一种平面丝网，其基本架构和实施例3相同，其变换的部分如下：本实施例中所述平面丝网的目数为600目，网布线径为100um，丝网布的厚度为45um；构成所述网格区域A和所述图案区域10的网格结构可以是实施例1、实施例2、实施例3中形状的任意组合。

【实施例7】

一种平面丝网，其基本架构和实施例3相同，其变换的部分如下：本实施例中所述平面丝网的目数为400目，网布线径为30um，丝网布的厚度为25um；构成所述网格区域A和所述图案区域10的网格结构可以是实施例1、实施例2、实施例3中形状的任意组合。

Claims (8)

1.一种用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，包括网格区，所述网格区由多边形网格阵列构成，所述平面丝网的网格区中间有图形区域，所述图形区域中的图形是由横向或纵向上对应太阳能电池片细栅线区域的线条构成，所述线条由规则网格阵列构成，所述规则网格阵列由金属丝网网格线构成；所述平面丝网目数为100～600目，线径尺寸为10～100um，厚度为8～45um，构成所述太阳能电池片印刷网版的平面丝网在太阳能电池片印刷网版的主栅线对应的位置上，具有一致的网格结构；所述的平面丝网还包括非网格区，所述网格区与非网格区相连，所述非网格区设置在网格区的周边，构成所述平面丝网图形区域的网格线线径均匀；在非网格区的外围设有受力缓冲带及与缓冲带相连的边孔带；所述平面丝网网格线为连贯无编织型。

2.根据权利要求1所述的用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，其特征在于所述规则网格阵列的网格形状是多边形、椭圆形、圆或多边形、椭圆形、圆形形状的任意组合，能够通过调节所述网格形状的纵向横向长度比调节对应细栅线区域的下浆量。

3.根据权利要求2所述的用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，其特征在于所述多边形是矩形或正六边形。

4. 根据权利要求3所述的用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，其特征在于所述矩形是正方形。

5.根据权利要求1所述的用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，其特征在于所述平面丝网目数为200～450目，线径尺寸为15～30um，厚度为15～30um。

6.根据权利要求1所述的用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，其特征在于平面丝网上图形区域的网格线线径不大于非图形区域的网格线线径；所述平面丝网的结构为一体成型，表面光滑，无编织型节点。

7.根据权利要求1所述的用于制作太阳能电池片印刷网版的平面丝网，其特征在于所述平面丝网是通过电铸工艺制得，其材质为纯镍材料或镍基合金材料。

8.一种采用权利要求1～7中任意一种平面丝网制得的太阳能电池片印刷网版，其特征在于所述太阳能电池片印刷网版细栅线宽度尺寸不大于其对应平面丝网上细栅线对应图形的宽度尺寸。