CN104417025A - 一种网版及太阳电池的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种网版及太阳电池的制作方法，所述网版包括：网布；阻挡层，固定于所述网布；其中，所述阻挡层包括一图案部以及围绕所述图案部的非图案部，且所述图案部的厚度小于所述非图案部的厚度。本发明通过设计出图案部的厚度小于所述非图案部的厚度的阻挡层，可以降低利用所述网版所制造的太阳能电池的背银与背铝交接处的高度差，改善背铝的架桥效应，从而可以改善由于架桥效应导致的组件端背银虚焊问题。通过本发明的设计可以提高太阳能电池的品质，且本发明的网版结构简单，易于制作，适用于工业生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

Description

一种网版及太阳电池的制作方法

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，特别是涉及一种网版及太阳电池的制作方法。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，太阳电池发电是一种可再生的环保发电方式，发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体，不会对环境造成污染。由于太阳能电池清洁、无污染、取之不尽，用之不竭，受到越来越多的关注，目前，太阳能电池被广泛用于日常发电、交通、航空、通讯、石油、海洋等领域。

目前应用最广泛的是硅太阳能电池，其制造工艺也已经标准化，主要步骤为：化学清洗及表面结构化处理（制绒）、扩散制结、周边刻蚀、沉积减反射膜、丝网印刷、烧结。其中，丝网印刷首先进行背面电极的印刷，浆料为银浆，烘干后印刷背面电场，浆料为铝浆，烘干后经过翻转器翻转印刷正面电极，浆料为银浆。对于电池片数量较大的太阳能电池模组，背电极一般为至少两根，背电极的主要作用是为组件部分提供焊接点，有利于光生电流的输出。

在传统太阳能电池的制作中，转换效率和成本的高低是衡量太阳能电池技术优劣的一个重要指标，但是在目前的常规太阳能电池生产过程中，高品质太阳能电池片越来越成为各大太阳能企业追求的目标、客户对品质的要求也越来越高。通常丝网印刷工艺的高低对太阳能电池片品质影响巨大。

传统的丝网印刷所采用的网版的上视图如图1所述，图1中A-A’的截面图如图2所示，可见，所述网版包括图案部101及围绕所述图案部的非图案部102，并且，所述图案部101的厚度与非图案部102的厚度一致。这种结构的网版具有以下特点：1）背铝厚度与均匀性由网版纱厚及膜厚决定；2）非图形阻挡层及图形区阻挡层层厚度一致。这种结构的网版制作时，只需要经过一次涂布及一次曝光，制作简单，成本较低。然而，该设计印刷背铝的主要特点是电池片背铝四周偏厚，中间偏薄，但是由于背面银电极的印刷以及背场网版图案部区域阻挡层的支撑作用，图案部周围背铝印刷异常偏厚，架桥效益严重可能导致图案部边缘铝浆的脱落，同时由于该区域的架桥效应会使模组端焊接难度增加，导致虚焊发生。总得来说，这种结构的网版具有以下缺点：1）印刷完造成背银图案部周围背铝偏厚，造成品质问题；2）背银图案部架桥效应明显；3）架桥效应往往会导致模组端虚焊问题。

鉴于以上缺陷，本发明提供一种可以有效降低架桥效，从而改善由于架桥效应带来的电池片品质问题以及模组端焊接问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种网版及太阳电池的制作方法，用于解决现有技术中现有网版印刷时由于架桥效应而导致太阳能电池品质下降及模组端虚焊等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种网版，包括：

网布；以及

阻挡层，固定于所述网布；

其中，所述阻挡层包括一图案部以及围绕所述图案部的非图案部，且所述图案部的厚度小于所述非图案部的厚度。

作为本发明的网版的一种优选方案，所述图案部与非图案部的厚度差大于或等于2um。

进一步地，所述图案部的厚度小于或等于3um，并且，所述图案部的厚度大于或等于1um。

更近一步地，所述非图案部的厚度小于或等于15um，并且，所述非图案部的厚度大于或等于5um。

作为本发明的网版的一种优选方案，所述非图案部的形状为口字形。

作为本发明的网版的一种优选方案，所述图案部包括至少两根相互平行的条状阻挡部。

进一步地，所述条状阻挡部的形状为连续条状或分段条状。

作为本发明的网版的一种优选方案，所述网版还包括围绕于所述非图案部，且与所述网布固定连接的网框。

作为本发明的网版的一种优选方案，所述阻挡层的材料为感光乳剂。

本发明还提供一种太阳电池的制造方法，包括以下步骤：

提供一太阳电池基板，所述太阳电池基板至少制作有PN结；

于所述太阳电池基板的受光面形成正面电极；

于所述太阳电池基板的背光面形成背面汇流电极部；以及

利用上述任意一项方案所述的网版进行丝网印刷以于所述背光面上形成背铝层，所述背铝层与所述背面汇流电极部的外围部分重叠。

如上所述，本发明提供一种网版及太阳电池的制作方法，所述网版包括：网布；阻挡层，固定于所述网布；其中，所述阻挡层包括一图案部以及围绕所述图案部的非图案部，且所述图案部的厚度小于所述非图案部的厚度。本发明通过设计出图案部的厚度小于所述非图案部的厚度的阻挡层，可以降低利用所述网版所制造的太阳能电池的背银与背铝交接处的高度差，改善背铝的架桥效应，从而可以改善由于架桥效应导致的组件端背银虚焊问题。通过本发明的设计可以提高太阳能电池的品质，且本发明的网版结构简单，易于制作，适用于工业生产。

附图说明

图1显示为现有技术中的网版结构上视图。

图2显示为现有技术中的网版结构截面示意图。

图3显示为本发明的网版结构上视图。

图4显示为本发明的网版结构截面示意图。

图5～图8显示为本发明的太阳电池的制作方法各步骤所呈现的结构示意图。

元件标号说明

201   网布

202   图案部

203   非图案部

204   网框

301   太阳电池基板

302   正面电极

303   背面汇流电极部

304   背铝层

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图3～图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

传统背场网版印刷背电极会存在背银与背铝交接处的高度差过大的问题，这会导致印刷品质问题及架桥效应，最终导致模组端的背银虚焊。因此本发明根据丝网印刷原理，通过网版图案部厚度的优化设计达到改善背银背铝交接处高度差过大的问题，由此降低架桥效应带来的电池片品质问题以及模组端焊接问题。

如图3～图4所示，本实施例提供一种网版，包括：

网布201；以及阻挡层，固定于所述网布201；

其中，所述阻挡层包括一图案部202以及围绕所述图案部202的非图案部203，且所述图案部202的厚度小于所述非图案部203的厚度。

作为示例，所述网版还包括围绕于所述非图案部203，且与所述网布201固定连接的网框204。

作为示例，所述非图案部203的形状为口字形。当然，在其它的实施例中，所述非图案部203的形状可以根据实际需求进行调整，并不限于此处所限定的口字形。

作为示例，所述图案部202包括至少两根相互平行的条状阻挡部，且所述条状阻挡部的形状为连续条状或分段条状。在本实施例中，所述条状阻挡部的数量为两根，且所述条状阻挡部的形状为分段条状，采用分段条状设计的阻挡部，可以节约后续印刷工艺所耗费的银浆，降低制作成本。当然，在其它的实施例中，所述条状阻挡部的数量可以根据实际需求进行调整，并不限于此处所列举的两根。

图4为图3于B-B’处的截面结构示意图，可以看出所述图案部202的厚度小于所述非图案部203的厚度，在本实施例中，所述图案部202与非图案部203的厚度差大于或等于2um。

进一步地，为了适应一般的生产需求，所述图案部202的厚度小于或等于3um，并且，所述图案部202的厚度大于或等于1um。所述非图案部202的厚度小于或等于15um，并且，所述非图案部202的厚度大于或等于5um。

在一具体的实施过程中，所述图案部202的厚度为3um，所述非图案部203的厚度为5um，采用此厚度的图案部202及非图案部203所制作的背铝和背银在交接处的高度差可以减小至23～27um，相比采用传统的网版（图案部202及非图案部203的厚度均为5um）所制作的背铝和背银在交接处的高度差34～40um有着非常可观的改善。可见，本发明从模组端的背银焊接问题及电池片背场架桥效应导致的品质问题出发，通过背场网版阻挡层的优化设计，可以大大改善电池片的品质及组件焊接的质量。

本实施例还针对图案部202及非图案部203的厚度同时减小的方案进行试验和测试，所采用的图案部202和非图案部203的厚度均为3um，进行印刷后发现，虽然所制作的背铝和背银在交接处的高度差相比传统工艺（图案部202和非图案部203的厚度均为5um）有所下降，但是，通过背铝EVA拉力(背铝层与EVA层间的黏合力)测试结果表明，采用图案部202和非图案部203的厚度均为3um的网版方案，其背铝EVA拉力相比于本发明（图案部202的厚度为3um，非图案部203的厚度为5um）的下降非常严重，并不适合生产所用。分析其原因为非图案部203厚度变薄相当于降低了支撑铝浆印刷的高度，导致背铝整体印刷厚度不足，最终导致EVA拉力偏弱。可见，本发明的方案采用较厚的非图案部203及较薄的图案部202设计，可以保证背铝整体厚度不下降的基础上，降低图案部202附近的背铝高度，因而在不降低背铝EVA拉力的情况下，达到改善背铝的架桥效应，提高电池片品质的良好效果。

本实施例的网版的制作包括以下步骤：1）提供一网框204及固定于该网框204的网布201，然后于所述网布201上进行第一次涂覆，涂覆的材料为感光乳剂，涂覆厚度约为5um，然后通过进行第一次曝光并去除图案区中的感光乳剂，保留非图案区的感光乳剂，完成非图案部203的制作；2）于图案区中进行第二次涂覆，涂覆的材料为感光乳剂，涂覆厚度约为3um，然后进行第二次曝光并去除所述图案区中部分的感光乳剂，完成图案部202的制作。

用本发明的网版印刷时，首先在电池片背面制作背银，所述背银的形状与网版的图案部202的形状一致，即呈分段条状。接着制作背铝，首先在网版上加入浆料，采用刮胶对网版一端施加一定压力，同时朝网版另一端移动完成一次印刷。具体地，浆料在移动中从网孔中挤压到承印物上，由于粘性作用而固着在一定范围之内；由于没施加压力时，网版与承印物之间保持一定的间隙，网版通过自身的张力产生回弹，使网版与承印物只呈移动式线接触，而其它部分与承印物为脱离状态，浆料与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度。由于阻挡层的作用，背铝只覆盖背银一小部分，或是没有覆盖背银而只与背银的侧壁交接，同时，由于图案部202的厚度较薄，可以一定程度降低背铝在图案部202（即背银）附近的背铝厚度，从而减小背铝和背银交接处的高度差，降低架桥效应。当然，另外的实施过程中，也可以先采用本发明的网版印刷背铝，然后再制作背银，也同样能达到良好的效果。

如图5～图8所示，本实施例还提供一种太阳电池的制造方法，包括以下步骤：

如图5所示，首先进行步骤1），提供一太阳电池基板301，所述太阳电池基板301至少制作有PN结。

如图6所示，然后进行步骤2）于所述太阳电池基板301的受光面形成正面电极302。在本实施例中，所述正面电极302为银电极，其包括至少两根主栅线及多根与主栅线垂直相交的副栅线。

如图7所示，接着进行步骤3），于所述太阳电池基板301的背光面形成背面汇流电极部303。在本实施例中，所述背面汇流电极部303为图形化的背银层。

如图8所示，最后进行步骤4），利用本实施例所述的网版进行丝网印刷以于所述背光面上形成背铝层304，所述背铝层304与所述背面汇流电极部303的外围部分重叠。

补充说明的是，本发明所述的太阳电池制造方法，亦可以采取先形成背面汇流电极部303和背铝层304之后再形成正面电极302的方式进行。

如上所述，本发明提供一种网版及太阳电池的制作方法，所述网版包括：网布201；阻挡层，固定于所述网布201；其中，所述阻挡层包括一图案部202以及围绕所述图案部202的非图案部203，且所述图案部202的厚度小于所述非图案部203的厚度。本发明通过设计出图案部202的厚度小于所述非图案部203的厚度的阻挡层，可以降低利用所述网版所制造的太阳能电池的背银与背铝交接处的高度差，改善背铝的架桥效应，从而可以改善由于架桥效应导致的组件端背银虚焊问题。通过本发明的设计可以提高太阳能电池的品质，且本发明的网版结构简单，易于制作，适用于工业生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种网版，其特征在于，包括：

网布；以及

阻挡层，固定于所述网布；

其中，所述阻挡层包括一图案部以及围绕所述图案部的非图案部，且所述图案部的厚度小于所述非图案部的厚度。

2.根据权利要求1所述的网版，其特征在于：所述图案部与非图案部的厚度差大于或等于2um。

3.根据权利要求2所述的网版，其特征在于：所述图案部的厚度小于或等于3um，并且，所述图案部的厚度大于或等于1um。

4.根据权利要求3所述的网版，其特征在于：所述非图案部的厚度小于或等于15um，并且，所述非图案部的厚度大于或等于5um。

5.根据权利要求1所述的网版，其特征在于：所述非图案部的形状为口字形。

6.根据权利要求1所述的网版，其特征在于：所述图案部包括至少两根相互平行的条状阻挡部。

7.根据权利要求6所述的网版，其特征在于：所述条状阻挡部的形状为连续条状或分段条状。

8.根据权利要求1所述的网版，其特征在于：所述网版还包括围绕于所述非图案部，且与所述网布固定连接的网框。

9.根据权利要求1所述的网版，其特征在于：所述阻挡层的材料为感光乳剂。

10.一种太阳电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一太阳电池基板，所述太阳电池基板至少制作有PN结；

于所述太阳电池基板的受光面形成正面电极；

于所述太阳电池基板的背光面形成背面汇流电极部；以及

利用权利要求1～9任意一项所述的网版进行丝网印刷以于所述背光面上形成背铝层，所述背铝层与所述背面汇流电极部的外围部分重叠。