CN104638053B - 一种太阳能电池栅线电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种太阳能电池栅线电极的制备方法，所述方法包括以下步骤：在硅基片两面分别贴覆一层感光干膜；确定出干膜下硅基片的具体位置，在干膜上装上掩模板，该掩膜板上具有所需的栅线网格图形；根据确定的硅基片位置使所述掩模板与硅基片完全重合；对硅基片上的干膜进行曝光，将掩模版的栅格图形转移到干膜表面；对曝光过后的硅基片进行显影，使硅基片表面形成栅线网格图形；在硅基片表面的栅线网格图形上电镀上导电材料，形成太阳能电池的栅线电极。本发明的有益效果在于：本发明不需要剪除电池硅基片周边多余干膜从而避免了对硅基片的破坏，方法简单，定位准确，提高了生产良率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备领域，特别是涉及一种太阳能电池栅线电极的制备。
背景技术
太阳能电池包括起支撑作用的太阳能电池片以及连接于电池片的表面电极，电池片产生的电流通过电极导出。为了减少电流导出的功率损耗，提高太阳能转化率，使用的太阳能电池的电极多为呈栅网图案的栅线电极，栅线电极包括横向设置的子栅线(finger)和纵向设置的母栅线(busbar)，子栅线与母栅线交叉连接为一体；电池片通过光电效应产生的电流汇集到子栅线上，子栅线再将电流汇集到母栅线上最终流出。
以往栅线电极的制作是在电池硅基片表面上印刷银浆，然后高温烧结形成低电阻接触。为了降低电极电阻，高导电材料，如铜已经开始使用，采用电镀法在栅线网格上镀上作为栅线电极的导电材料，实现栅线电极的制备是最经济实用的一种方法。使用银浆印刷都需要在电池片硅基片上装上模板，因此通过这种方法所制备的栅线电极，往往因为模版本身存在的经纬节点，在印刷的过程中，其对印刷浆料的作用会导致印刷后的细栅线线径不均匀；而且印刷模版的厚度不易控制，难以实现精细的薄膜印刷，这些因素都最终影响到太阳能电池的光转化率。采用在电池硅基片上贴覆干膜然后曝光显影电镀，可以消除上述制备工艺的缺陷，但是这种工艺通常所用的干膜面积都会大于硅基片的面积，由于干膜是不透明的，所以对干膜下方硅基片的位置也不好确定。现有的工艺是先剪除硅基片周围多余干膜再在其上装上掩膜板，该工艺费时费力还可能会破坏到硅基片增加了生产成本。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种太阳能电池栅线电极的制备方法。
本发明提供以下技术方案，本发明提供了一种太阳能电池栅线电极的制备方法，所述方法包括以下步骤：在硅基片两面分别贴覆一层感光干膜；确定出干膜下硅基片的具体位置，在干膜上装上掩模板，该掩膜板上具有所需的栅线网格图形；根据确定的硅基片位置使所述掩模板与硅基片完全重合；对硅基片上的干膜进行曝光，将掩模版的栅格图形转移到干膜表面；对曝光过后的硅基片进行显影，使硅基片表面形成栅线网格图形；在硅基片表面的栅线网格图形上电镀上导电材料，形成太阳能电池的栅线电极；所述确定出干膜下硅基片的具体位置为采用高度测量法确定出干膜下硅基片的具体位置：采用高度测量仪在干膜表面任一方向上扫描，在高度变化处确定一个点，该点就位于硅基片边缘处，用同样的方法确定出硅基片至少三个方向上的点的硅基片边缘位置，确定出干膜下硅基片的位置；或所述确定出干膜下硅基片的具体位置为采用CCD拍照法确定干膜下硅基片的位置：根据CCD像素强度不同输出值不同，该输出值反应干膜表面高度的变化特征，确定出干膜下硅基片的位置。
较佳的，在硅基片表面的栅线网格图形上电镀上导电材料之后移除多余干膜。
较佳的，在移除多余干膜后采用腐蚀液腐蚀去除硅基片表面的种子金属薄膜。
较佳的，所述曝光的敏感光为强紫外光。
较佳的，所述的干膜为正胶，显影处理后曝光部分干膜被去除，未曝光部分保留。
较佳的，所述的干膜为负胶，显影处理后曝光部分干膜保留，未曝光部分被去除。
较佳的，所述在栅线网格图形上镀上的导电材料为金属铜。
本发明的有益效果在于：本发明的方法能准确得到干膜下硅基片的位置，不用剪除硅基片周围干膜，避免破坏硅片，生产良率高，直接在硅基片表面电镀，栅线电极质量好。
附图说明
图1是本发明实施例一工艺流程图；
图2是本发明实施例二工艺流程图；
图3是本发明定位原理横切示意图。
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。
参阅图1-2，本发明太阳能电池栅线电极的制备方法包括如下步骤：在太阳能电池的硅基片1的两面都贴覆上一层感光干膜2，具体的，所述干膜2的厚度为10-100μm，贴膜完成后压平整干膜2，使得干膜2与硅基片1紧密贴接。所述硅基片1可为经过PVD沉积了透明导电氧化薄膜及种子金属薄膜的硅基片。
在干膜2上装上具有所需网格线的掩模板3，掩膜板3上具有所需的栅线网格图形。为了保证之后的曝光、显影以及电镀工序的质量，必须将掩膜板3与硅基片1精确对位，使得掩膜板3与硅基片1完全重合。由于干膜2的表面积大于其所覆盖的硅基片1的表面积，需确定硅基片1在干膜2下的具体位置。为了达到此目的，本发明测量确定出干膜2下硅基片1的具体位置可以是在干膜2表面借助高度测量仪测量干膜2高度的变化以确定干膜2下硅基片1的边缘位置。由于部分干膜2下没有硅基片1的支撑，有硅基片1支撑的干膜2高度会高于没有硅基片支撑的干膜高度，因此在硅基片1的边缘位置处会出现干膜2高度的降低，当借助高度测量仪在干膜2表面某一方向上测量高度时，高度出现变化的地方就是硅基片的边缘位置，高度差别为硅片的厚度，如此通过重复上述步骤就可以确定硅基片1的三个边的位置就可以实现让掩膜板与硅基片的重合。具体做法是采用高度测量仪测量任一方向上硅基片干膜的高度变化，根据该高度在某一方向上的的变化来确定一个点见图3箭头A，该确定的点就位于干膜下硅基片的边缘位置，然后确定出该点的坐标B(x，y)参见图3。重复上述步骤，用同样的方法再测量出硅基片1其他两个方向确定两个点及其坐标，继而确定出硅基片在干膜下的准确位置，根据所确定出的硅基片1位置对应放置掩膜板3使掩膜板3与干膜2贴合时与其下的硅基片完全重合。上述方法所用原理是，确定的三个不在同一直线上点可以确定一个平面。通过这种方法来确定硅基片1的位置，操作简便，工作效率高，减少了对硅基片1的破坏。
在本实施例中测量确定出干膜2下硅基片1的具体位置还可以是采用CCD(Charge-coupled Device)拍照的方法来确定硅片的位置，利用了硅基片1边缘干膜2高度变化原理，通过线阵CCD得到CCD各像素强度不同的输出值，这些数值能反应干膜2表面高度的变化特征，因此就可以直观的反应出干膜2下硅基片1的具体位置就可以实现掩膜板3与硅基片1的精确对位。
对经过上述步骤处理的带有掩膜板的硅基片1采用敏感光进行曝光，更具体的，所述的敏感光为强紫外光。曝光后由于曝光的干膜2会发生化学反应，没有曝光的干膜2则不会发生化学反应，所以在干膜2上面就出现掩膜板的栅格图形。
对曝光处理后的硅基片1进行显影处理，具体方法是在显影室内将曝光后的硅基片1放入显影机中做喷淋显影处理，该过程中根据所选用的干膜种类的不同，配合掩膜板的使用，其结果会不同。一般来讲干膜有正胶、负胶之分，实施例一中若曝光所用的干膜为正胶则曝光的干膜2会被显影液洗掉，没有被曝光的干膜则不会被溶解去除，详见附图1；实施例二中若所选用的干膜为负胶则未曝光的干膜2会被显影液溶解而去除掉，而曝光后的干膜2则不会被溶解去除，详见附图2；因此，由于干膜在曝光显影处理后会有部分被除去，部分保留下来，这样就使得掩膜板的栅线网格图形就呈现在硅基片1上，这个步骤之后便可以在硅基片1表面镀上栅线电极4。
在显影后的硅基片1表面电镀上一层导电材料，更具体的所述导电材料为金属铜，电镀完成后在硅基片1的表面就成了栅线电极4，生成的子栅线的宽度为30μm-100μm，母栅线的宽度为1mm-2mm。
最后去掉多余的保护干膜，再用腐蚀液腐蚀掉硅基片1表面的作为电镀金属的种子层金属薄膜，以利于光线通过，提高光利用率。
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 (7)
1.一种太阳能电池栅线电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在硅基片两面分别贴覆一层感光干膜；确定出干膜下硅基片的具体位置，在干膜上装上掩模板，该掩膜板上具有所需的栅线网格图形；根据确定的硅基片位置使所述掩模板与硅基片完全重合；对硅基片上的干膜进行曝光，将掩模板的栅格图形转移到干膜表面；对曝光过后的硅基片进行显影，使硅基片表面形成栅线网格图形；在硅基片表面的栅线网格图形上电镀上导电材料，形成太阳能电池的栅线电极；所述确定出干膜下硅基片的具体位置为采用高度测量法确定出干膜下硅基片的具体位置：采用高度测量仪在干膜表面任一方向上扫描，在高度变化处确定一个点，该点就位于硅基片边缘处，用同样的方法确定出硅基片至少三个方向上的点的硅基片边缘位置，确定出干膜下硅基片的位置；或所述确定出干膜下硅基片的具体位置为采用CCD拍照法确定干膜下硅基片的位置：根据CCD像素强度不同输出值不同，该输出值反应干膜表面高度的变化特征，确定出干膜下硅基片的位置。
2.如权利要求1所述的太阳能电池栅线电极的制备方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在硅基片表面的栅线网格图形上电镀上导电材料之后移除多余干膜。
3.如权利要求2所述的太阳能电池的栅线电极的制备方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在移除多余干膜后采用腐蚀液腐蚀去除硅基片表面的种子金属薄膜。
4.如权利要求1所述的太阳能电池栅线电极的制备方法，其特征在于，用于曝光的敏感光为强紫外光。
5.如权利要求1所述的一种太阳能电池栅线电极的制备方法，其特征在于，所述干膜为正胶，显影处理后曝光部分干膜被去除，未曝光部分保留。
6.如权利要求1所述的一种太阳能电池栅线电极的制备方法，其特征在于，所述干膜为负胶，显影处理后曝光部分干膜保留，未曝光部分被去除。
7.如权利要求1所述的太阳能电池栅线电极的制备方法，其特征在于，所述在栅线网格图形上镀上的导电材料为金属铜。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
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| GR01 | Patent grant | ||
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