CN104701417B - 一种用于背接触太阳能电池的印刷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，包括如下步骤：(1) 在背接触太阳能电池的贯穿孔处印刷金属浆料A；烘干；烘干温度曲线为线性递增；(2) 采用金属浆料B印刷电极；烘干，烘干温度曲线为线性递减。本发明通过快速降温处理使金属浆料A发生收缩、坍塌，然后印刷金属浆料B，此时，金属浆料B会渗透、填充金属浆料A之中，从而尽可能降低了贯穿孔处以及与贯穿孔连接处的电极的高度，使其与周围电极的高度的差距大大降低，从而解决了后续组件焊接和层压过程中高碎片率的问题。

Description

一种用于背接触太阳能电池的印刷方法
技术领域
本发明涉及一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，属于太阳能电池技术领域。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。高效化是目前太阳能电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。
目前，背接触太阳能电池（如MWT、EWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，正极和负极都在电池片的背面，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，同时由于正极和负极均在背面，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式还可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。
传统的背接触太阳能电池的制备方法如下：制绒、扩散制结、刻蚀、清洗、镀膜、打孔、印刷、烧结。其中，印刷步骤是用来制备受光金属电极、孔金属电极和背光金属电极。孔金属电极的制备是一个关键步骤，贯穿孔内的孔金属电极既要满足很好的导通，使受光面的电流由孔金属电极传导至背光面的相应电极处，又要消除贯穿孔内浆料与孔壁的狭缝；因此，现有技术中，为了消除金属化灌孔以及电极需求的印刷参数之间的矛盾，一般都是采用同一种浆料分别进行灌孔与电极的印刷。
然而，由于贯穿孔内的浆料要求较高，价格昂贵，在印刷孔金属电极和电极（受光金属电极和背光金属电极）采用同一种浆料时，会导致成本偏高。因此，本领域的技术人员更多倾向于使用不同的金属浆料（电极浆料成本远低于灌孔浆料）分别进行灌孔和电极制备。
然而，实际应用中发现，采用两种不同浆料会导致贯穿孔处、与贯穿孔连接处的电极的高度明显高于周围电极的高度，这种不平整在后续组件焊接和层压过程中会导致碎片率成倍上升，给良品率以及成本带来极大的挑战。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于背接触太阳能电池的印刷方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，包括如下步骤：
(1) 在背接触太阳能电池的贯穿孔处印刷金属浆料A；烘干；
所述烘干的温度范围为200~300℃，烘干温度曲线为线性递增；
(2) 采用金属浆料B印刷电极；烘干；
所述烘干的温度范围为220~350℃，烘干温度曲线为线性递减；
所述金属浆料B的粘度小于金属浆料A；
所述金属浆料B的粘度为60~100 Pa·s。
上文中，所述印刷金属浆料属于现有技术。
所述金属浆料B的粘度小于金属浆料A；即金属浆料B和金属浆料A是不同的，采用了不同的金属浆料。金属浆料本身属于现有技术。金属浆料的粘度不同一般是指其中的有机物含量不同。
所述步骤(3)中的印刷电极是印刷背光金属电极。
上述技术方案中，所述步骤(1)和(2)之间还设有如下步骤：将步骤(1)得到的背接触太阳能电池进行快速降温处理。
优选的，所述快速降温处理是指在-10~-5℃下放置3~5 min。
优选的，所述快速降温处理为冷藏。当然，也可以采用其他常规的快速降温处理方式，例如喷雾降温等。
上述技术方案中，所述步骤(1)中烘干处理的升温速率为5~10℃/min。
上述技术方案中，所述步骤(2)中烘干处理的降温速率为5~10℃/min。
本发明的工作原理是：在贯穿孔处印刷金属浆料A之后进行烘干，先排除金属浆料中的有机物，然后进行快速降温处理，使金属浆料发生收缩、坍塌；然后采用金属浆料B印刷电极，此时，金属浆料B会渗透、填充金属浆料A之中，从而尽可能降低了贯穿孔处以及与贯穿孔连接处的电极的高度，使其与周围电极的高度的差距大大降低，从而解决了后续组件焊接和层压过程中高碎片率的问题。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明开发了一种新的用于背接触太阳能电池的印刷方法，通过快速降温处理使金属浆料A发生收缩、坍塌，然后印刷金属浆料B，此时，金属浆料B会渗透、填充金属浆料A之中，从而尽可能降低了贯穿孔处以及与贯穿孔连接处的电极的高度，使其与周围电极的高度的差距大大降低，从而解决了后续组件焊接和层压过程中高碎片率的问题；
2、试验证明，与现有工艺相比，采用本发明的方法制得的太阳能电池在后续组件焊接和层压过程中的碎片率由现有的10.11%降低至1.01%，取得了显著的效果；
3、本发明的方法切实可行，成本较低，适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
实施例一：
一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，包括如下步骤：
(1) 在背接触太阳能电池的贯穿孔处印刷金属浆料A；烘干；
所述烘干的温度范围为200~300℃，烘干温度曲线为线性递增；升温速率为10℃/min；
(2) 将上述背接触太阳能电池进行快速降温处理；即将背接触太阳能电池在-8℃下冷藏放置5 min；
(3) 采用金属浆料B印刷电极；烘干；
所述烘干的温度范围为220~350℃，烘干温度曲线为线性递减；降温速率为10℃/min；
所述金属浆料B的粘度小于金属浆料A；
所述金属浆料B的粘度为80 Pa·s。所述金属浆料A的粘度为120 Pa·s。
实施例二：
一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，包括如下步骤：
(1) 在背接触太阳能电池的贯穿孔处印刷金属浆料A；烘干；
所述烘干的温度范围为200~300℃，烘干温度曲线为线性递增；升温速率为8℃/min；
(2) 采用金属浆料B印刷电极；烘干；
所述烘干的温度范围为220~350℃，烘干温度曲线为线性递减；降温速率为7℃/min；
所述金属浆料B的粘度小于金属浆料A；
所述金属浆料B的粘度为80 Pa·s。所述金属浆料A的粘度为120 Pa·s。
对比例一：
一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，包括如下步骤：
(1) 在背接触太阳能电池的贯穿孔处印刷金属浆料A；在200℃下恒温烘干；
(2) 采用金属浆料B印刷电极；
(3) 在200℃下恒温烘干；
所述金属浆料B的粘度为80 Pa·s。所述金属浆料A的粘度为120 Pa·s。即与实施例相同。
然后，分别将实施例和对比例制得的太阳能电池进行焊接和层压处理，处理工艺相同，分别测试其碎片率。实施例一的碎片率为1.01%，实施例二碎片率8.09%，对比例的碎片率为10.11%。取得了显著的效果。

Claims (5)

1.一种用于背接触太阳能电池的印刷方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 在背接触太阳能电池的贯穿孔处印刷金属浆料A；烘干；
所述烘干的温度范围为200~300℃，烘干温度曲线为线性递增；
(2) 采用金属浆料B印刷电极；烘干；
所述烘干的温度范围为220~350℃，烘干温度曲线为线性递减；
所述金属浆料B的粘度小于金属浆料A；
所述金属浆料B的粘度为60~100 Pa·s；
所述步骤(1)和(2)之间还设有如下步骤：将步骤(1)得到的背接触太阳能电池进行快速降温处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述快速降温处理是指在-10~-5℃下放置3~5 min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述快速降温处理为冷藏。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中烘干处理的升温速率为5~10℃/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中烘干处理的降温速率为5~10℃/min。
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