CN109968798A - 一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版及其制作工艺 - Google Patents

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李其鹏
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Abstract

本发明提供了一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，其提高细栅线、高膜厚网版的印刷质量，减少印刷EL不良的产生，在不改变其他工艺条件的前提下，提高电池片的光电转换效率。在传统网版制作结束后，把网版的印刷面、刮刀面，及网版内细栅线的高度方向两侧周面通过真空高压喷射增加纳米材质涂层，进而提高网版的透墨性。

Description

一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版及其制作工艺
技术领域
本发明涉及太阳能电池的技术领域，具体为一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，本发明还提供了该印刷网版的制作工艺。
背景技术
随着太阳能电池对光电转换效率要求越来越高，对印刷电池片的不锈钢丝网的要求也不要来越高。
从网版对电池片效率的影响因素分析，同样的电池片要想效率提高，只能考虑把印刷的细栅线变窄，高度变高，提高细栅线的“高宽比”，这样就要求网版的细栅线越来越细，膜厚越来越高，但是从印刷角度分析，线宽越细，膜厚越高印刷透墨性就越差，这个技术难题亟待解决。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，其提高细栅线、高膜厚网版的印刷质量，减少印刷EL不良的产生，在不改变其他工艺条件的前提下，提高电池片的光电转换效率。
一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，其特征在于：在传统网版制作结束后，把网版的印刷面、刮刀面，及网版内细栅线的高度方向两侧周面通过真空高压喷射增加纳米材质涂层，进而提高网版的透墨性。
其进一步特征在于：在进行传统网版制作时，预先根据设置的细栅线的宽度尺寸预留出纳米材质涂层的厚度，使得最终经过纳米喷涂工艺后的细栅线的整体截面宽度和预设的细栅线的宽度尺寸一致；
所述纳米材质涂层具体为金属纳米材质涂层，确保在后续印刷过程中，整个网版的结构状态稳固可靠。
一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：根据网版制版流程制作出细栅线、高膜厚的网版，之后将网版经过纳米喷涂工艺，使得网版的印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面形成纳米材质涂层。
其进一步特征在于：纳米喷涂工艺具体采用磁控溅射镀膜法，其通过给金属靶材施加高电压，使其形成等离子状态，使正荷电气体离子撞击靶材，金属原子飞弹，在预先定位好的网版的表面形成印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面纳米级金属皮膜；
所述网版在经行纳米喷涂工艺的过程中整体置于真空环境中，且网版被工装夹持住，工装带动网版在喷涂工艺过程中进行旋转，使得网版的印刷面、刮刀面周期朝向金属原子飞弹来向，确保纳米喷涂的均匀性；
所述金属靶置于真空环境内，所述金属靶的长度方向的两端远离所述网版的一端面分别设置有独立的磁场N极、磁场S极，使得金属靶的朝向网版的一端面形成磁场区域，通过给金属靶材施加高压电的负极、给网版通入高压电的正极，使得金属靶形成等离子状态、形成等离子体区域，向真空环境中通入惰性气体，使得在等离子体区域电离出大量Ar正离子轰击靶材、形成溅射，最终使得溅射粒子中的中性的靶原子或分子沉积在网版的印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面上形成纳米薄膜；
所述纳米喷涂工艺之前预先擦拭清理网版，根据需求择性是否在网版的表面喷涂底漆，若喷涂底漆，则IR烤干底漆后再进行纳米喷涂；若不需要喷涂底漆，直接放入真空环境中被工装夹持，进行后续纳米喷涂；
所述纳米喷涂工艺所形成的纳米涂层厚度不大于20微米。
采用本发明后，在网版的印刷面、刮刀面以及内细栅线的高度方向两侧周面增加纳米材质涂层，其不改变产品外表，增加纳米涂层后，网版表面形成疏水效果，从而在印刷的过程中，无论是网版的印刷面、刮刀面，和印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面都不会残留浆料，增加纳米涂层以后，网版表面的疏水效果明显，水倾角可以达到122°；其提高细栅线、高膜厚网版的印刷质量，减少印刷EL不良的产生，在不改变其他工艺条件的前提下，提高电池片的光电转换效率。
附图说明
图1为本发明所采用的磁控管溅射镀膜法原理示意图。
具体实施方式
一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版：在传统网版制作结束后，把网版的印刷面、刮刀面，及网版内细栅线的高度方向两侧周面通过真空高压喷射增加纳米材质涂层，进而提高网版的透墨性。
在进行传统网版制作时，预先根据设置的细栅线的宽度尺寸预留出纳米材质涂层的厚度，使得最终经过纳米喷涂工艺后的细栅线的整体截面宽度和预设的细栅线的宽度尺寸一致；
纳米材质涂层具体为金属纳米材质涂层，确保在后续印刷过程中，整个网版的结构状态稳固可靠。
一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺：根据网版制版流程制作出细栅线、高膜厚的网版，之后将网版经过纳米喷涂工艺，使得网版的印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面形成纳米材质涂层；纳米喷涂工艺之前预先擦拭清理网版，根据需求择性是否在网版的表面喷涂底漆，若喷涂底漆，则IR烤干底漆后再进行纳米喷涂；若不需要喷涂底漆，直接放入真空环境中被工装夹持，进行后续纳米喷涂；
纳米喷涂工艺所形成的纳米涂层厚度不大于20微米。
纳米喷涂工艺具体采用磁控溅射镀膜法，见图1：其通过给金属靶材施加高电压，使其形成等离子状态，使正荷电气体离子撞击靶材，金属原子飞弹，在预先定位好的网版的表面形成印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面纳米级金属皮膜；
网版在经行纳米喷涂工艺的过程中整体置于真空环境中，且网版被工装夹持住，工装带动网版在喷涂工艺过程中进行旋转，使得网版的印刷面、刮刀面周期朝向金属原子飞弹来向，确保纳米喷涂的均匀性；
金属靶置于真空环境内，金属靶的长度方向的两端远离网版的一端面分别设置有独立的磁场N极、磁场S极，使得金属靶的朝向网版的一端面形成磁场区域，通过给金属靶材施加高压电的负极、给网版通入高压电的正极，使得金属靶形成等离子状态、形成等离子体区域，向真空环境中通入惰性气体，使得在等离子体区域电离出大量Ar正离子轰击靶材、形成溅射，最终使得溅射粒子中的中性的靶原子或分子沉积在网版的印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面上形成纳米薄膜。
在网版的印刷面、刮刀面以及内细栅线的高度方向两侧周面增加纳米材质涂层，其不改变产品外表，增加纳米涂层后，网版表面形成疏水效果，从而在印刷的过程中，无论是网版的印刷面、刮刀面，和印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面都不会残留浆料，增加纳米涂层以后，网版表面的疏水效果明显，水倾角可以达到122°；其提高细栅线、高膜厚网版的印刷质量，减少印刷EL不良的产生，在不改变其他工艺条件的前提下，提高电池片的光电转换效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，其特征在于：在传统网版制作结束后，把网版的印刷面、刮刀面，及网版内细栅线的高度方向两侧周面通过真空高压喷射增加纳米材质涂层，进而提高网版的透墨性。
2.如权利要求1所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，其特征在于：在进行传统网版制作时，预先根据设置的细栅线的宽度尺寸预留出纳米材质涂层的厚度，使得最终经过纳米喷涂工艺后的细栅线的整体截面宽度和预设的细栅线的宽度尺寸一致。
3.如权利要求1或2所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版，其特征在于：所述纳米材质涂层具体为金属纳米材质涂层。
4.一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：根据网版制版流程制作出细栅线、高膜厚的网版，之后将网版经过纳米喷涂工艺，使得网版的印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面形成纳米材质涂层。
5.如权利要求4所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：纳米喷涂工艺具体采用磁控溅射镀膜法，其通过给金属靶材施加高电压，使其形成等离子状态，使正荷电气体离子撞击靶材，金属原子飞弹，在预先定位好的网版的表面形成印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面纳米级金属皮膜。
6.如权利要求5所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：所述网版在经行纳米喷涂工艺的过程中整体置于真空环境中，且网版被工装夹持住，工装带动网版在喷涂工艺过程中进行旋转，使得网版的印刷面、刮刀面周期朝向金属原子飞弹来向。
7.如权利要求5所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：所述金属靶置于真空环境内，所述金属靶的长度方向的两端远离所述网版的一端面分别设置有独立的磁场N极、磁场S极，使得金属靶的朝向网版的一端面形成磁场区域，通过给金属靶材施加高压电的负极、给网版通入高压电的正极，使得金属靶形成等离子状态、形成等离子体区域，向真空环境中通入惰性气体，使得在等离子体区域电离出大量Ar正离子轰击靶材、形成溅射，最终使得溅射粒子中的中性的靶原子或分子沉积在网版的印刷面、刮刀面、及网版内细栅线的高度方向两侧周面上形成纳米薄膜。
8.如权利要求4所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：所述纳米喷涂工艺之前预先擦拭清理网版，根据需求择性是否在网版的表面喷涂底漆，若喷涂底漆，则IR烤干底漆后再进行纳米喷涂；若不需要喷涂底漆，直接放入真空环境中被工装夹持，进行后续纳米喷涂。
9.如权利要求4所述的一种高透墨性太阳能晶体硅电池印刷网版的制作工艺，其特征在于：所述纳米喷涂工艺所形成的纳米涂层厚度不大于20微米。
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