CN110061097A - 一种太阳能电池的制备方法及采用其制备的太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池的制备方法，首先将栅线预制成型，再通过粘结材料将栅线粘贴到衬底上，最后通过烧结成型。由于采用了预制成型的栅线，对工人的技术要求将大幅度降低，电池的制造成本也随之大幅度降低；原有丝网印刷技术经常出现的漏浆、断栅、虚印等固有缺陷将不复存在，良率将显著增高；再者，通过粘结材料将栅线粘结到衬底表面上，不再需要印刷设备，制造成本将大幅度降低。用该方法制作的太阳能电池能获得比常规丝网印刷技术制作的电池更低廉的成本和更高的转化效率。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池栅线的制备方法及采用其制备的太阳能电池。
背景技术
光伏行业发展的最大障碍是制造成本高，无法实现电价平价上网。随着光伏技术的飞速发展和市场竞价机制的实行，光伏发电成本进一步降低，多国有望提前实现平价上网。
电池作为光伏组件的重要组成部分，单片的制造成本影响着整个光伏组件成本。电池制造成本中浆料成本占比38％，是电池制造成本中的第一大项，降低浆料成本是降低电池成本最重要的课题，但目前电池的制造都是使用银浆料作为栅线的原材料，通过丝网印刷工艺将银浆料印刷在电池的衬底上，银为贵金属材料，制造成本高，其它的金属材料又无法实现丝网印刷。电池转化效率的提升和电池片品质的提升也因市场需求的变化，要求越来越高，电池转化效率的提升的重要策略就是走高阻密栅的道路，密栅的基本要求是高的高宽比。现有的印刷技术在兼顾效率和品质俱佳方面已经越来越困难，严重影响电池片高效和低成本进程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池的制备方法及采用其制备的太阳能电池，与常规丝网印刷技术制作的电池相比，该制备方法制备的电池成本低廉，且具有更高的转化效率。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
1)将栅线预制成型；
2)在衬底表面上涂覆、印刷或平铺导电型粘结材料；
3)在粘结材料上面平铺步骤1)预制好的栅线；
4)烧结成型，得到太阳能电池。
进一步，栅线的原材料采用铜或银。
进一步，步骤1)中栅线预制成整片、单根或者局部整片。
进一步，步骤1)的具体方法为：通过冲压成型，将金属薄板冲压成所需形状的栅线。
进一步，步骤1)的具体方法为：通过拔丝工艺，将条状金属栅线拉伸成根状的栅线。
进一步，步骤1)的具体方法为：通过熔束法，将金属原材料制作成所需形状的栅线。
进一步，粘结材料为导电银浆或导电胶。
进一步，步骤2)中，当在衬底表面上平铺导电型粘结材料时，将导电型粘结材料预制为与栅线形状适应的形状。
进一步，将导电型粘结材料预制为与栅线形状适应的形状的具体方法为：将导电银浆印刷成和栅线一样形状的基底；或者将成片的导电胶加工成和栅线一样形状的基底。
本发明还公开了采用上述制备方法制备的太阳能电池。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开了一种太阳能电池的制备方法，栅线预制成型，再通过粘结材料将栅线粘贴到衬底上，最后通过烧结成型。由于采用了预制成型的栅线，对工人的技术要求将大幅度降低，电池的制造成本也随之大幅度降低；原有丝网印刷技术经常出现的漏浆、断栅、虚印等固有缺陷将不复存在，良率将显著增高；再者，通过粘结材料将栅线粘结到衬底表面上，不再需要复杂的印刷设备，制造成本将大幅度降低。
进一步，采用廉价的铜等材料制作栅线，制造成本大幅降低。
进一步，栅线的形状可自由设计，预制成整片、单根或者局部整片，将栅线截面设计成不同形状，不同的截面形状对应不同的高宽比，能轻松的实现高的透光率和低的传导电阻，显著增加电池转化效率。
进一步，采用导电胶或者银浆，或同时采用导电胶和银浆，作为导电型粘结材料，其具有导电效果好和加工难度低的特点。
进一步，可将粘结材料预制成与栅线形状适应的形状，这样可快速粘贴，效率高。
本发明公开的太阳能电池，制造成本低，市场价格偏低，易于推广，市场前景好。
附图说明
图1为本发明制备的太阳能电池的结构示意图；
图2为预制成型的栅线；
图3为成型的太阳能电池。
其中，1为衬底，2为粘结材料，3为栅线。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明的一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
1)预制栅线3；
2)在制备好的衬底1表面上涂覆或印刷或平铺导电型粘结材料2；
3)在粘结材料2上面平铺步骤1)预制好的栅线3；
4)烧结成型，得到如图3所示的太阳能电池。通过烧结技术将粘结有金属栅线3的电池烧结成具有电流传导能力的电池，形成了欧姆接触。
由于采用了预制成型的栅线，对工人的技术要求将大幅度降低。按照现有技术方法一条双轨二次印刷丝网线需要标配5人，具体为：一人看管上下料，同时兼顾背极印刷；一人负责背场印刷，两人负责单轨正面印刷，一名主操。采用本发明的制备方法后，预计只需要配备2.5人，具体为：一人看管上下料，同时兼顾背极加工和背场印刷；一人负责正极加工，两条双轨大线配一名主操，人力成本将降低50％。现有技术中，浆料成本占比38％，其中银浆占比89％(正面银浆占比80％，背面银浆占比10％，背铝占比10％)。如果采用印刷银浆制作粘结材料的方案，正面银浆耗量预计将降低50％，等效到成本中，总浆料成本预计降低40％左右，电池的制造成本将大幅度降低。
栅线可以自由设计，能方便的设计成不同形状，不同的截面形状对应不同的高宽比，能轻松的实现高的透光率和低的传导电阻，显著增加电池转化效率；原有丝网印刷技术经常出现的漏浆、断栅、虚印等固有缺陷将不复存在，良率将显著增高。
预制栅线可以有三种方法：通过冲压成型，将一块金属薄板在模具中冲压成所需形状的金属栅线；也可以通过拔丝工艺，将条状金属栅线拉伸成根状的栅线；也可以通过熔束法，将金属原材料制作成所需形状的金属栅线。
栅线可以预制成整片(见图2)，也可以是预制成单根或者局部整片，实现了栅线的自由设计，根据客户需求，可设计出不同形状的栅线，栅线具有不同的高宽比。原材料不限于使用传统的金属银，可采用廉价的铜等材料制作栅线，制造成本将大幅降低。
如图1所示，该电池在制造过程中采用了一种粘结技术，将栅线3通过粘结材料2粘结到衬底1表面上，而非行业普遍使用的丝网印刷技术，制造设备成本将大幅度降低，降低50％以上。
粘结材料2也可以预制，将粘结材料2制作成需要的形状，通过定位设备平铺到衬底1表面，使粘结材料2的形状与预制栅线3的形状匹配，方便栅线3粘贴在衬底1上；当然也可以将粘结材料2涂覆或者印刷到衬底1上。
粘结材料2采用导电银浆或导电胶，也可以同时采用导电银浆和导电胶，先用银浆作基底，再用导电胶实现栅线和基底之间的粘结。采购市场上的银浆，通过印刷技术将浆料印刷成和栅线一样形状的基底。或者将成片的导电胶通过切削或者冲压等技术加工成和栅线一样形状的具有粘结性能的基底。
Claims (10)
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将栅线(3)预制成型；
2)在衬底(1)表面上涂覆、印刷或平铺导电型粘结材料(2)；
3)在粘结材料(2)上面平铺步骤1)预制好的栅线(3)；
4)烧结成型，得到太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，栅线(3)的原材料采用铜或银。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中栅线(3)预制成整片、单根或者局部整片。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤1)的具体方法为：通过冲压成型，将金属薄板冲压成所需形状的栅线。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤1)的具体方法为：通过拔丝工艺，将条状金属栅线拉伸成根状的栅线。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤1)的具体方法为：通过熔束法，将金属原材料制作成所需形状的栅线。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，粘结材料(2)为导电银浆或导电胶。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤2)中，当在衬底(1)表面上平铺导电型粘结材料(2)时，将导电型粘结材料(2)预制为与栅线(3)形状适应的形状。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，将导电型粘结材料(2)预制为与栅线(3)形状适应的形状的具体方法为：将导电银浆印刷成和栅线一样形状的基底；或者将成片的导电胶加工成和栅线一样形状的基底。
10.采用权利要求1～9任意一项所述制备方法制备的太阳能电池。
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