CN110137281A - 激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，用激光束，对散布在光伏电池表面的电极金属粉粒，进行烧结，形成栅极电极后，再把多余的金属粉粒移除，即可得到光伏电池的栅线电极。相比现有丝网印刷，本发明中的激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，电极与电池结合力好，是纯物理的加工方法。不需要对整个面进行图形化，喷绘是非接触的图形化方法，有利于避免挤压和破损电池片。另外，烧结工艺与现有的工艺设备兼容。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏电池片领域，具体的说是涉及一种激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法。
背景技术
栅线电极是目前光伏电池里最重要结构和材料，其主要功能是收集光伏转换的电流。常见的正面栅线电极包括主栅线、副栅线和细栅线，宽度依次减小。当前栅线电极最主流的加工方法是丝网印刷。为了提高光伏电池片的能量转换效率提升，降低加工成本，需要对丝网印刷技术进行改进。目前主要包括，减小细栅线的宽度和厚度，从而减小栅线电极的遮光面积，和银浆用料。
通常，栅线电极面积只占光伏电池表面积的很小一部分，通常在3～5％左右。而丝网印刷，需要对整个面进行刮涂。因此这种电极图形占比很小的情况下，更适合精准化的图形制备。已有其他一些技术实现精准化金属栅线制备。例如专利“一种太阳能电池的正面电极结构”(申请号201620380954.4)中，用金属丝印制机，在已经丝网印刷有银栅线的基础上，再印制金属电极，金属丝与银栅线通过锡膏连接起来。金属丝采用铜等材料，成本大为降低。但这种方法，还没有完全放弃丝网印刷技术，只是部分采用了金属丝技术，此外，金属丝和电池片之间的仅通过锡膏在个别地方焊接，与丝网印刷银栅线连接。因此虽然节约的一部分电极材料，但收集电流能力有待提高。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，对散布在光伏电池片表面的金属粉粒进行烧结，直接形成光伏电池片的栅极电极。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，包括以下步骤：
步骤1，准备光伏电池片，并在其表面绘制栅线电极图形；
步骤2，在所述光伏电池片表面撒布电极线金属材料粉粒；
步骤3，用激光束在所述光伏电池片表面，按照预先绘制的栅线电极图形进行扫描，使该细栅线电极图形对应的电极线金属材料粉粒熔融和烧结，形成需要的栅线电极；
步骤4，把光伏电池片表面未烧结的电极线金属材料粉粒移除，即可得到烧结好栅线电极的光伏电池片。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2中，所述电极线金属材料粉粒为银粉或铜粉。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2中，所述光伏电池片表面撒布的电极线金属材料粉粒厚度均匀，并在10～50微米之间。
作为本发明的进一步改进，所述步骤3中，所述激光束的波长为700～1000纳米，并采用皮秒脉冲。
作为本发明的进一步改进，所述步骤4中，采用软刷将光伏电池片表面未烧结的电极线金属材料粉粒移除。
本发明的有益效果是：该激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法电极与电池结合力好，是纯物理的加工方法；栅线电极宽度可以更细，低于50微米，有利于减少栅线电极的遮光面积，以及节约电极材料用料；本发明用金属粉粒制备光伏电池细栅线电极，材料种类范围广，可以是银、铜、铝等；栅线电极的宽度可控；栅线电极的材料致密性好，激光烧结和融合后，和电池表面的结合强度高。
附图说明
图1为本发明制备方法示意图。
结合附图，作以下说明：
1——扫描激光束； 2——烧结的金属栅线电极；
3——未烧结的金属颗粒； 4——光伏电池片。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
参阅图1，为本发明所述的一种激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，用激光束，对散布在光伏电池表面的电极金属粉粒，进行烧结，形成栅极电极后，再把多余的金属粉粒移除，即可得到光伏电池的栅线电极。具体步骤如下：
步骤1，准备光伏电池片，并在其表面绘制栅线电极图形；
步骤2，选用特定颗粒直径的电极金属材料粉粒，例如选用500纳米的纳米银粉，然后在光伏电池表面撒布20微米厚的纳米银粉粒层；
步骤3，用激光束在光伏电池片表面，按照预先绘制的栅线电极图形进行扫描，激光束波长选用700～1000纳米，并采用皮秒脉冲，使细栅线电极图形对应的纳米银粉熔融和烧结，形成需要的栅线电极；
步骤4，用软刷把光伏电池片表面未烧结的纳米银粉移除，即可得到烧结好栅线电极的光伏电池片。
相比现有丝网印刷，本发明中的激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，电极与电池结合力好，是纯物理的加工方法。不需要对整个面进行图形化，喷绘是非接触的图形化方法，有利于避免挤压和破损电池片。另外，烧结工艺与现有的工艺设备兼容。
Claims (5)
1.一种激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，准备光伏电池片，并在其表面绘制栅线电极图形；
步骤2，在所述光伏电池片表面撒布电极线金属材料粉粒；
步骤3，用激光束在所述光伏电池片表面，按照预先绘制的栅线电极图形进行扫描，使该细栅线电极图形对应的电极线金属材料粉粒熔融和烧结，形成需要的栅线电极；
步骤4，把光伏电池片表面未烧结的电极线金属材料粉粒移除，即可得到烧结好栅线电极的光伏电池片。
2.根据权利要求1所述的激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤2中，所述电极线金属材料粉粒为银粉或铜粉。
3.根据权利要求1所述的激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤2中，所述光伏电池片表面撒布的电极线金属材料粉粒厚度均匀，并在10～50微米之间。
4.根据权利要求1所述的激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤3中，所述激光束的波长为700～1000纳米，并采用皮秒脉冲。
5.根据权利要求1所述的激光烧结金属粉粒制备光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤4中，采用软刷将光伏电池片表面未烧结的电极线金属材料粉粒移除。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111180531A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-19 | 广东爱旭科技有限公司 | 一种3d打印制备太阳能电池正面副栅电极的方法 |
| CN112599642A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-02 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种电池片的焊接方法以及光伏组件 |
| CN114914326A (zh) * | 2021-02-09 | 2022-08-16 | 环晟光伏(江苏)有限公司 | 一种太阳能电池片激光烧结方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244609A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-29 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体薄膜製造方法 |
| WO2011026769A1 (de) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | Basf Se | Zusammensetzung zum drucken von leiterbahnen sowie ein verfahren zur herstellung von solarzellen |
| CN102222729A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-10-19 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种改善太阳电池前电极电镀质量的方法 |
| CN105489666A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-04-13 | 山东联星能源集团有限公司 | 一种喷墨3d打印制备太阳能电池电极的系统及方法 |
| CN106356412A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-01-25 | 杨振民 | 一种晶体硅太阳能电池栅线、电极、背电场的制作工艺 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244609A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-29 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体薄膜製造方法 |
| WO2011026769A1 (de) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | Basf Se | Zusammensetzung zum drucken von leiterbahnen sowie ein verfahren zur herstellung von solarzellen |
| CN102222729A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-10-19 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种改善太阳电池前电极电镀质量的方法 |
| CN106356412A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-01-25 | 杨振民 | 一种晶体硅太阳能电池栅线、电极、背电场的制作工艺 |
| CN105489666A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-04-13 | 山东联星能源集团有限公司 | 一种喷墨3d打印制备太阳能电池电极的系统及方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111180531A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-19 | 广东爱旭科技有限公司 | 一种3d打印制备太阳能电池正面副栅电极的方法 |
| CN112599642A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-02 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种电池片的焊接方法以及光伏组件 |
| CN114914326A (zh) * | 2021-02-09 | 2022-08-16 | 环晟光伏(江苏)有限公司 | 一种太阳能电池片激光烧结方法 |
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