CN110148640A - 喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法 - Google Patents

喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，用喷绘方法把银浆料喷到光伏电池表面，形成栅线，然后用高温烧结的方法，形成光伏电池栅线电极。本发明采用多喷头的方式，可以实现电极图形的连续加工，具有产量高的特点；喷绘制作电极图形，可以代替丝网印刷技术。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

喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法
技术领域
本发明属于太阳能光伏电池片技术领域，具体的说是涉及一种喷绘烧结制作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额最重要结构和材料。栅线电极的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。丝网印刷的基本原理是，用刮刀挤压丝网上方的银浆，银浆透过网孔，流到电池表面。网孔的分布和栅线电极图形一致。不需要栅线电极的地方，网孔需要封堵。
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。丝网印刷目前可以实现50微米线宽直径栅线的加工，但是进一步降低栅线宽度，会受到丝网的技术限制。目前已有各种其他技术可能应用于更细金属栅线电极的制作。例如专利“一种电喷印太阳能光伏电池电极的方法”(CN 106653877A)中，采用了电场对压力喷射的导电墨水进一步缩小射流直径，喷射在电池表面，形成栅线电极。在专利“一种晶硅太阳能电池的正面电极”(CN 105552144A)中，采用无主栅线，全部是副栅线和细栅线，此外增加焊接接触点的形式。专利“一种太阳能电池的正面电极结构及其制备方法”(CN105789345B)中，该制备方法在丝网印刷银栅线后，然后采用金属丝印制机在金属化处理后的银栅线表面上印制金属丝电极，金属丝和银栅线通过锡膏连接接在一起，优点是用铜电极代替了正面电极上的部分银栅线，降低了硅太阳电池的正面电极的银栅线用量，从而降低了硅太阳电池的制造成本；另外铜电极有更高的高度，提升栅线高宽比，提高效率。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。
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。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。丝网印刷，需要对整个面进行刮涂。电场驱动方式，结构复杂，并且需要特殊的电极材料。金属丝线制备方法，则需要专门的熔融和烧结设备。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，通过喷绘头把银浆料喷射到电池表面，形成栅线，再通过现有光伏工艺线中的烧结炉进行烧结，得到金属栅线电极。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，包括以下步骤：
步骤1，将银浆料放入喷绘头腔体中，把银浆料从喷绘头喷嘴中挤出，并喷射到电池片表面，形成栅线；
步骤2，把喷有银浆栅线的电池片放入高温炉中烧结，得到带栅线电极的光伏电池。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为机械方式。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为加热加压。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为压电膜驱动加压。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中，所述喷绘头喷嘴为不锈钢、单晶硅或陶瓷材料制成，其直径为30-80微米。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1中，所述喷绘头腔体容积为100-500毫升。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2中的高温烧结温度为880-900摄氏度。
本发明的有益效果是：本发明采用多喷头的方式，可以实现电极图形的连续加工，具有产量高的特点；喷绘制作电极图形，可以代替丝网印刷技术。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。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
结合附图，作以下说明：
1——加热或压电膜加压； 2——喷绘头腔体；
3——喷嘴； 4——挤压或喷射银浆；
5——栅线电极； 6——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喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，包括以下步骤：
步骤1，将银浆料放入喷绘头腔体2中，把银浆料从喷绘头喷嘴3中挤出，即挤压或喷射银浆4，并喷射到光伏电池片6表面，形成栅线；
步骤2，把喷有银浆栅线的电池片放入高温炉中烧结，得到带栅线电极5的光伏电池片6。
其中，所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为机械方式，如加热加或压电膜驱动加压1。所述喷绘头喷嘴为不锈钢、单晶硅或陶瓷材料制成，其直径为30-80微米。所述喷绘头腔体容积为100-500毫升。所述步骤2中的高温烧结温度为880-900摄氏度。
本发明采用多喷头的方式，可以实现电极图形的连续加工，具有产量高的特点；喷绘制作电极图形，可以代替丝网印刷技术。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 (7)

1.一种喷绘烧结制作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，将银浆料放入喷绘头腔体中，把银浆料从喷绘头喷嘴中挤出，并喷射到电池片表面，形成栅线；
步骤2，把喷有银浆栅线的电池片放入高温炉中烧结，得到带栅线电极的光伏电池。
2.根据权利要求1所述的喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为机械方式。
3.根据权利要求1所述的喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为加热加压。
4.根据权利要求1所述的喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤1中，所述喷绘头的加压方式为压电膜驱动加压。
5.根据权利要求1所述的喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤1中，所述喷绘头喷嘴为不锈钢、单晶硅或陶瓷材料制成，其直径为30-80微米。
6.根据权利要求5所述的喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤1中，所述喷绘头腔体容积为100-500毫升。
7.根据权利要求1所述的喷绘烧结制作光伏电池片栅线电极的方法，其特征在于：所述步骤2中的高温烧结温度为880-900摄氏度。
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