CN110641139A - 提高太阳能电池良率及网版寿命的方法和网版 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高太阳能电池良率及网版寿命的方法，将用于印刷的网版设置成沿刮刀行进方向具有倒梯形轮廓。本发明还提供了一种提高太阳能电池良率及网版寿命的网版，所述的网版设置成沿刮刀行进方向具有倒梯形轮廓。采用本发明的提高太阳能电池良率及网版寿命的方法及网版，将网版设计成“倒梯形”，网版理论寿命可达10～20万次，因栅线对位造成的降级品比例由之前的0.4％～0.6％降低至0.05％～0.15％。

Description

提高太阳能电池良率及网版寿命的方法和网版
技术领域
本发明涉及光伏电池的技术领域，具体是指一种提高太阳能电池良率及网版寿命的方法。
背景技术
现在主流的光伏电池工艺路线中，均涉及选择性发射极工艺，该工艺的核心在于，在涉及制作PN结的相关工序中选择性的在栅线区域制作成重掺杂区域，有利于浆料的接触和降低接触电阻，在非浆料接触的非栅线区域制作成轻掺杂区域，有利于降低复合提升电池效率。
选择性制作成不同掺杂区域后的核心工作在于，如何精准的将栅线覆盖到重掺杂区域。现有的工艺方案是，将丝网印刷中的常规相机改造为高精相机对位的方式，可以较好的实现栅线和重掺区域的精准对位。
该精准对位的过程会受选择性掺杂图形精度、印刷用网版精度及印刷机精度影响，实际生产过程中会有一部分栅线偏出的情况，栅线偏出重掺杂区域导致电池功率严重下降甚至失效，部分由于网版精度变化导致的网版需要提前更换，网版寿命也有一定影响，不同的厂家该类降级品比例在0.05％～1％不等。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种提高太阳能电池良率及网版寿命的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种提高太阳能电池良率及网版寿命的方法，将用于印刷的网版设置成沿刮刀行进方向具有倒梯形轮廓。
较佳地，所述的网版的倒梯形轮廓的两条底边的长度均设置成小于理论值。
较佳地，所述的网版的倒梯形轮廓中较长的底边≥理论值－(0～20)um；所述的网版的倒梯形轮廓中较短的底边≥理论值－(20～60)um。
本发明还提供了一种提高太阳能电池良率及网版寿命的网版，所述的网版设置成沿刮刀行进方向具有倒梯形轮廓。
较佳地，所述的网版的倒梯形轮廓的两条底边的长度均设置成小于理论值。
采用本发明的提高太阳能电池良率及网版寿命的方法及网版，将网版设计成“倒梯形”，网版理论寿命可达10～20万次，因栅线对位造成的降级品比例由之前的0.4％～0.6％降低至0.05％～0.15％。
附图说明
图1为现有使用的太阳能电池印刷过程示意图。
图2A为现有技术的网版的俯视图。
图2B为经多次印刷后现有技术的网版的俯视图。
图2C为本发明提供的网版的俯视图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，下面对本发明的具体实施方法作进一步说明。
如图1所示，为现有使用的太阳能电池印刷过程示意图，其中，附图标记1表示印刷用刮刀，附图标记2表示刮刀的向下运动方向，附图标记3表示印刷刮刀1的横向行进方向，附图标记4为印刷用浆料或墨，附图标记5和9表示承载印刷图案的框架，附图标记6表示印刷网布和印刷承载基体的间距，附图标记7表示印刷承载基体，附图标记8表示印刷过程中刮刀与网布之间夹角。
如图2A所示，其显示的网版为常规设计。
通过收集分析大量的网版在印刷不同寿命时期精度变化发现，随网版印刷寿命的增加，网版的印刷终止侧的精度变化明显大于印刷起始侧的精度变化，且随着印刷次数的增加0，1,2……1000……5000……15000……50000……，印刷终止侧的精度变化逐步增大，当该侧网版精度变化到超出对位窗口时，网版就需要报废不能再使用，这时也容易产生不良品，这就限制了网版的使用寿命提升。
因此，根据大量测试数据，在经过反复印刷后，在印刷行进方向网版轮廓成为如图2B所示的梯形，在印刷过程中，印刷网版图案会有梯形变化，但实际需要套印下面的图案不会变化，这就导致后期梯形变化明显时，局部的图形偏出导致产品降级及功率下降，网版不得不提前更换。
针对上述问题，本发明提供了一种提高太阳能电池良率及网版寿命的方法，其中，网版的整体图案略小设计；图形呈“逆梯形”，刮刀起始一侧为逆梯形较长的边(154.73～154.75)，刮刀收尾一侧为逆梯形较短的边(154.69～154.75)。
以电池图形110栅线为例，110栅线的总宽度为154.75mm，选择性发射极重掺杂栅线宽度120um，掺杂精度±20um，印刷机印刷精度±20um，印刷栅线宽度35um。
常规网版设计在印刷起始侧的设计值为154.75mm，印刷终止侧也为154.75mm。载体上承载印刷图案的单个激光线宽是120um，以中线为基准，两边各有60um左右的最大偏差空间，即如果中心值是154.75，最小154.69mm，最大154.81mm。
以下为收集的常规网版在不同寿命的精度变化：
网版寿命 印刷起始位置 印刷终止位置
1000 154.750 154.750
15000 154.756 154.762
30000 154.763 154.775
50000 154.77 154.786
80000 154.776 154.803
从以上精度变化数据可以看出，印刷终止侧的精度变化明显大于印刷起始侧的精度变化，当印刷80000次左右时，实际的154.803mm相比理论值154.75mm超出了53um，这时继续印刷就会增加栅线偏移风险，网版就需要提前更换。
为了保持印刷栅线和激光刻线套印不会偏出，解决印刷偏移问题，如图2C所示，本发明提供了“倒梯形”网版，该网版不局限用于选择性发射极，也可以类似的应用于双面电池中，双面电池中利用该原理也可以降低栅线宽度提升双面率。以下为收集的本发明网版在不同寿命的精度变化：
网版寿命 印刷起始侧 印刷终止侧
1000 154.730 154.710
15000 154.735 154.723
30000 154.743 154.732
50000 154.751 154.745
80000 154.758 154.760
110000 154.766 154.771
140000 154.771 154.782
170000 154.779 154.791
200000 154.788 154.801
其中，在本发明提供的上述实施例中，网版的印刷起始侧的设计值154.730mm和印刷终止侧的设计值154.710mm均小于理论值154.75mm(偏小合理范围内)；并且，印刷刮刀终止侧的设计值154.71mm，小于刮刀起始侧的设计值154.730mm，即“逆梯形”。
通过本发明的网版设计的调整，在印刷过程中原本梯形图案小的一边被固定放置在印刷刮刀终止侧，这样在反复印刷过程中小的一边逐渐增大，同时网版在设计时的设计值略低于理论值，窗口相比原来增加；网版理论寿命可达10～20万次，因栅线对位造成的降级品比例由之前的0.4％～0.6％降低至0.05％～0.15％。
由此，降低降级品数量，在选择性发射极图形精度一定的情况下，通过网版设计的调整实现更好的栅线和选择性发射极重掺区的对位，既可以降低因印刷形变导致的精度变化后网版的报废数量，又能降低因为栅线和选择性发射极重掺区对位偏差导致的降级品数量。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种提高太阳能电池良率及网版寿命的方法，其特征在于，将用于印刷的网版设置成沿刮刀行进方向具有倒梯形轮廓。
2.根据权利要求1所述的提高太阳能电池良率及网版寿命的方法，其特征在于，所述的网版的倒梯形轮廓的两条底边的长度均设置成小于理论值。
3.根据权利要求2所述的提高太阳能电池良率及网版寿命的方法，其特征在于，所述的网版的倒梯形轮廓中较长的底边≥理论值－(0～20)um；所述的网版的倒梯形轮廓中较短的底边≥理论值－(20～60)um。
4.一种提高太阳能电池良率及网版寿命的网版，其特征在于，所述的网版设置成沿刮刀行进方向具有倒梯形轮廓。
5.根据权利要求4所述的提高太阳能电池良率及网版寿命的网版，其特征在于，所述的网版的倒梯形轮廓的两条底边的长度均设置成小于理论值。
6.根据权利要求5所述的提高太阳能电池良率及网版寿命的网版，其特征在于，所述的网版的倒梯形轮廓中较长的底边≥理论值－(0～20)um；所述的网版的倒梯形轮廓中较短的底边≥理论值－(20～60)um。
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