CN111987175B - 太阳能电池栅线的转印方法及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池栅线的转印及太阳能电池，该方法包括：将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方；在所述电池片的表面涂上转印溶剂；启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面。由此，将模具上的栅线直接转印至电池片，降低了栅线转印成本，提高了栅线品质和光电转换效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池栅线的转印方法及太阳能电池。
背景技术
太阳能电池是一种利用光伏效应将光能转换成电能的器件，由位于正反面的电极进行电荷收集和导电。太阳能电池的栅线一般由银浆制成，但是银浆价格昂贵，研究人员一直致力于研究如何在提高光电转换效率的基础上减少银浆的使用量，同时减少栅线的遮盖面积，降低阴影损失。
当前，一般通过丝网印刷、烧结、激光诱导等方式将银浆印刷至电池板表面，以制成电极栅线。但是这些方式不可避免地会导致银浆浪费，并且转印出的栅线不够细密，成型不够精准，因此成本较高，但是光电转换效果却不理想。
发明内容
本发明提供一种栅线转印方法及太阳能电池，旨在降低栅线转印成本，提高栅线品质和光电转换效果。
为实现上述目的，本发明提供一种太阳能电池栅线的转印方法，所述方法包括：
一种太阳能电池栅线的转印方法，所述方法包括：
将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方；
在所述电池片的表面涂上转印溶剂；
启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面。
优选地，所述将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将装填有银浆的模具定位在所述电池片的正上方的步骤之前包括：
将银浆填充在所述模具的凹槽上，固化后形成具有特定形状的栅线。
优选地，所述转印溶剂是水性转印溶剂或油性转印溶剂。
优选地，所述栅线包括主栅线和细栅线。
优选地，所述细栅线的宽为5-30μm，所述细栅线的高为5-40μm；所述主栅线的宽为0.5-1mm，所述主栅线的高为10-500μm。
优选地，所述同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面的步骤包括：
打开银浆固化灯，将填充在模具中的银浆固化在电池片表面，固化后脱去所述模具，获得表面面转印了栅线的电池片。
优选地，所述将电池片固定在转印设备的电池片承载台的步骤包括：
将所述电池片放置于电池片承载台，电池片承载台表面为抛光后的镜面表面，对所述电池片承载台施加负压，将所述电池片吸附固定在所述电池片承载台。
优选地，所述启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面的步骤之后还包括：
对所述电池片承载台施加正压，将转印了栅线的电池片移出所述电池片承载台。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的表面有根据如上所述的太阳能电池栅线的转印方法转印的栅线。
相比现有技术，本发明提供一种太阳能电池栅线的转印方法及太阳能电池，该方法包括：将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方；在所述电池片的表面涂上转印溶剂；启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面。由此，将模具上的栅线直接转印至电池片，降低了栅线转印成本，提高了栅线品质和光电转换效果。
附图说明
图1是本发明太阳能电池栅线的转印方法第一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种太阳能电池栅线的转印方法。所述方法基于转印设备实现。
具体地，参照图1，图1是本发明太阳能电池栅线的转印方法第一实施例的流程示意图。
如图1所示，所述方法包括：
步骤S101，将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方；
步骤S102，在所述电池片的表面涂上转印溶剂；
步骤S103，启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面。
电池片的原料一般为单晶硅、多晶硅、和非晶硅。其中单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的构造和生产工艺均比较成熟，已广泛用于空间和地面。
本实施例涉及的太阳能电池是根据特定材料的光电性质制成的。黑体(如太阳)辐射出不同波长(对应于不同频率)的电磁波，如红外线、紫外线、可见光等。当这些电磁波照射在不同导体或半导体上，光子与导体或半导体中的自由电子作用产生电流。电磁波的波长越短，频率越高，所具有的能量就越高，例如紫外线所具有的能量要远远高于红外线。但是并非所有波长的电磁波的能量都能转化为电能，值得注意的是光伏效应与射线的强度大小无关，只有频率达到或超过可产生光伏效应的阈值时，电流才能产生。能够使半导体产生光伏效应的光的最大波长同该半导体的禁带宽度相关，譬如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1.155eV，因此必须波长小于1100nm的电磁波才可以使晶体硅产生光伏效应。
太阳能发电是一种可再生的环保发电方式，发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体，不会对环境造成污染。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。对于太阳能电池来说最重要的参数是转换效率，在实验室所研发的硅基太阳能电池中，单晶硅电池效率为25.0％，多晶硅电池效率为20.4％，CIGS薄膜电池效率达19.6％，CdTe薄膜电池效率达16.7％，非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1％。
太阳能电池是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”，硅是不导电的，但如果在半导体中掺入不同的杂质，就可以做成P型与N型半导体，再利用P型半导体有个空穴(P型半导体少了一个带负电荷的电子，可视为多了一个正电荷)，与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流，所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和空穴的对流，这些电子和空穴均会受到内建电位的影响，分别被N型及P型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极(栅线)连接起来，形成一个回路就可以获得电能。
本实施例中，预先将需要转印的电池片放置在转印设备的电池片承载台，并调整所述电池片的位置，将所述电池片固定在所述电池片承载台上。具体地，将所述电池片放置于电池片承载台，对所述电池片承载台施加负压，由此所述电池片即可通过吸附的方式固定在所述电池片承载台。
当电池片固定后，将模具定位在所述电池片的正上方。本实施例中，所述模具上有预先制备的栅线。具体地，将银浆填充在所述模具的凹槽上，固化后形成具有特定形状的栅线。所述模具上具有根据需要设计的具有特定形状的凹槽，在所述凹槽上填充银浆，然后打开银浆固化灯进行光照固化后，获得用银浆制备的栅线。本实施例中，所述特定形状可以是熊猫图案、田字图案、弓字形图案等。本实施例中所涉及的银浆是制作银电极的浆料。银浆由银或其化合物、助熔剂、粘合剂和稀释剂配制而成。按银的存在形式，可分为氧化银浆、碳酸银浆、分子银浆；按烧银温度，可分为高温银浆和低温银浆；按覆涂方法，则分印刷银浆、喷涂银浆等。
本实施例中，所述特定形状的包括主栅线和细栅线。其中所述主栅线的数量小于所述细栅线的数量，所述细栅线的宽为5-30μm，所述细栅线的高为5-40μm；细栅线的高宽比为0.8-1.5。所述主栅线的宽为0.5-1mm，所述主栅线的高为100-500μm。
当所述电池片和模具防放置好后，则将预先准备的转印溶剂涂在所述电池片的表面。本实施例中所述转印溶剂是水性转印溶剂或油性转印溶剂。转印溶剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质。转印溶剂有耐化学性，在与不同树脂的化学成份(特别是苯乙烯和胺类)接触时不被溶解。转印溶剂还具有耐热及应力性能，不易分解或磨损。
然后将所述模具与所述电池片贴合，并启动所述脱模设备的横推轴，所述横推轴在横推的过程中，促使所述电池片与所述模具贴紧，将所述模具上的栅线转印至所述电池片的表面。
进一步地，开启银浆固化灯，对所述转印了栅线的电池片进行光照，若干个小时后，银浆即可固化，固化后脱去所述模具，即可获得表面转印了栅线的电池片。
当转印完成之后，需要将电池片从所述电池片承载台上移出。其中，所述电池片承载台表面为抛光后的镜面表面。具体地，对所述承载台施加正压，将转印了栅线的电池片安全稳定地移出所述承载台。
本实施例通过上述步骤，将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方；在所述电池片的表面涂上转印溶剂；启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，将所述模具上的栅线转印至所述电池片的表面。由此，将模具上的栅线直接转印至电池片，降低了栅线转印成本，提高了栅线品质和光电转换效果。
此外，本发明实施例还提供一种太阳能电池，所述太阳能电池的表面有根据如上所述的太阳能电池栅线的转印方法转印的栅线。其中，所述栅线包括主栅线和细栅线。所述主栅线的数量小于所述细栅线的数量，所述细栅线的宽为5-30μm，所述细栅线的高为5-40μm；细栅线的高宽比为0.8-1.5。所述主栅线的宽为0.5-1mm，所述主栅线的高为10-500μm。
相比现有技术，本发明提出的一种太阳能电池栅线的转印方法及太阳能电池，该方法包括：将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方；在所述电池片的表面涂上转印溶剂；启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中固化后的银浆的转印至所述电池片的表面。由此，将模具上的栅线直接转印至电池片，降低了栅线转印成本，提高了栅线品质和光电转换效果。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种太阳能电池栅线的转印方法，其特征在于，所述方法包括：
将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将制备有栅线的模具定位在所述电池片的正上方，其中，所述电池片承载台的表面为抛光后的镜面表面，其中，对所述承载台施加正压，以将转印了栅线的电池片安全稳定地移出所述承载台；
在所述电池片的表面涂上转印溶剂，其中，所述转印溶剂是水性转印溶剂或油性转印溶剂；
启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中银浆固化并转印至所述电池片的表面；
其中，所述同时打开银浆固化灯，将模具中银浆固化并转印至所述电池片的表面的步骤包括：
打开银浆固化灯，将填充在模具中的银浆固化在电池片表面，固化后脱去所述模具，获得表面转印了栅线的电池片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将电池片固定在转印设备的电池片承载台，并将装填有银浆的模具定位在所述电池片的正上方的步骤之前包括：
将银浆填充在所述模具的凹槽上，固化后形成具有特定形状的栅线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅线包括主栅线和细栅线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述细栅线的宽为5-30μm，所述细栅线的高为5-40μm；所述主栅线的宽为0.5-1mm，所述主栅线的高为10-500μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将电池片固定在转印设备的电池片承载台的步骤包括：
将所述电池片放置于电池片承载台，电池片承载台表面为抛光后的镜面表面，对所述电池片承载台施加负压，将所述电池片吸附固定在所述电池片承载台。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动所述转印设备的横推轴，使得所述电池片与所述模具贴紧，同时打开银浆固化灯，将模具中银浆固化并转印至所述电池片的表面的步骤之后还包括：
对所述电池片承载台施加正压，将转印了栅线的电池片移出所述电池片承载台。
7.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的表面有根据权利要求1-6所述的太阳能电池栅线的转印方法转印的栅线。
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| KR101776482B1 (ko) * | 2016-04-01 | 2017-09-11 | 한국과학기술원 | 경화층을 이용한 유연 투명배터리 제조 방법 |
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