CN112721416A - 电极套印网版及电极接触电阻率的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电极套印网版及搭接电极接触电阻率的测试方法，其中所涉及的电极套印网版包括配套的第一网版及第二网版，所述第一网版具有至少一条用于第一电极漏印的第一漏印区，所述第二网版具有至少一条用于第二电极漏印的第二漏印区，所述第一漏印区与所述第二漏印区一一对应设置，所述第一漏印区漏印的第一电极与相对应的所述第二漏印区漏印的第二电极延伸方向一致且部分交叠；基于本发明所提供的电极套印网版，能够方便操作人员在基板上制作搭接电极，继而通过本发明所提供的接触电阻率测试方法，可精确获取搭接电极于交叠位置处的接触电阻率，如此在太阳能电池制作领域为背面电极的优化提供了可靠的参考依据。
Description
技术领域
本发明太阳能电池领域，尤其涉及一种电极套印网版及电极接触电阻率的测试方法。
背景技术
太阳能电池背面的一般包括银(Ag)电极和铝(Al)电极，其中，铝电极主要作用为电子的收集，然在电池片串焊成组件时，铝与焊带之间的可焊性很差，造成焊点位置拉力低，无法满足要求，因此在焊点位置需通过银电极来辅助焊接，即铝电极收集的电流汇流到银电极上再通过焊点位置由焊带导出到外部电路。如此，电池设计上银电极与铝电极必然存在部分交叠。在具体电极制作过程中，银电极与铝电极均由相应的导电浆料印刷烧结成型，由于导电银浆与导电铝浆内的玻璃成分差异，烧结成型的银、铝电极交叠位置处的搭接电阻相对其它位置具有很大差异，这会显著影响电池和组件的填充因子，从而影响电池效率和组件功率。
当前针对电池片银、铝电极交叠位置处电阻的测试通常是采用欧姆表一端搭接在铝电极一端搭接在银电极上的方法进行测试，采用该方法所测的电阻实际上包括了银电极电阻、铝电极电阻以及银铝搭接部分的电阻，这种方法在重复性以及准确性都存在不足，不能准确反映银、铝电极交叠界面位置处的电阻特性。因此需要一种专门测试方法进行测试，以便于对银、铝搭接配合进行针对性的优化。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明提供了一种电极套印网版，其具体设计方式如下。
一种电极套印网版，包括配套的第一网版及第二网版，所述第一网版具有至少一条用于第一电极漏印的第一漏印区，所述第二网版具有至少一条用于第二电极漏印的第二漏印区，所述第一漏印区与所述第二漏印区一一对应设置，所述第一漏印区漏印的第一电极与相对应的所述第二漏印区漏印的第二电极延伸方向一致且部分交叠。
进一步，所述第一漏印区与相对应的所述第二漏印区宽度相同，且所述第一电极与相应所述第二电极于交叠位置处的部分在宽度方向上完全重合。
进一步，所述第一网版还具有至少一条用于第三电极漏印的第三漏印区，所述第二网版还具有至少一条用于第四电极漏印的第四漏印区，所述第三漏印区漏印的第三电极与所述第四漏印区漏印的第四电极相互错开且均不与所述第一电极、所述第二电极交叠。
进一步，所述第一网版具有若干延伸方向一致且呈均匀分布的第一漏印区，所述第二网版具有若干延伸方向一致且呈均匀分布的第二漏印区。
进一步，所述第三漏印区与所述第一漏印区延伸方向一致，且每一所述第一漏印区侧部至少设置有一条所述第三漏印区。
进一步，所述第四漏印区与所述第二漏印区延伸方向一致，且每一所述第二漏印区侧部至少设置有一条所述第四漏印区。
进一步，所述电极套印网版还具有用于所述第一网版与所述第二网版套印定位的定位图案。
进一步，所述定位图案包括设置于所述第一网版上的至少两个第一定位点以及设置于所述第二网版上与所述至少两个第一定位点一一对应设置的第二定位点。
本发明还提供了一种搭接电极接触电阻率的测试方法，其包括：提供基板；制作用于测试接触电阻率的搭接电极，提供以上所述的电极套印网版，利用所述第一网版与所述第二网版在所述基板上分别漏印第一导电浆料与第二导电浆料，烧结漏印后的所述基板，由所述第一漏印区漏印的第一导电浆料形成所述第一电极，由所述第二漏印区漏印的第二导电浆料形成所述第二电极，相交叠的所述第一电极与所述第二电极共同构成所述搭接电极；于所述搭接电极交叠部位的两端外侧选取两个测试点，测量两所述测试点之间的电阻R0，并获取所述第一电极的电阻率ρ1、所述第一电极在两个所述测试点之间的第一长度L1、所述第一电极的截面积S1、所述第二电极的电阻率ρ2、所述第二电极在两个所述测试点之间的第二长度L2、所述第二电极的截面积S2、以及所述搭接电极交叠部位的面积S0；根据计算公式接触电阻率ρ0＝(R0-ρ1·L1/S1-ρ2·L2/S2)/S0即可获得所述搭接电极中第一电极与第二电极之间的接触电阻率。
进一步，所述第一网版与所述第二网版还分别具有第三漏印区与第四漏印区，在制作所述搭接电极时，由所述第三漏印区漏印的第一导电浆料与由所述第四漏印区漏印的第二导电浆料烧结后于所述基板上分别形成独立的第三电极与第四电极，根据计算公式ρ1＝ρ3＝R1·S3/L3与ρ2＝ρ4＝R2·S4/L4分别获取第一电极的电阻率ρ1与所述第二电极的电阻率ρ2；其中，ρ3为第三电极的电阻率、L3第三电极上选定两点之间的距离、R1为第三电极上所选定两点之间的电阻、S3为第三电极的截面积，ρ4为第四电极的电阻率、L4第四电极上选定两点之间的距离、R4为第四电极上所选定两点之间的电阻、S4为第四电极的截面积。
本发明的有益效果是：基于本发明所提供的电极套印网版，能够方便操作人员在基板上制作搭接电极，继而通过本发明所提供的接触电阻率测试方法，可精确获取搭接电极于交叠位置处的接触电阻率，如此在太阳能电池制作领域为背面电极的优化提供了可靠的参考依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1所示为本发明中第一网版的一种实施结构示意图；
图2所示为与图1所示第一网版配套的第二网版一种实施结构示意图；
图3所示为采用本发明电极套印网版漏印后的电极平面示意图；
图4所示为图3中第一电极与第二电极交叠的结构示意图；
图5所示为图4中不同位置处的截面示意图；
图6所示为图3中第三电极的平面示意图；
图7所示为图3中第四电极的平面示意图。
图中，11为第一网版，111位第一漏印区，112为第三漏印区，113为第一定位点，12为第二网版，121位第二漏印区，122为第四漏印区，123为第二定位点，20为基板，211为第一电极，212为第三电极，221为第二电极，222为第四电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的电极套印网版包括配套的第一网版11及第二网版12。结合图1、图3所示，所涉及第一网版11具有至少一条第一漏印区111，第一漏印区111用于第一电极211的漏印；结合图2、图3所示，所涉及的第二网版12具有至少一条第二漏印区121，第二漏印区121用于第二电极221的漏印。
本发明中的第一网版11上第一漏印区111与第二网版12上的第二漏印区121一一对应设置，结合图3中所示，第一漏印区111漏印的第一电极211与相对应的第二漏印区121漏印的第二电极221延伸方向一致且部分交叠。具体实施过程中，第一电极211与第二电极221分别由第一网版11及第二网版12漏印形成于基板20上，相互交叠的第一电极211与第二电极221构成搭接电极。
基于本发明所提供的电极套印网版，当采用第一网版11及第二网版12分别印刷不同导电浆料时，即可得到不同材质且相互搭接的第一电极211与第二电极212，该相互搭接的第一电极211与第二电极212可应用于不同材质接触面之间接触电阻率的测算。例如在一具体应用场景中，第一网版11用于导电银浆的印刷，第二网版12用于导电铝浆的印刷，采用该电极套印网版可得到相互搭接的银电极与铝电极，进而可实现银、率电极之间接触电阻率的测算。
作为本发明的优选实施方式，第一漏印区111与相对应的第二漏印区121宽度相同，且第一电极211与第二电极212于交叠位置处的部分在宽度方向上完全重合。参考图4、图5所示，第一电极211于宽度方向上相对的两侧边缘和第二电极212于宽度方向上相对的两侧边缘一一对应，且相对应的两个边缘位于同一直线上。基于该设置方式，在接触电阻率的测算过程中，可方便获取相互搭接的第一电极211与第二电极212之间的接触面积。
结合图1、图2、图3所示，本具体实施例中，第一网版11还具有至少一条用于第三电极212漏印的第三漏印区112，第二网版12还具有至少一条用于第四电极222漏印的第四漏印区122，其中，第三漏印区212漏印的第三电极212与第四漏印区222漏印的第四电极222相互错开且均不与第一电极211、第二电极212交叠，即第三电极212与第四电极222为独立设置的电极。
基于第三漏印区112的设置，在采用第一网版11漏印形成第一电极211的同时也可以形成与第一电极211具有相同材质的第三电极212，如此第一电极211与第三电极212具有相同的电阻率；同理，第二电极221与第四电极222具有相同的电阻率。如此在测算第一电极211与第二电极212接触电阻率过程中，如需获取第一电极211与第二电极212各自的电阻率，通过分别对第三电极212与第四电极222的电阻率进行测试即可。
进一步，参考图1、图2所示，作为本发明的优选实施方式，第一网版11具有若干延伸方向一致且呈均匀分布的第一漏印区111，第二网版12具有若干延伸方向一致且呈均匀分布的第二漏印区121。如此经第一网版11与第二网版12漏印所得相互搭接的第一电极211、第二电极221在基板20上也呈均匀状态分布，进而在具体应用过程中通过获取基板20不同位置处第一电极211、第二电极221之间的接触电阻率可以对不同材质电极接触面位置处的接触电阻率作出更为准确的评价。本具体实施例中，第一漏印区111与第二漏印区121在相应网版上均呈三行三列阵列排布方式。
在本具体实施例中，第三漏印区112与第一漏印区111延伸方向一致，且每一第一漏印区111侧部至少设置有一条第三漏印区112。与此类似，第四漏印区122与第二漏印区121延伸方向一致，且每一第二漏印区121侧部至少设置有一条第四漏印区122。在具体应用过程中，可通过第一电极211侧部的第三电极122来获取该第一电极211的电阻率，通过第二电极221侧部的第四电极222来获取该第二电极221的电阻率。
本发明中第三漏印区112与第一漏印区111延伸方向一致、第四漏印区122与第二漏印区121延伸方向一致的设置方式，使得基板20上各电极分布更为均匀。
在本发明电极套印网版具体应用过程中，第一网版11与第二网版12是分开进行相应导电浆料的印刷，为使得第一印刷网版11与第二印刷网版12漏印的电极之间具有设定的位置关系，在具体实施过程中，电极套印网版还具有用于第一网版11与第二网版12套印定位的定位图案。
在一些实施例中，定位图案包括设置于第一网版11上的至少两个第一定位点113以及设置于第二网版12上与至少两个第一定位点113一一对应设置的第二定位点123。本具体实施例中，第一网版11于四个边角位置处设置有四个第一定位点113，第二网版12于四个边角位置处设置有四个第二定位点123，四个第一定位点113与四个第二定位点123的位置一一对应。
基于本发明以上所提供的电极套印网版，本发明还提供了一种搭接电极接触电阻率的测试方法，该方法包括：
提供基板20；
制作用于测试接触电阻率的搭接电极，提供以上的电极套印网版，利用第一网版11与第二网版12在基板20上分别漏印第一导电浆料与第二导电浆料，烧结漏印后的基板20，由第一漏印区111漏印的第一导电浆料形成第一电极211，由第二漏印区121漏印的第二导电浆料形成第二电极221，相交叠的第一电极211与第二电极221共同构成搭接电极；
于搭接电极交叠部位的两端外侧选取两个测试点，测量两测试点之间的电阻R0，并获取第一电极211的电阻率ρ1、第一电极211在两个测试点之间的第一长度L1、第一电极211的截面积S1、第二电极221的电阻率ρ2、第二电极221在两个测试点之间的第二长度L2、第二电极221的截面积S2、以及搭接电极交叠部位的面积S0；根据计算公式接触电阻率ρ0＝(R0-ρ1·L1/S1-ρ2·L2/S2)/S0即可获得搭接电极第一电极211与第二电极221之间的接触电阻率。
在具体实施过程中，形成搭接电极的一种具体步骤为：先采用第一网版11在基板20上漏印第一导电浆料，并对漏印有第一导电浆料的基板20进行烘干，再采用第二网版12在基板20上漏印第二导电浆料，而后烘干烧结，即可形成相交叠的第一电极211与第二电极221，相交叠的第一电极211与第二电极221共同构成搭接电极。
结合图4所示，本具体实施例中，选取位于第一电极211上的第一点31与第二电极221上的第二点32作为两个测试点。其中，第一点31与第二点32之间的电阻R0可采用欧姆表测量获取；第一电极211在两个测试点之间的第一长度L1与第二电极221在两个测试点之间的第二长度L2可通过3D显微镜等测量设备获取。
另外，采用3D显微镜等测量设备还可以获取第一电极211与第二电极221高宽尺寸以及搭接电极交叠部位的长宽尺寸。本具体实施例中，第一电极211与第二电极212于交叠位置处的部分在宽度方向上完全重合，结合图4、5所示，第一电极211的高度尺寸为h1，第二电极221的高度尺寸为h2，第一电极211、第二电极221、以及搭接电极交叠部位的宽度尺寸均为d，搭接电极交叠部位的长度为L0。基于所测量的数据，较为容易得知：第一电极211的截面积S1＝d·h1，第二电极221的截面积S1＝d·h2，搭接电极交叠部位的面积S0＝d·L0。
可以理解，在本发明的具体实施过程中，第一电极211的电阻率ρ1与第二电极221的电阻率ρ2与相应导电浆料的特性直接相关，该参数可由相应导电浆料供应商直接提供。为使得测量结果更可靠，本发明以下也提供了一种用于测量第一电极211的电阻率ρ1与第二电极221的电阻率ρ2的方法。
在该实施例中，第一电极211的电阻率ρ1与第二电极221的电阻率ρ2的测量是基于第三电极212与第四电极222实现的。具体而言，在制作搭接电极时，由第三漏印区112漏印的第一导电浆料与由第四漏印区122漏印的第二导电浆料烧结后于基板20上分别形成独立的第三电极212与第四电极222，根据计算公式ρ1＝ρ3＝R1·S3/L3与ρ2＝ρ4＝R2·S4/L4分别获取第一电极211的电阻率ρ1与第二电极221的电阻率ρ2；其中，ρ3为第三电极212的电阻率、L3第三电极212上选定两点之间的距离、R1为第三电极212上所选定两点之间的电阻、S3为第三电极212的截面积，ρ4为第四电极222的电阻率、L4第四电极222上选定两点之间的距离、R4为第四电极222上所选定两点之间的电阻、S4为第四电极222的截面积。
在本发明的一些实施例中，L3、L4的获取方式可参考L1、L2的获取方式，S3、S4的获取方式可参考S1、S2的获取方式，具体在此不做进一展开。R1与R2可以采用欧姆表直接测量获取，也可以采用以下方法间接获取。
例如，在获取第三电极212上所选定两点之间的电阻R1时，于第三电极212上所选定两点外侧选取一个第一参考点，分别测量第三电极212上所选定两点与第一参考点之间的电阻值，电阻值R1即为所测量两个电阻值差值的绝对值。
具体参考图6所示，在该实施例中，第三点33与第四点34为所选定的两点，第三点33与第四点34之间的距离为L3，当需要获取第三点33与第四点34之间的电阻R1时，先在第三点33与第四点34外侧选取第一参考点35。在本实施例中，第一参考点35位于第四点34远离第三点33的一侧。基于此，第三点33、第四点34之间的电阻R1即可由第三点33、第一参考点35之间测得的电阻值减去第四点34、第一参考点35之间测得的电阻值得到。基于该方式，在获取第三点33与第四点34之间的电阻R1时，可以避免欧姆表探针与第一电极212之间接触所带来的接触电阻的影响，使得测试结果更为准确。
同理，在获取第四电极222上所选定两点之间的电阻R2时，于第四电极222上所选定两点外侧选取一个第二参考点，分别测量第四电极222上所选定两点与第二参考点之间的电阻值，电阻值R2即为所测量两个电阻值差值的绝对值。
具体参考图6所示，在该实施例中，第五点36与第六点37为所选定的两点，第五点36与第六点37之间的距离为L4，当需要获取第五点36与第六点37之间的电阻R2时，先在第五点36与第六点37外侧选取第二参考点38。在本实施例中，第二参考点38位于第六点37远离第五点36的一侧。基于此，第五点36、第六点37之间的电阻R2即可由第五点36、第二参考点38之间测得的电阻值减去第六点37、第二参考点38之间测得的电阻值得到。基于该方式，在获取第五点36与第六点37之间的电阻R2时，可以避免欧姆表探针与第四电极222之间接触所带来的接触电阻的影响，使得测试结果更为准确。
作为本发明的一种具体实施方式，本发明中所涉及的第一导电浆料、第二导电浆料中的一个为导电银浆，另一个为导电铝浆，所涉及的基板为硅片。基于本发明的具体发明内容，可以获取银电极与铝电极接触位置处的接触电阻率。如此在具体太阳能电池制作过程可为背面电极的优化提供了可靠的参考依据。
另外，可以理解，在本发明的另一些实施例中，第一电极211的电阻率ρ1与第二电极221的电阻率ρ2也可以分别对第一电极211与第二电极221进行测试获取，获取方式可参考以上获取第三电极212与第四电机222电阻率的方法，具体在此不作进一步陈述
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电极套印网版，其特征在于，包括配套的第一网版及第二网版，所述第一网版具有至少一条用于第一电极漏印的第一漏印区，所述第二网版具有至少一条用于第二电极漏印的第二漏印区，所述第一漏印区与所述第二漏印区一一对应设置，所述第一漏印区漏印的第一电极与相对应的所述第二漏印区漏印的第二电极延伸方向一致且部分交叠。
2.根据权利要求1所述的电极套印网版，其特征在于，所述第一漏印区与相对应的所述第二漏印区宽度相同，且所述第一电极与相应所述第二电极于交叠位置处的部分在宽度方向上完全重合。
3.根据权利要求1或2所述的电极套印网版，其特征在于，所述第一网版还具有至少一条用于第三电极漏印的第三漏印区，所述第二网版还具有至少一条用于第四电极漏印的第四漏印区，所述第三漏印区漏印的第三电极与所述第四漏印区漏印的第四电极相互错开且均不与所述第一电极、所述第二电极交叠。
4.根据权利要求3所述的电极套印网版，其特征在于，所述第一网版具有若干延伸方向一致且呈均匀分布的第一漏印区，所述第二网版具有若干延伸方向一致且呈均匀分布的第二漏印区。
5.根据权利要求4所述的电极套印网版，其特征在于，所述第三漏印区与所述第一漏印区延伸方向一致，且每一所述第一漏印区侧部至少设置有一条所述第三漏印区。
6.根据权利要求4所述的电极套印网版，其特征在于，所述第四漏印区与所述第二漏印区延伸方向一致，且每一所述第二漏印区侧部至少设置有一条所述第四漏印区。
7.根据权利要求1或2所述的电极套印网版，其特征在于，所述电极套印网版还具有用于所述第一网版与所述第二网版套印定位的定位图案。
8.根据权利要求7所述的电极套印网版，其特征在于，所述定位图案包括设置于所述第一网版上的至少两个第一定位点以及设置于所述第二网版上与所述至少两个第一定位点一一对应设置的第二定位点。
9.一种搭接电极接触电阻率的测试方法，其特征在于，包括：
提供基板；
制作用于测试接触电阻率的搭接电极，提供权利要求1所述的电极套印网版，利用所述第一网版与所述第二网版在所述基板上分别漏印第一导电浆料与第二导电浆料，烧结漏印后的所述基板，由所述第一漏印区漏印的第一导电浆料形成所述第一电极，由所述第二漏印区漏印的第二导电浆料形成所述第二电极，相交叠的所述第一电极与所述第二电极共同构成所述搭接电极；
于所述搭接电极交叠部位的两端外侧选取两个测试点，测量两所述测试点之间的电阻R0，并获取所述第一电极的电阻率ρ1、所述第一电极在两个所述测试点之间的第一长度L1、所述第一电极的截面积S1、所述第二电极的电阻率ρ2、所述第二电极在两个所述测试点之间的第二长度L2、所述第二电极的截面积S2、以及所述搭接电极交叠部位的面积S0；
根据计算公式接触电阻率ρ0＝(R0-ρ1·L1/S1-ρ2·L2/S2)/S0即可获得所述搭接电极中第一电极与第二电极之间的接触电阻率。
10.根据权利要求9所述搭接电极接触电阻率的测试方法，其特征在于，所述第一网版与所述第二网版还分别具有第三漏印区与第四漏印区，在制作所述搭接电极时，由所述第三漏印区漏印的第一导电浆料与由所述第四漏印区漏印的第二导电浆料烧结后于所述基板上分别形成独立的第三电极与第四电极，根据计算公式ρ1＝ρ3＝R1·S3/L3与ρ2＝ρ4＝R2·S4/L4分别获取第一电极的电阻率ρ1与所述第二电极的电阻率ρ2；其中，ρ3为第三电极的电阻率、L3第三电极上选定两点之间的距离、R1为第三电极上所选定两点之间的电阻、S3为第三电极的截面积，ρ4为第四电极的电阻率、L4第四电极上选定两点之间的距离、R4为第四电极上所选定两点之间的电阻、S4为第四电极的截面积。
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