CN114914326A - 一种太阳能电池片激光烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能电池片激光烧结方法，步骤包括：至少获取两个印刷后电池片上的Mark点以确定所述电池片位置；执行预设烧结路线依次对所述电池片正面中主栅和细栅进行激光烧结。本发明的激光烧结方法，不仅烧结均匀，电池片翘曲度一致性较好；而且碎片较少，电池的复合速率降低，提高了电池的转换效率，可有效降低生产成本，对环境污染较小，同时还可更精确地控制烧结温度及浆料形成状态。
Description
技术领域
本发明属于太阳能硅片烧结技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池片激光烧结方法。
背景技术
现有都是通过火烤设备对网印后的电池片进行烧结，但对于不同尺寸硅片的烧结，需要更换烧结机台进行烧结，但由于现有烧结设备中温度调节的局限性，导致烧结不均匀，尤其是其边缘和内部的烧结效果差异性较大，使得电池片翘曲度变化大，碎片较多，而且电池片的复合速率较大，致使电池转换效率低。
发明内容
本发明提供一种太阳能电池片激光烧结方法，解决了现有技术中电池片翘曲度变化大，碎片较多，而且电池片的复合速率较大，致使电池转换效率低的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种太阳能电池片激光烧结方法，步骤包括：
至少获取两个印刷后电池片上的Mark点以确定所述电池片位置；
执行预设烧结路线依次对所述电池片正面中主栅和细栅进行激光烧结。
进一步的，所述激光烧结的温度为600-800℃；烧结时间为10-30s。
进一步的，所述激光头的功率为18-25W。
进一步的，波长为512nm。
进一步的，在所述激光烧结之前还设有依次印刷所述主栅和所述细栅的步骤。
进一步的，所述预设烧结路线与印刷所述电池片正面中所述主栅和所述细栅的路线一致。
进一步的，至少一个所述Mark点为Mark点一，并靠近被先印刷的所述主栅的起始端部设置。
进一步的，至少一个所述Mark点为Mark点二，并靠近被最后印刷的所述细栅的结尾端部设置。
进一步的，所述Mark点一与所述Mark点二的图形形状不同。
进一步的，在所述激光烧结与所述印刷之间还设有对印刷后的所述电池片进行烘干的步骤。
采用本发明设计的激光烧结方法，不仅烧结均匀，电池片翘曲度一致性较好；而且碎片较少，电池的复合速率降低，提高了电池的转换效率。本发明较现有传统烧结方法，可有效降低生产成本，对环境污染较小，同时还可更精确地控制烧结温度及浆料形成状态。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种太阳能电池片激光烧结方法的流程图；
图2是本发明一实施例的电池片的结构示意图；
图3是本发明一实施例的A部放大图；
图4是本发明一实施例的B部放大图。
图中：
10、主栅 20、细栅 30、Mark点一
40、Mark点二
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本实施例提出一种太阳能电池片激光烧结方法，如图1所示，步骤包括：
S1、印刷电池片
采用丝网印刷的方式依次对电池片的背面银铝浆和正面银浆进行印刷，且印刷正面时，依次对主栅10和细栅20银粉进行印刷，其中，主栅10和细栅20的结构分布如图2所示。在本实施例中，有两条主栅10和若干条细栅20，且主栅10与细栅20垂直设置。为了保护细栅的印刷高度，故需提前印刷主栅10后再印刷细栅20。
当然，在印刷电池片的正面时，可以采用一次丝网印刷网版的方式进行印刷，也可用采用分布印刷网版的方式进行印刷，都在本案保护范围内。
S2、烘干
在每次印刷电池片的背面和电池片的正面之后还设有依次对印刷浆料进行烘干的过程，也即是，当印刷完电池片背面时，即可对印刷银铝浆料进行烘干固化；当背面印刷完毕后，翻转电池片并使其正面朝上，与丝网印刷网版对应，并对正面进行印刷银浆，依次完成主栅、细栅的印刷。
烘干的目的是使印刷后的浆料固化凝固，便于后续的烧结，同时还可降低浆料的移动，避免印刷出现不均匀的现象。
S3、激光烧结
提前预设激光烧结路线的CAD图并使之导入终端设备中，如电脑，以使激光头执行该预设烧结路线，并依次对电池片正面中的主栅10和细栅20进行激光烧结。
如图2所示，在本实施例中，至少有两个印刷后电池片上的Mark点以确定电池片的位置，至少一个Mark点为Mark点一30，并靠近在印刷时率先被印刷的主栅10的起始端部附近设置；即在印刷时，选择左侧的主栅10为先印刷主栅线，从上向下印刷，优先选择其起始点Mark点一30设置在左侧主栅10的上端部设置。且至少一个Mark点为Mark点二40，并靠近在印刷时最后被印刷的细栅20的结尾端部附件设置；即在印刷时，旋转最上方的细栅20为先印刷的细栅线，从左向右且从上向下印刷，则优先选择其终止点Mark点二40设置在下端中的细栅20的右侧部设置。且Mark点二40也设置在主栅10上并与Mark点一30斜对角设置；并Mark点一30与Mark点二40的图形形状不同，如Mark点一30为圆形结构，如图3所示；Mark点二40为正方形结构，如图4所示；当然，Mark点一30与Mark点二40的图形结构也可为其它结构的图形，如三角形、其它正多边形，但需要保证Mark点一30与Mark点二40为异形形状的图形，便于摄像机识别，当摄像机识别到Mark点一30时，即可知设定激光路线的起始点的位置在哪个方位，即可根据提前设置的CAD图形结构进行激光扫描烧结；当识别到Mark点二40时，即可知设定激光路线的终点的位置在哪个方位，即可准确地按照设定的激光路线进行激光扫描烧结。
在本实施例中，激光烧结的路线与印刷电池片正面中主栅10和细栅20的路线一致，也就是在印刷电池片正面中主栅10和细栅20的先后顺序一致，即先印刷的栅线先进行烧结，后印刷的栅线后进行烧结，以保证印刷的质量，获得更好的电池片，形成更好的烧结效果，降低电池复合速率，提高电池转换效率。
同时激光烧结可最大限度地减少对电池片的损伤，仅仅需要对其正面进行激光烧结即可完成整个电池片正面和背面的烧结。这是由于在激光烧结时，激光烧结的温度为600-800℃，且烧结时间为10-30s；同时，激光头的功率为18-25W，且其波长为512nm。正面烧结的温度高于背面烧结的温度，且正面激光烧结温度为600-800℃，而电池片本身较薄，厚度为20-50μm。激光头对电池片正面的烧结温度大于背面的烧结温度500-600℃，从而激光头对电池片正面的烧结温度足以满足背面的烧结温度，即可同步完成对背面和正面的烧结。
同时，采用激光烧结可通过激光辐射加热各栅线的表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光的波长、峰功率和重复频率等激光参数，使固化后的印刷浆料熔化形成特定的熔池，进而烧结完成。且这一烧结方法，适合各种尺寸的太阳能电池片的加工，无论其尺寸如何变化，可根据这一方法调整相应的激光参数，进而完成对电池片的激光烧结。
现有仅仅对电池片背面进行烧结的方式无法完成对正面银粉的烧结温度，若双面进行烧结，温度过高会产生应力集中，更易出现裂片或隐裂，成品率较低。采用本申请提出的单面对准电池片的方法，即对电池片的正面进行激光烧结替代双面烧结的方式，可有效降低电池碎片和降低电池片翘曲度，不仅成品率高，烧结效果好，而且可降低设备成本和电费成本，且对环境污染小；较传统烧结方式更能精确地控制烧结温度及浆料形成的状态。
烘干完成后，正面依旧朝上设置，通过移动导轨将烘干后的电池片移送至烧结室内，待移送至激光头正下方时，至少获取两个印刷后电池片上的Mark点以确定电池片的位置。按照提前预设好的激光烧结路线依次对电池片正面中的主栅10和细栅20进行激光烧结，进而完成对电池片的烧结工作。
采用本发明设计的激光烧结方法，不仅烧结均匀，电池片翘曲度一致性较好；而且碎片较少，电池的复合速率降低，提高了电池的转换效率。本发明较现有传统烧结方法，可有效降低生产成本，对环境污染较小，同时还可更精确地控制烧结温度及浆料形成状态。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，步骤包括：
至少获取两个印刷后电池片上的Mark点以确定所述电池片位置；
执行预设烧结路线依次对所述电池片正面中主栅和细栅进行激光烧结。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，所述激光烧结的温度为600-800℃；烧结时间为10-30s。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，所述激光头的功率为18-25W。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，波长为512nm。
5.根据权利要求1-2、4任一项所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，在所述激光烧结之前还设有依次印刷所述主栅和所述细栅的步骤。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，所述预设烧结路线与印刷所述电池片正面中所述主栅和所述细栅的路线一致。
7.根据权利要求1-2、4、6任一项所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，至少一个所述Mark点为Mark点一，并靠近被先印刷的所述主栅的起始端部设置。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，至少一个所述Mark点为Mark点二，并靠近被最后印刷的所述细栅的结尾端部设置。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，所述Mark点一与所述Mark点二的图形形状不同。
10.根据权利要求1-2、4、6、8-9任一项所述的一种太阳能电池片激光烧结方法，其特征在于，在所述激光烧结与所述印刷之间还设有对印刷后的所述电池片进行烘干的步骤。
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