CN115332365A - 太阳能电池片、太阳能电池片的制备方法及丝印装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片、太阳能电池片的制备方法及丝印装置。其中，太阳能电池片包括硅片、背面电极和铝背场；硅片设置有背极面；背面电极包括第一银浆层和第二银浆层，第一银浆层和第二银浆层均连接于背极面，第一银浆层用于与焊带进行焊接，第二银浆层至少包裹第一银浆层的一部分，第一银浆层的抗拉强度高于第二银浆层，第二银浆层的导电性能高于第一银浆层；铝背场连接于背极面，且铝背场与第二银浆层连接。第一银浆层用于与焊带进行焊接，第二银浆层用于与铝背场进行电接触，通过将背面电极设置为由第一银浆层和第二银浆层复合而成的电极，能够在确保背面电极具有足够的焊接性能的前提下，提高太阳能电池片的能量转换效率。

Description

太阳能电池片、太阳能电池片的制备方法及丝印装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池片、太阳能电池片的制备方法及丝印装置。

背景技术

相关技术中，太阳能电池片的背面银浆电极的作用除了提供电接触以外，还需要为太阳能电池片提供背面的焊接点，因此，可焊性以及附着拉力也是背面银浆电极的重要指标。但现有技术中为了太阳能电池片的焊接可靠性，采用成型后抗拉强度较高但导电性能较弱的面背银电极浆料制作背面电极，或者，通过增加背面银电极浆料的印刷面积和印刷厚度来提升焊接拉力，影响太阳能电池的能量转换且提高了生产成本，因此，有必要针对该问题进行研究解决。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种太阳能电池片，能够在确保背面电极的焊接性能的前提下，提高太阳能电池板的能量转换效率。

本发明还提出一种上述太阳能电池片的制备方法及用于上述太阳能电池片的制备方法的印刷装置。

根据本发明的实施例的太阳能电池片，包括：

硅片，设置有背极面；

背面电极，所述背面电极包括第一银浆层和第二银浆层，所述第一银浆层和所述第二银浆层均连接于所述背极面，所述第一银浆层用于与焊带进行焊接，所述第二银浆层至少包裹所述第一银浆层的一部分，所述第一银浆层的抗拉强度高于所述第二银浆层，所述第二银浆层的导电性能高于所述第一银浆层；

铝背场，连接于所述背极面，且所述铝背场与所述第二银浆层连接。

根据本发明实施例的太阳能电池片，至少具有如下有益效果：由于第一银浆层的抗拉强度高于第二银浆层的抗拉强度，因此，第一银浆层的焊接性能高于第二银浆层的焊接性能，将第一银浆层作为背面电极与焊带的焊接部位，能够确保背面电极与焊带之间具有较好的焊接效果。由于第二银浆层的导电性能高于第一银浆层，通过第二银浆层与铝背场接触进行导电，能够提高太阳能电池片的能量转换效率。通过将背面电极设置为由第一银浆层和第二银浆层复合而成的电极，能够在确保背面电极具有足够的焊接性能的前提下，提高太阳能电池片的能量转换效率。

根据本发明的一些实施例，所述第一银浆层的银微粒的含量，小于所述第二银浆层的银微粒的含量，且所述第一银浆层和所述第二银浆层的银微粒的含量均小于90％。

根据本发明的一些实施例，所述第一银浆层和所述第二银浆层的材料均包括玻璃粉，所述第一银浆层的玻璃粉的含量，大于所述第二银浆层的玻璃粉的含量。

根据本发明的一些实施例，所述第二银浆层具有设定的长度，所述第二银浆层沿长度方向的端面包括曲面。

根据本发明的一些实施例，所述第二银浆层具有设定的宽度，所述第二银浆层沿宽度方向设置有多个凸起，各所述凸起沿所述第二银浆层的长度方向排列，且各所述凸起的外表面包括曲面。

根据本发明的一些实施例，所述第二银浆层具有设定的厚度，所述铝背场的厚度大于所述第二银浆层的厚度，且所述铝背场至少覆盖所述第二银浆层沿厚度方向的外表面的一部分。

根据本发明的一些实施例，所述背面电极设置有多个，各所述背面电极均匀排布于所述背极面上。

根据本发明的一些实施例，所述第一银浆层具有设定的宽度，所述第一银浆层的宽度大于等于0.9mm。

根据本发明的实施例的太阳能电池片的制备方法，用于本发明实施例的太阳能电池片的制备，所述太阳能电池片的制备方法包括以下步骤：

准备所述硅片，并设置正极面和所述背极面；

准备第一银浆料、第二银浆料、正面银电极浆料和铝背场浆料；

将所述第一银浆印刷于所述背极面，并烘干所述第一银浆料以固化形成所述第一银浆层；

将所述第二银浆印刷于所述背极面，并烘干所述第二银浆料以固化形成所述第二银浆层；

将所述铝背场浆料印刷于所述背极面，并烘干所述铝背场浆料以固化形成所述铝背场；

将所述正面银电极浆料印刷于所述正极面，并烘干所述正面银电极浆料以固化形成正栅线电极；

进行烧结操作，完成所述太阳能电池片的制备。

根据本发明实施例的太阳能电池片的制备方法，至少具有如下有益效果：本实施例的太阳能电池片的制备方法，通过将导电银浆分别制备为第一银浆料和第二银浆料，并将第一银浆料和第二银浆料分别印刷并固化于背极面上，从而形成了由第一银浆层和第二银浆层复合而成的背面电极，由第一银浆层和第二银浆层复合而成的背面电极，能够在确保背面电极与焊带的焊接强度的前提下，提高背面电极与铝背场的导电接触性，从而提高太阳能电池的能量转化效率。

根据本发明的实施例的丝印装置，用于本发明实施例的太阳能电池片的制备方法，丝印装置包括：

第一网板，包括第一印刷区，所述第一银浆层具有设定的厚度，所述第一印刷区的形状与所述第一银浆层沿厚度方向的形状适配；

第二网板，包括第二印刷区，所述第二银浆层具有设定的厚度，所述第二印刷区的形状与所述第二银浆层沿厚度方向的形状适配，所述第二网板还设置有遮蔽部，所述遮蔽部设置于所述第二印刷区内，所述遮蔽部的形状与所述第一银浆层沿厚度方向的形状适配。

根据本发明实施例的丝印装置，至少具有如下有益效果：通过应用本实施例的第一网板和第二网板，能够印刷出本发明实施例的太阳能电池片的背面电极。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的太阳能电池片的示意图；

图2为本发明实施例的太阳能电池片的剖视图；

图3为本发明另一实施例的太阳能电池片的剖视图；

图4为本发明又一实施例的太阳能电池片的示意图；

图5为本发明实施例的太阳能电池片的制备方法的流程图；

图6为本发明实施例的第一网板的示意图；

图7为本发明实施例的第二网板的示意图。

附图标记：

太阳能电池片100、硅片110、背极面120、背面电极130、第二银浆层140、凸起150、第一银浆层160；

铝背场200；

第一网板300、第一印刷区310；

第二网板400、第二印刷区420、遮蔽部430。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照说明书附图，描述本发明实施例的太阳能电池片100、太阳能电池片100的制备方法及丝印装置。

参照图1和图2，根据本发明的实施例的太阳能电池片100，包括硅片110、背面电极130和铝背场200。硅片110设置有背极面120。背面电极130包括第一银浆层160和第二银浆层140，第一银浆层160和第二银浆层140均连接于背极面120，第一银浆层160用于与焊带进行焊接，第二银浆层140至少包裹第一银浆层160的一部分，第一银浆层160的抗拉强度高于第二银浆层140，第二银浆层140的导电性能高于第一银浆层160。铝背场200连接于背极面120，且铝背场200与第二银浆层140连接。

由于第一银浆层160的抗拉强度高于第二银浆层140的抗拉强度，因此，第一银浆层160的焊接性能高于第二银浆层140的焊接性能，将第一银浆层160作为背面电极130与焊带的焊接部位，能够确保背面电极130与焊带之间具有较好的焊接效果。由于第二银浆层140的导电性能高于第一银浆层160，通过第二银浆层140与铝背场200接触进行导电，能够提高太阳能电池片100的能量转换效率。通过将背面电极130设置为由第一银浆层160和第二银浆层140复合而成的电极，能够在确保背面电极130具有足够的焊接性能的前提下，提高太阳能电池片100的能量转换效率。

具体的，第一银浆层160和第二银浆层140的抗拉强度和导电性能，可以通过调整导电银浆的银微粒、粘合剂、溶剂以及助剂的属性进行实现。其中，抗拉强度可以通过调整粘合剂的含量，例如，有机聚合物、玻璃粉、其他作为粘结相的氧化物的含量进行调节，且溶剂和助剂的选型对抗拉强度也是有一定影响的。导电性能可以通过调节导电银浆中银微粒的含量以及溶剂的选型进行调整，且溶剂和助剂的选型对抗拉强度也是有一定影响的。

根据本发明的一些实施例，第一银浆层160的银微粒的含量，小于第二银浆层140的银微粒的含量，且所述第一银浆层160和所述第二银浆层140的银微粒的含量均小于90％。

银微粒是导电银浆的主要成分，第一银浆层160和第二银浆层140的导电特性与银微粒的含量有直接关系。当银微粒的含量大于90％时，银微粒的导电量达到峰值，背面电极130的电阻值会随银微粒的含量的增加而上升，影响背面电极130的导电性。在银微粒的含量小于90％时，导电银浆的导电量与银微粒的含量呈正相关，因此，通过将第一银浆层160的银微粒的含量，设置为小于第二银浆层140的银微粒的含量，可以使得第二银浆层140的导电性能高于第一银浆层160的导电性能，从而确保第二银浆层140与铝背场200具有较好的导电性。

具体的，第一银浆层160的银微粒的含量可以选择为60％至80％，第二银浆层140的银微粒的含量可以选择为70％至90％。

根据本发明的一些实施例，第一银浆层160和第二银浆层140的材料均包括玻璃粉，第一银浆层160的玻璃粉的含量，大于第二银浆层140的玻璃粉的含量。

玻璃粉可以作为导电银浆的粘合剂，以实现导电银浆的固化成膜。导电银浆固化形成的银浆层的附着力与玻璃粉的含量呈正相关，因此，通过将第一银浆层160的玻璃粉的含量，设置为大于第二银浆层140的玻璃粉的含量，可以使得第一银浆层160的抗拉强度高于第二银浆层140，从而确保第一银浆层160用于焊接时，具有足够的抗拉强度，减少焊带脱落或者焊接不良的几率。

并且，由于第二银浆层140的玻璃粉含量较低，第二银浆层140与铝背场200在烧结后互扩现象发生较少，能够减小接触电阻，从而提高了第二银浆层140与铝背场200的导电接触性。除此之外，玻璃份含量较低的第二银浆层140，能有效提高银硅接触区域的少子寿命，保护电池的开路电压，延长太阳能电池板的使用寿命。

参照图1，根据本发明的一些实施例，第二银浆层140具有设定的长度，第二银浆层140沿长度方向的端面包括曲面。

第二银浆层140是由丝印装置将导电银浆丝印到背极面120上后，通过烘干操作形成的，在丝印操作中，直角边的形状在进行印刷时容易出现印刷缺失的问题，影响印刷流畅性和图案完整性。通过在第二银浆层140沿长度方向的端面设置有曲面，能够将直角边形状的过渡面变为曲面，从而使得导电浆料更容易从丝印印版上被印刷到背极面120上，减少印刷缺失问题的出现几率。

参照图1，根据本发明的进一步实施例，第二银浆层140具有设定的宽度，第二银浆层140沿宽度方向设置有多个凸起150，各凸起150沿第二银浆层140的长度方向排列，且各凸起150的外表面包括曲面。

当第二银浆层140沿宽度方向的端面设置为直面时，丝印装置在对第二银浆层140进行印刷时，在直面上也容易出现印刷缺失的问题，影响印刷流畅性和图案完整性。通过在二银浆层沿宽度方向的端面上设置有多个凸起150，各凸起150的外表面设置有曲面，能够将直边的端面变为由多个交替起伏的曲面所组成的端面，更有利于丝印装置的印刷，从而使得导电浆料更容易从丝印印版上被印刷到背极面120上，减少印刷缺失问题的出现几率。并且，当背面电极130的最大宽度和最大长度不变的情况下，本实施例的第二银浆层140的印刷形状，能够减少导电银浆的消耗，从而节约了太阳能电池片100的生产成本，并且，由于第二银浆层140的导电性能较高，第二银浆层140与铝背场200的接触导电性也是可以得到保证的。

参照图3，根据本发明的一些实施例，第二银浆层140具有设定的厚度，铝背场200的厚度大于第二银浆层140的厚度，且铝背场200至少覆盖第二银浆层140沿厚度方向的外表面的一部分。

通过将铝背场200的厚度设置为大于第二银浆层140的厚度，能够使得铝背场200在厚度方向上对第二银浆层140进行包裹，从而增加了铝背场200与第二银浆层140的接触面积，进而提高铝背场200与第二银浆层140之间的接触导电性，提高太阳能电池片100的能量转换效率。

参照图4，根据本发明的一些实施例，背面电极130设置有多个，各背面电极130均匀排布于背极面120上。

单个背面电极130对太阳能电池板的电流收集效果是有限的，通过设置多个背面电极130在背极面120上均匀排布，能够有效利用单个电极的收集辐射区域，起到均匀收集太阳能电池片100各区域的电流的作用，提高太阳能电池片100的发电稳定性和能量转化效率。

根据本发明的一些实施例，第一银浆层160具有设定的宽度，第一银浆层160的宽度大于等于0.9mm。

具体的，第一银浆层160的宽度可以设置为0.9mm、1mm或1.1mm等大于或等于0.9mm的数值。由于第一银浆层160用于与焊带进行焊接，因此，需要第一银浆层160具有一定的宽度来确保与焊带的焊接效果。当第一银浆层160的宽度大于等于0.9mm，能够减少第一银浆层160与焊带出现虚焊、假焊等焊接不良的问题的出现，并确保第一银浆层160与焊带有足够的焊接面积，以确保第一银浆层160与焊带之间具体足够的剥离强度，焊带剥离于第一银浆层160的几率。

参照图5，根据本发明的实施例的太阳能电池片100的制备方法，用于本发明实施例的太阳能电池片100的制备，太阳能电池片100的制备方法包括以下步骤：

S100、准备硅片110，并设置正极面和背极面120；

S200、准备第一银浆料、第二银浆料、正面银电极浆料和铝背场浆料；

S300、将第一银浆印刷于背极面120，并烘干第一银浆料以固化形成第一银浆层160；

S400、将第二银浆印刷于背极面120，并烘干第二银浆料以固化形成第二银浆层140；

S500、将铝背场浆料印刷于背极面120，并烘干铝背场浆料以固化形成铝背场200；

S600、将正面银电极浆料印刷于正极面，并烘干正面银电极浆料以固化形成正栅线电极；

S700、进行烧结操作，完成太阳能电池片100的制备。

本实施例的太阳能电池片100的制备方法，通过将导电银浆分别制备为第一银浆料和第二银浆料，并将第一银浆料和第二银浆料分别印刷并固化于背极面120上，从而形成了由第一银浆层160和第二银浆层140复合而成的背面电极130，由第一银浆层160和第二银浆层140复合而成的背面电极130，能够在确保背面电极130与焊带的焊接强度的前提下，提高背面电极130与铝背场200的导电接触性，从而提高太阳能电池的能量转化效率。

具体的，烘干操作的温度可以设置在150℃至180℃之间，能够在兼顾烘干效率的同时，减少过烘而导致第一银浆层160和/或第二银浆层140脱落于背极面120的几率。

参照图6和图7，根据本发明的实施例的丝印装置，用于本发明实施例的太阳能电池片100的制备方法，丝印装置包括第一网板300和第二网板400。第一网板300包括第一印刷区310，第一银浆层160具有设定的厚度，第一印刷区310的形状与第一银浆层160沿厚度方向的形状适配。第二网板400包括第二印刷区420，第二银浆层140具有设定的厚度，第二印刷区420的形状与第二银浆层140沿厚度方向的形状适配，第二网板400还设置有遮蔽部430，遮蔽部430设置于第二印刷区420内，遮蔽部430的形状与第一银浆层160沿厚度方向的形状适配。通过应用本实施例的第一网板300和第二网板400，能够印刷出本发明实施例的太阳能电池片100的背面电极130。

具体的，丝印装置的印刷机，使用本领域常规的丝印印刷机。第一印刷区310和第二印刷区420，为网板上所具有印刷通道的区域，导电银浆能够通过印刷通道被印刷到背极面120上。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.太阳能电池片，其特征在于，包括：

硅片，设置有背极面；

背面电极，所述背面电极包括第一银浆层和第二银浆层，所述第一银浆层和所述第二银浆层均连接于所述背极面，所述第一银浆层用于与焊带进行焊接，所述第二银浆层至少包裹所述第一银浆层的一部分，所述第一银浆层的抗拉强度高于所述第二银浆层，所述第二银浆层的导电性能高于所述第一银浆层；

铝背场，连接于所述背极面，且所述铝背场与所述第二银浆层连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一银浆层的银微粒的含量，小于所述第二银浆层的银微粒的含量，且所述第一银浆层和所述第二银浆层的银微粒的含量均小于90％。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一银浆层和所述第二银浆层的材料均包括玻璃粉，所述第一银浆层的玻璃粉的含量，大于所述第二银浆层的玻璃粉的含量。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第二银浆层具有设定的长度，所述第二银浆层沿长度方向的端面包括曲面。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第二银浆层具有设定的宽度，所述第二银浆层沿宽度方向设置有多个凸起，各所述凸起沿所述第二银浆层的长度方向排列，且各所述凸起的外表面包括曲面。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第二银浆层具有设定的厚度，所述铝背场的厚度大于所述第二银浆层的厚度，且所述铝背场至少覆盖所述第二银浆层沿厚度方向的外表面的一部分。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述背面电极设置有多个，各所述背面电极均匀排布于所述背极面上。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一银浆层具有设定的宽度，所述第一银浆层的宽度大于等于0.9mm。

9.太阳能电池片的制备方法，用于权利要求1至8任一项所述的太阳能电池片的制备，其特征在于，所述太阳能电池片的制备方法包括以下步骤：

准备所述硅片，并设置正极面和所述背极面；

准备第一银浆料、第二银浆料、正面银电极浆料和铝背场浆料；

将所述第一银浆料印刷于所述背极面，并烘干所述第一银浆料以固化形成所述第一银浆层；

将所述第二银浆料印刷于所述背极面，并烘干所述第二银浆料以固化形成所述第二银浆层；

将所述铝背场浆料印刷于所述背极面，并烘干所述铝背场浆料以固化形成所述铝背场；

将所述正面银电极浆料印刷于所述正极面，并烘干所述正面银电极浆料以固化形成正栅线电极；

进行烧结操作，完成所述太阳能电池片的制备。

10.丝印装置，用于权利要求9所述的太阳能电池片的制备方法，其特征在于，包括：

第一网板，包括第一印刷区，所述第一银浆层具有设定的厚度，所述第一印刷区的形状与所述第一银浆层沿厚度方向的形状适配；

第二网板，包括第二印刷区，所述第二银浆层具有设定的厚度，所述第二印刷区的形状与所述第二银浆层沿厚度方向的形状适配，所述第二网板还设置有遮蔽部，所述遮蔽部设置于所述第二印刷区内，所述遮蔽部的形状与所述第一银浆层沿厚度方向的形状适配。

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