CN203472267U - 网板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种网板结构，其包括丝网以及掩膜层。掩膜层设置在丝网的表面上，且掩膜层包括呈阵列排列的多个第一图案以及多个第二图案。这些第一图案沿第一方向排列，且分别沿第二方向延伸，其中第二方向相交于第一方向。这些第二图案分别连接于各第一图案相邻于另一第一图案的一端。各第二图案的厚度在5微米以上且12微米以下，且各第二图案的厚度小于各第一图案的厚度，而各第二图案的长度在5毫米以下。

Description

网板结构

技术领域

本实用新型是有关于一种网板结构，且特别是有关于一种适用于制作太阳能电池的电极图案的一种网板结构。

背景技术

网板印刷技术(Screen Printing Technology)因其无需曝光、显影或蚀刻等繁杂的制程步骤，而被广泛地运用在各种物品的表面印刷加工，这些物品例如是纸张、皮革、塑料或电路板等。近年来，随着再生能源(Renewable energy)的议题受到重视，网板印刷技术被进一步运用在再生能源的研究与开发中，例如用于制作太阳能电池的电极图案等。

在进行网板印刷之前，需预先进行网板结构的制作，例如是在丝网上形成掩膜层，以遮蔽不欲形成电极图案的位置。在进行网板印刷时，首先需将网板结构(包括丝网及掩膜层)设置于欲形成电极图案的太阳能基板的上方。其次，于丝网上形成电极材料。接着，以刮刀(squeegee)下压丝网，并利用刮刀将丝网上的电极材料由网板的一侧推移至另一侧，使电极材料穿过丝网未被掩膜层所遮蔽的区域而印刷至太阳能基板上。然后，通过固化(curing)制程将电极材料固化，而形成电极图案。

一般而言，太阳能电池具有位于受光面和非受光面上的两电极层，以供外界连线。位于受光面上的电极层(又称作正面电极)除了要能够有效地收集载子之外，还要尽量减少金属线遮蔽入射光的比例。因此，正面电极通常会设计成特殊的电极图案，例如是从汇流电极(busbar)延伸出多条指状电极(finger)，其中汇流电极的宽度通常设计成大于指状电极的宽度，以汇集指状电极的电流。

由于指状电极的宽度相对窄，因此其厚度需相对厚以维持一定的导电性。相较之下，汇流电极的宽度相对宽，其厚度不用与指状电极等厚即可具有良好的导电性。然而，现有技术的汇流电极以及指状电极通常具有相同的厚度。也就是说，现有技术并未依据汇流电极以及指状电极各自的宽度而对两者的厚度分别进行设计。基于指状电极的导电性的考虑，汇流电极以及指状电极的等厚设计将徒增电极材料上不必要的浪费，且增加太阳能电池的制程成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种网板结构，其对掩膜层进行图案设计，以减少制作太阳能电池的电极图案所需的电极材料的使用量。

本实用新型的一种网板结构，其包括丝网以及掩膜层，掩膜层设置在丝网的表面上，且掩膜层包括呈阵列排列的多个第一图案以及多个第二图案。这些第一图案沿第一方向排列，且分别沿第二方向延伸，其中第二方向相交于第一方向。这些第二图案分别连接于各第一图案相邻于另一第一图案的一端。各第二图案的厚度在5微米以上且12微米以下，且各第二图案的厚度小于各第一图案的厚度，而各第二图案的长度在5毫米以下。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二方向垂直于第一方向。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二图案的长度小于第一图案的长度。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二图案的宽度小于第一图案的宽度。

在本实用新型的一实施例中，上述的这些第一图案彼此分离，且这些第二图案彼此分离。

在本实用新型的一实施例中，上述的这些第一图案沿着表面的两对边排列，且各第一图案相对于与第二图案连接的一端与丝网的侧壁切齐。

基于上述，本实用新型的网板结构可运用在太阳能电池的电极图案的制作，其中通过对掩膜层的第一图案以及第二图案进行图案设计(长度、宽度及厚度)，可减少网板印刷时所需的电极材料的使用量，进而节省太阳能电池的制程成本。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本实用新型的第一实施例的一种网板结构的侧视示意图；

图2A是运用图1中的网板结构进行网板印刷的剖面示意图；

图2B是图2A网板印刷后的电极图案的侧视示意图；

图3是依照本实用新型的第二实施例的一种网板结构的侧视示意图。

附图标记说明：

100、300：网板结构；

110：丝网；

120：掩膜层；

122：第一图案；

124：第二图案；

200：太阳能电池；

210：太阳能基板；

220：电极图案；

222：汇流电极；

224：指状电极；

226：连接部；

B：凸起；

D1：第一方向；

D2：第二方向；

G1、G2、G3：间距；

SA、SB：表面；

S1：第一边；

S2：第二边；

SW：侧壁；

SQ：刮刀；

H122、H124、H222、H224、H226：厚度；

L122、L124、L224、L226：长度；

W122、W124、W222、W224、W226：宽度。

具体实施方式

图1是依照本实用新型的第一实施例的一种网板结构的侧视示意图。请参照图1，本实施例的网板结构100包括丝网110以及掩膜层120，其中掩膜层120设置在丝网110的表面SA上，且掩膜层120包括呈阵列排列的多个第一图案122以及多个第二图案124。

具体地，这些第一图案122彼此分离，且沿第一方向D1排列，并分别沿第二方向D2延伸，其中第二方向D2相交于第一方向D1。在本实施例中，第二方向D2例如垂直于第一方向D1，但本实用新型不限于此。

这些第二图案124彼此分离，且分别连接于各第一图案122相邻于另一第一图案122的一端。具体地，本实施例的这些第一图案122例如沿着表面SA的两对边排列。并且，位于第一边S1的这些第一图案122以及位于第二边S2的这些第一图案122例如是对称地设置在表面SA上。此外，这些第二图案124位于这些第一图案122之间，且各个第二图案124连接于各个第一图案122的内侧端，而呈现一对一(指一个第一图案122对一个第二图案124)的连接关系。另外，各第一图案122相对于与第二图案124连接的一端(即相对于内侧端的外侧端)例如是与丝网110的侧壁SW切齐。

在本实施例中，各第二图案124的厚度H124例如设计成小于各第一图案122的厚度H122，其中各第一图案122的厚度H122例如是在12微米以上，而各第二图案124的厚度H124例如是在5微米以上且12微米以下。

此外，各第二图案124的长度L124例如设计成小于各第一图案122的长度L122，其中各第二图案124的长度L124例如在5毫米以下。

再者，各第二图案124的宽度W124例如设计成小于各第一图案122的宽度W122，但本实用新型并不限于此。各第二图案124的宽度W124以及各第一图案122的宽度W122端可视设计需求而定。

以下将搭配图2A及图2B对上述掩膜层120的图案设计(厚度、宽度及长度)作进一步的说明。图2A是运用图1中的网板结构进行网板印刷的剖面示意图。图2B是图2A网板印刷后的电极图案的侧视示意图。请参照图1、图2A及图2B，网板结构100例如适用于制作太阳能电池200的电极图案220。具体地，网板结构100包括丝网110以及掩膜层120，其中掩膜层120可用于阻挡电极材料通过丝网110。换言之，丝网110未被掩膜层120(包括第一图案122以及第二图案124)所覆盖的区域即后续电极材料能够穿过的区域，也就是用来形成电极图案220的区域。

请参见图2A，在进行网板印刷时，首先需将网板结构100设置于欲形成图案的物品上方。在本实施例中，例如是将网板结构100设置于太阳能基板210的上方。并且，使网板110的表面SA面向太阳能基板210，且使网板110相对于表面SA的表面SB面向刮刀SQ，也就是使掩膜层120位于网板110与太阳能基板210之间。其次，于丝网的表面SB上形成电极材料(未绘示)，其中电极材料例如为银胶、铝导电胶、银铝胶、或其他本技术领域具有通常知识者所熟知的导电胶。接着，以刮刀SQ下压丝网110(刮刀SQ与表面SB接触)，并利用刮刀SQ将丝网110上的电极材料由网板结构100的一侧推移至另一侧，使电极材料穿过丝网110未被掩膜层120所遮蔽的区域而印刷至太阳能基板210上。然后，通过固化制程(未绘示)将电极材料固化，而形成电极图案220。

请参见图2A及图2B，本实施例的电极图案220包括汇流电极222、从汇流电极222延伸出的多条指状电极224以及连接汇流电极222与指状电极224的连接部226。

请参见图1、图2A及图2B，汇流电极222的宽度W222与第二方向D2上相邻两第二图案124的间距G1相关，而汇流电极222的厚度H222与第二图案124的厚度H124相关。换言之，通过分别调变第二方向D2上相邻两第二图案124的间距G1以及第二图案124的厚度H124，则能够分别改变汇流电极222的宽度W222及厚度H222。

此外，指状电极224的宽度W224与第一方向D1上相邻两第一图案122的间距G2相关，而指状电极224的长度L224与第一图案122的长度L122相关，且指状电极224的厚度H224与第一图案122的厚度H122相关。换言之，通过分别调变第一方向D1上相邻两第一图案122的间距G2、第一图案122的长度L122及厚度H122，则能够分别改变指状电极224的宽度W224、长度L224及厚度H224。

另外，连接部226的宽度W226与第一方向D1上相邻两第二图案124的间距G3相关，而连接部226的长度L226与第二图案124的长度L124相关，且连接部226的厚度H226主要与第二图案124的厚度H124相关。换言之，通过分别调变第一方向D1上相邻两第二图案124的间距G3、第二图案124的长度L124及厚度H124，则能够分别改变连接部226的宽度W226、长度L226及厚度H226。

在本实施例中，连接部226在其与指状电极224的连接处具有一凸起B，此凸起B主要是源自第二图案124与第一图案122的高低落差，至于其形态(例如厚度、长度)可能因制程手法的差异(例如施力于刮刀SQ的大小、刮刀SQ的推移速度)或电极材料的差异而有所不同，因此本实施例并不用以限定凸起B的形态。

本实施例通过对掩膜层120的第一图案122及第二图案124进行图案设计，例如使第二图案124的厚度H124小于第一图案122的厚度H122，可改变由网板结构100制作而成的电极图案220的厚度。并且，在依据汇流电极222以及指状电极224各自的宽度W222、W224而对两者的厚度H222、H224分别进行设计下，本实施例可减少网板印刷时所需的电极材料的使用量，进而节省太阳能电池200的制程成本。此外，本实施例通过连接部226的设置，可提升焊接时的制程空间，进而有助于改善焊接时因汇流电极222与指状电极224之间的高低落差所造成锡条无法与汇流电极222接合的浮焊现象。

须说明的是，上述实施例虽以2x5(两行五列)阵列方式配置第一图案122与第二图案124，但本实用新型并不用以限定第一图案122与第二图案124的行数或列数。以下另以第二实施例说明行数大于2时的实施型态。图3是依照本实用新型的第二实施例的一种网板结构的侧视示意图。请参照图3，本实施例的网板结构300与图1中的网板结构100具有相似的膜层、配置关系。主要差异在于，本实施例的网板结构300以3x5(三行五列)阵列方式配置第一图案122，且以4x5(四行五列)阵列方式配置第二图案124。并且，这些第二图案124更连接于位于中间这行的这些第一图案122在第二方向D2上的相对两端。

应用此网板结构300进行网板印刷所制作出的电极图案(未绘示)会包括2条汇流电极(未绘示)、16条指状电极(未绘示)以及16个连接部(未绘示)。具体地，本实施例是用以说明电极图案的汇流电极、指状电极以及连接部的数量、配置关系及形状会随网板结构的第一图案及第二图案的数量、配置关系及形状而改变，而非用以限定第一图案122与第二图案124的数量、配置关系及形状。所属技术领域中具有通常知识者当可视其设计需求而改变第一图案及第二图案的数量、配置关系及/或形状。

在本实施例中，通过对掩膜层120的第一图案122及第二图案124进行图案设计，例如使第二图案124的厚度H124小于第一图案122的厚度H122，可改变由网板结构300制作而成的电极图案的厚度。并且，在依据汇流电极以及指状电极各自的宽度而对两者的厚度分别进行设计下，本实施例可减少网板印刷时所需的电极材料的使用量，进而节省太阳能电池的制程成本。此外，本实施例通过连接部226的设置，可提升焊接时的制程空间，进而有助于改善焊接时因汇流电极与指状电极之间的高低落差所造成锡条无法与汇流电极接合的浮焊现象。

综上所述，本实用新型的网板结构可用于制作太阳能电池的电极图案，其中通过对网板结构的掩膜层的第一图案及第二图案进行图案设计，可节省制作太阳能电池的电极图案所需的电极材料的使用量，进而节省太阳能电池的制程成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种网板结构，其特征在于，包括：

一丝网；以及

一掩膜层，设置在该丝网的一表面上，该掩膜层包括呈阵列排列的多个第一图案以及多个第二图案，其中该些第一图案沿一第一方向排列，且分别沿一第二方向延伸，该第二方向相交于该第一方向，该些第二图案分别连接于各该第一图案相邻于另一该第一图案的一端，其中各该第二图案的厚度在5微米以上且12微米以下，且各该第二图案的厚度小于各该第一图案的厚度，而各该第二图案的长度在5毫米以下。

2.根据权利要求1所述的网板结构，其特征在于，该第二方向垂直于该第一方向。

3.根据权利要求1所述的网板结构，其特征在于，该第二图案的长度小于该第一图案的长度。

4.根据权利要求1所述的网板结构，其特征在于，该第二图案的宽度小于该第一图案的宽度。

5.根据权利要求1所述的网板结构，其特征在于，该第一图案彼此分离，且该些第二图案彼此分离。

6.根据权利要求1所述的网板结构，其特征在于，该第一图案沿着该表面的两对边排列，且各该第一图案相对于与该第二图案连接的一端与该丝网的侧壁切齐。

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