CN212555456U - 一种太阳能电池印刷网版 - Google Patents

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杨立友
贾慧君
冯强
张伟
王裕
李文敏
刘学飞
和青青
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池印刷网版，包括：至少9条平行排布的主栅线，与主栅线垂直的细栅线，每条主栅线与细栅线相交处具有细栅渐变线，每个主栅线上有6个焊盘，外侧两条主栅线上的两端共设置有4个定位点，细栅线上对应定位点的位置设置有基准点；本实用新型明显缩短了电流传输至主栅线的路径，提高了焊接时锡流动到焊盘的效率，电池的整体电阻值降低且分布更加均匀，组件层面在每根互联条焊带上流过的电流也会相应降低，从而减少焊带上的阻抗损失；通过主栅的定位点与细栅的基准点相对应，提高印刷精度，通过相交处结构设计，降低印刷断栅。

Description

一种太阳能电池印刷网版
技术领域
本实用新型涉及阳能电池制造技术领域，更具体的说是涉及一种太阳能电池印刷网版。
背景技术
太阳能电池可将太阳的光能转为电能，且这种转换不会产生任何污染性的物质，因此太阳能电池的相关应用逐渐受到重视，光伏常规电池工艺效率不断逼近理论效率，提效变得越来越困难，同时行业面临新一轮变革，逐步向集约化、规模化转变，行业内竞争日益加剧，高品质、低成本是立足市场的必由之路，对光伏行业电池制造而言，正银耗量占据电池非硅生产成本第一位，在产品质量得以保障的前提下降低银浆耗量无疑为降低成本的有效方式。
而且，现在常规的分步印刷图形设计，电池端印刷过程中存在断栅不良比例很难降低，降低成本有限，而且组件端发生过焊、虚焊、露白、碎片率高、EL明暗不均等焊接不良现象。
因此，提供一种太阳能电池印刷网版，解决印刷断栅不良、组件过焊，以及降低银耗量和组件端焊接不良比例，提升印刷品质和印刷精准度是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种太阳能电池印刷网版，包括：
至少9条平行排布的主栅线，与所述主栅线垂直的细栅线，每条所述主栅线与所述细栅线相交处具有细栅渐变线，所述主栅线为分段式结构，每段所述主栅线上有6个焊盘，外侧两条所述主栅线上的两端共设置有4个定位点，所述细栅线上对应定位点的位置设置有基准点。
通过上述方案，采用至少9条的主栅线，较传统3-5条的主栅线而言，因主栅线数量增多单个主栅变窄，主栅与细栅之间高度差异很小，不再出现主栅两端与中间明显高度差，降低银浆耗量，明显缩短了电流传输至主栅线的路径，电池的整体电阻值降低且分布更加均匀，组件层面在焊盘上的每根互联条焊带上流过的电流也会相应降低，从而减少焊带上的阻抗损失；其次，多主栅拥有更多的电流搜集路径，使得组件的抗隐裂能力显著增强；通过主栅的定位点与细栅的基准点相对应，提高印刷精度，通过相交处结构设计，降低印刷断栅。
进一步的，每条所述主栅线的宽度为0.05-0.11mm，相邻亮条所述主栅线间距为16-22mm，所述主栅线两端为鱼叉状结构，所述鱼叉状结构的长度为4-8mm，鱼叉内侧间距为1-1.8mm，鱼叉宽度为0.05-0.1mm。
进一步的，所述细栅线的线宽为0.015-0.080mm，长度0.8-2.0mm，相邻所述细栅线间距0.05-2mm，总栅线数目100-150。
进一步的，所述定位点为直径0.3-0.8mm的圆，且所述定位点的直径大于所述基准点的直径。
进一步的，所述焊盘为矩形，长度为0.3-1.2mm，宽度为0.5-1.0mm。
采用上述方案的有益效果是，提高焊带遮挡区域各个角度下的光学利用率，提高焊带的连接稳固性。
一种太阳能电池印刷网版的印刷工艺，包括以下步骤：
1)制绒：选用166x166mm单晶硅片，其厚度为180±20μm；对硅片清洗制绒，去除原片本身的损失层及杂质，形成绒面层；其中减薄量控制在0.48～0.58g之间。
2)扩散：把上述的单晶硅片置入扩散设备中，进行扩散制结，形成PN结层，其表面方阻范围在100～150Ω之间。
3)激光SE：在上述扩散好的单晶硅片PN结层表面进行激光推进，推进深度0.05μm，推进形成的槽线长为155.25mm，线宽80～120μm。
4)热氧：上述形成槽线的单晶片进行氧化修复，把激光损伤的氧化层部分在经过一次优选低温600℃退火处理，其中氧气流量为3000sccm，氮气流量为4000sccm，时间为25min；接着在进行一次优选高温700℃热氧处理，其中氧气流量为3000sccm，时间为20min，在这种炉管环境下完成修复。
5)刻蚀：对上述氧化处理的单晶硅片进行刻蚀清洗，去除边缘的磷硅玻璃和进行背面抛光；
6)对上述处理后的单晶硅片背面即P型基底的另一面进行AL2O3原子沉积，形成背钝化；
7)正、背面镀膜：对上述处理后的单晶硅片分别进行正面镀膜和背面镀膜，形成一种SixNy减反射膜，正面膜厚范围在80±2nm之间，折射率为2.10±0.5；背面膜厚范围在150±30nm之间；
8)印刷：对上述镀好膜的单晶片正面即SixNy减反射膜表面印刷银浆，印刷过程使用的网版图形细栅线与SE推进层形成的槽方向是平行的，正面图形单次印刷工艺。
进一步的，所述印刷过程为：使用正银浆料进行单次印刷，主、细栅线一次印刷完成。
进一步的，步骤5)与6)之间还包括：对上述刻蚀完成后的单晶片再进行一次热氧处理，在修复刻蚀过程中，减少对正面氧化层的损伤，同时提升硅片自身的钝化效果。
进一步的，对上述印刷完的电池，在进行烧结、电注入处理。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种太阳能电池印刷网版，采用至少9条的主栅线，较传统3-5条的主栅线而言不再出现主栅两端与中间明显高度差，降低银浆耗量，明显缩短了电流传输至主栅线的路径，提高了焊接时锡流动到焊盘的效率，电池的整体电阻值降低且分布更加均匀，组件层面在每根互联条焊带上流过的电流也会相应降低，从而减少焊带上的阻抗损失；其次，多主栅拥有更多的电流搜集路径，使得组件的抗隐裂能力显著增强；通过主栅的定位点与细栅的基准点相对应，提高印刷精度，通过相交处结构设计，降低印刷断栅，此外，从光学方面，多主栅技术采用圆形焊带，在焊带遮挡区域各个角度下的光学利用率均达到75％左右，使得组件在实现高功率的同时，能够获得更高的单瓦实际发电能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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为本实用新型提供的印刷网版结构示意图。
图2为本实用新型提供的焊盘结构示意图。
其中：
1-主栅线；2-焊盘；3-定位点；4-相交处。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
本实施例公开了一种太阳能电池印刷网版，包括：9条平行排布的主栅线1，与主栅线1垂直的细栅线，每条主栅线1与细栅线相交处4具有细栅渐变线，每个主栅线1上有6个焊盘2，外侧两条主栅线1上的两端共设置有4个定位点3，定位点3设置在焊盘2上，细栅线上对应定位点的位置设置有基准点；每条主栅线1的宽度为0.05mm，相邻主栅线1间距为22mm，主栅线1两端为鱼叉状结构，鱼叉状结构的长度为4mm，鱼叉内侧间距为1mm，鱼叉宽度为0.05mm，焊盘2为圆形、多边形或包含弧线的多边形，当为矩形时长度为0.3mm，宽度为0.5mm，细栅线的线宽为0.015mm，长度0.8mm，相邻细栅线间距0.05mm，总栅线数目150，定位点3为直径0.3mm的圆，且定位点3的直径大于基准点的直径。
实施例2
本实施例公开了一种太阳能电池印刷网版，包括：10条平行排布的主栅线1，与主栅线1垂直的细栅线，每条主栅线1与细栅线相交处4具有细栅渐变线，每个主栅线1上有6个焊盘2，外侧两条主栅线1上的两端共设置有4个定位点3，细栅线上对应定位点的位置设置有基准点；每条主栅线1的宽度为0.06mm，相邻主栅线1间距为20mm，主栅线1两端为鱼叉状结构，鱼叉状结构的长度为5mm，鱼叉内侧间距为1.2mm，鱼叉宽度为0.06mm，焊盘2为矩形，长度为0.5mm，宽度为0.6mm，细栅线线宽为0.020mm，长度0.9mm，相邻细栅线间距0.08mm，总栅线数目140，定位点3为直径0.4mm的圆，且定位点3的直径大于基准点的直径。
实施例3
本实施例公开了一种太阳能电池印刷网版，包括：10条平行排布的主栅线1，与主栅线1垂直的细栅线，每条主栅线1与细栅线相交处4具有细栅渐变线，每个主栅线1上有6个焊盘2，外侧两条主栅线1上的两端共设置有4个定位点3，细栅线上对应定位点的位置设置有基准点；每条主栅线1的宽度为0.08mm，相邻主栅线1间距为18mm，主栅线1两端为鱼叉状结构，鱼叉状结构的长度为6mm，鱼叉内侧间距为1.4mm，鱼叉宽度为0.08mm，焊盘2为矩形，长度为0.8mm，宽度为0.8mm，细栅线线宽为0.050mm，长度1.5mm，相邻细栅线间距0.12mm，总栅线数目130，定位点3为直径0.6mm的圆，且定位点3的直径大于基准点的直径。
实施例4
本实施例公开了一种太阳能电池印刷网版，包括：11条平行排布的主栅线1，与主栅线1垂直的细栅线，每条主栅线1与细栅线相交处4具有细栅渐变线，每个主栅线1上有6个焊盘2，外侧两条主栅线1上的两端共设置有4个定位点3，细栅线上对应定位点的位置设置有基准点；每条主栅线1的宽度为0.10mm，相邻主栅线1间距为17mm，主栅线1两端为鱼叉状结构，鱼叉状结构的长度为7mm，鱼叉内侧间距为1.6mm，鱼叉宽度为0.09mm，焊盘2为矩形，长度为1.0mm，宽度为1.0mm，细栅线线宽为0.070mm，长度1.8mm，相邻细栅线间距0.16mm，总栅线数目120，定位点3为直径0.7mm的圆，且定位点3的直径大于基准点的直径。
实施例5
本实施例公开了一种太阳能电池印刷网版，包括：12条平行排布的主栅线1，与主栅线1垂直的细栅线，每条主栅线1与细栅线相交处4具有细栅渐变线，每个主栅线1上有6个焊盘2，外侧两条主栅线1上的两端共设置有4个定位点3，细栅线上对应定位点的位置设置有基准点；每条主栅线1的宽度为0.11mm，相邻主栅线1间距为16mm，主栅线1两端为鱼叉状结构，鱼叉状结构的长度为8mm，鱼叉内侧间距为1.8mm，鱼叉宽度为0.1mm，焊盘2为矩形，长度为1.2mm，宽度为1.0mm，细栅线线宽为0.080mm，长度2.0mm，相邻细栅线间距2mm，总栅线数目100，定位点3为直径0.8mm的圆，且定位点3的直径大于基准点的直径。
一种太阳能电池印刷网版的印刷工艺，包括以下步骤：
1)制绒：选用166x166mm单晶硅片，其厚度为180±20μm；对硅片清洗制绒，去除原片本身的损失层及杂质，形成绒面层；其中减薄量控制在0.48～0.58g之间。
2)扩散：把上述的单晶硅片置入扩散设备中，进行扩散制结，形成PN结层，其表面方阻范围在100～150Ω之间。
3)激光SE：在上述扩散好的单晶硅片PN结层表面进行激光推进，推进深度0.05μm，推进形成的槽线长为155.25mm，线宽80～120μm。
4)热氧：上述形成槽线的单晶片进行氧化修复，把激光损伤的氧化层部分在经过一次优选低温600℃退火处理，其中氧气流量为3000sccm，氮气流量为4000sccm，时间为25min；接着在进行一次优选高温700℃热氧处理，其中氧气流量为3000sccm，时间为20min，在这种炉管环境下完成修复。
5)刻蚀：对上述氧化处理的单晶硅片进行刻蚀清洗，去除边缘的磷硅玻璃和进行背面抛光；
6)对上述处理后的单晶硅片背面即P型基底的另一面进行AL2O3原子沉积，形成背钝化。
7)正、背面镀膜：对上述处理后的单晶硅片分别进行正面镀膜和背面镀膜，形成一种SixNy减反射膜，正面膜厚范围在80±2nm之间，折射率为2.10±0.5；背面膜厚范围在150±30nm之间。
8)印刷：对上述镀好膜的单晶片正面即SixNy减反射膜表面印刷银浆，印刷过程使用的网版图形细栅线与SE推进层形成的槽方向是平行的，正面图形单次印刷工艺。
印刷过程为：使用正银浆料进行单次印刷，完成印刷主、细栅线在一块网版上一次印刷完成。
步骤5)与6)之间还包括：对上述刻蚀完成后的单晶片再进行一次热氧处理，在修复刻蚀过程中，减少对正面氧化层的损伤，同时提升硅片自身的钝化效果。
对上述印刷完的电池，在进行烧结、电注入处理，测试完包装入库。
经试验测定，本实用新型相较于普通太阳能网版印刷方式，提升效果显著；
采用该方法平均效率较BL高0.1％，银浆耗量降低20％，断栅＞4根比例降低96％，焊接碎片率降低50％，组件CTM提升0.5％。
如表一所示：
表一差异性对比
组别 BL 本方案 差异
EL断栅比例 8.00％ 0.32％ 7.68％
银浆耗量 80mg/pcs 66mg/pcs 16mg/pcs
焊接碎片率 0.50％ 0.25％ 0.25％
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种太阳能电池印刷网版，其特征在于，包括：
至少9条平行排布的主栅线(1)，与所述主栅线(1)垂直的细栅线，每条所述主栅线(1)与所述细栅线相交处(4)具有细栅渐变线，所述主栅线(1)为分段式结构，每段所述主栅线(1)上有6个焊盘(2)，外侧两条所述主栅线(1)上的两端共设置有4个定位点(3)，所述细栅线上对应定位点的位置设置有基准点。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池印刷网版，其特征在于，每条所述主栅线(1)的宽度为0.05-0.11mm，相邻两条所述主栅线(1)间距为16-22mm，所述主栅线(1)两端为鱼叉状结构，所述鱼叉状结构的长度为4-8mm，鱼叉内侧间距为1-1.8mm，鱼叉宽度为0.05-0.1mm。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池印刷网版，其特征在于，所述细栅线的线宽为0.015-0.080mm，长度0.8-2.0mm，相邻所述细栅线的间距0.05-2mm，总栅线数目100-150。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池印刷网版，其特征在于，所述定位点(3)为直径0.3-0.8mm的圆，且所述定位点(3)的直径大于所述基准点的直径。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池印刷网版，其特征在于，所述焊盘(2)为矩形，长度为0.3-1.2mm，宽度为0.5-1.0mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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