CN215887264U - 一种光诱导电镀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及属于光伏技术领域，公开了一种光诱导电镀装置。光诱导电镀装置包括镀槽、载板、镀层金属件与光源。镀槽容纳有电解液。载板上设置有导电件，太阳能电池片设置于载板上，并与导电件电连接，太阳能电池片的正面朝下并浸入电解液中。镀层金属件设置于镀槽内，并与导电件电连接。至少部分镀层金属件浸入电解液中。光源设置于镀槽的上方，并照射太阳能电池片的背面。太阳能电池片在光源照射下产生电子空穴对，从而使太阳能电池片产生电能，以替代外加电源，简化了光诱导电镀装置的结构，节约了能耗，提高了电镀效率。该光诱导电镀装置还可以将载板作为阳极，无需镀层金属件以及导线，进一步简化了光诱导电镀装置结构。

Description

一种光诱导电镀装置

技术领域

本实用新型属于光伏技术领域，尤其涉及一种光诱导电镀装置。

背景技术

晶硅太阳能电池片是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏特效应把光能转换成电能的器件。为提高传统的晶硅太阳能电池片的光电转换效率，通常在硅片正面沉积复合膜，制作双面太阳能电池片。

双面太阳能电池片的正面的电极(正电极)采用丝网印刷方式和光诱导电镀方式。由于丝网印刷方式获得的正面栅线的宽度较宽，普遍在30μm～40μm，而且栅线边缘会产生毛边，导致遮光面积增加，影响光电转换效率。而且增加了银浆的耗量，提高了生产成本。而光诱导电镀方式获得的正电极质量较高，提高了光电转换效率，因此，双面太阳能电池片的正电极的量产方式通常采用光诱导电镀技术。

目前，光诱导方式利用双面太阳能电池片的背面受光，双面太阳能电池片的正面与镀槽内的电镀液接触，以避免背电极(正极)受到电镀液的腐蚀，在外加电源的作用下实现光诱导电镀，以获得正电极。由于现有的光诱导方式需要外加电源，电镀方式较为繁琐，结构复杂，提高了光诱导电镀装置的成本，光诱导电镀效率有待提高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种光诱导电镀装置，以简化光诱导电镀装置的结构，提高电镀效率。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种光诱导电镀装置，包括：

镀槽，容纳有电解液；

载板，所述载板上设置有导电件，太阳能电池片能够设置于所述载板上，并与所述导电件电连接，所述太阳能电池片的正面朝下并浸入所述电解液中；

镀层金属件，设置于所述镀槽内，并与所述导电件电连接；至少部分所述镀层金属件浸入所述电解液中；以及

光源，设置于所述镀槽的上方，并能够照射所述太阳能电池片的背面，以使所述太阳能电池片产生电能。

进一步地，所述载板上开设有多个贯穿其高度方向两端的限位槽，多个所述太阳能电池片能够分别卡接于对应的所述限位槽内，每个所述限位槽的一侧均设置有所述导电件，多个所述导电件电连接。

进一步地，所述导电件包括：

棒体，转动设置于所述载板上，以及

压针，所述棒体沿其延伸方向间隔设置有多个所述压针，所述压针能够搭接于所述太阳能电池片的背面对应的主栅。

进一步地，所述光诱导电镀装置还包括：

传送带，所述载板设置于所述传送带上，多个所述镀槽沿所述太阳能电池片的电镀生产线的方向依次设置，所述传送带被配置为将所述载板沿所述电镀生产线的方向依次传送至多个所述镀槽内。

进一步地，所述载板上设置有拉环，所述载板通过所述拉环吊装至或吊离所述传送带。

进一步地，所述光诱导电镀装置还包括：

叶轮，可转动地设置于所述镀槽的内底壁。

进一步地，所述镀槽包括：

内槽，用于容置所述电解液；以及

外槽，所述内槽设置于所述外槽内，并与所述外槽之间形成溢流腔。

进一步地，所述光源包括LED灯珠，多个所述LED灯珠均布于所述镀槽的上方。

进一步地，所述光源的光照强度可调。

本实用新型的另一个目的在于提供一种光诱导电镀装置，以简化光诱导电镀装置的结构，提高电镀效率。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种光诱导电镀装置，包括：

镀槽，容纳有电解液；

载板，所述载板的材质为镀层金属，所述载板上设置有导电件，太阳能电池片能够设置于所述载板上，所述太阳能电池片的正面朝下并与至少部分所述载板共同浸入所述电解液中；所述载板通过所述导电件与所述太阳能电池片电连接；以及

光源，设置于所述镀槽的上方，并能够照射所述太阳能电池片的背面，以使所述太阳能电池片产生电能。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的光诱导电镀装置，镀槽内具有电解液和镀层金属件，太阳能电池片设置于载板上，太阳能电池片的背面通过导电件、导线与镀层金属件电连接，太阳能电池片的正面朝下并浸入电解液中。当光源照射太阳能电池片的背面时，太阳能电池片内产生电子空穴对，从而使太阳能电池片产生电能。镀层金属件作为阳极，太阳能电池片的正面作为阴极，从而电镀形成太阳能电池片的正电极(负极)。该光诱导电镀装置无需外加电源，简化了光诱导电镀装置的结构，节约了能耗，提高了电镀效率。

本实用新型提出的另一种光诱导电镀装置，镀槽内具有电解液，太阳能电池片设置于载板上，载板的材质为镀层金属，太阳能电池片的背面通过导电件与载板电连接，太阳能电池片的正面朝下并浸入电解液中。当光源照射太阳能电池片的背面时，太阳能电池片内产生电子空穴对，从而使太阳能电池片产生电能。载板作为阳极，太阳能电池片的正面作为阴极，从而电镀形成太阳能电池片的正电极(负极)。该光诱导电镀装置无需外加电源、镀层金属件以及导线，进一步简化了光诱导电镀装置的结构，节约了能耗，提高了电镀效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的光诱导电镀装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的安装有太阳能电池片的载板与传送带的仰视图；

图3是本实用新型实施例二提供的光诱导电镀装置的结构示意图。

图中部件名称和标号如下：

10、太阳能电池片；

1、镀槽；11、内槽；12、外槽；2、载板；21、限位槽；22、导电件；221、棒体；222、压针；23、拉环；3、镀层金属件；4、光源；5、导线；6、传送带；7、叶轮。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

目前，双面太阳能电池片的正电极通过光诱导电镀获得。现有的光诱导电镀方式需要外加电源，电镀方式较为繁琐，结构复杂，提高了电镀成本和能耗。

为解决上述问题，本实施例公开了一种光诱导电镀装置，该光诱导电镀装置主要用于PERC电池或N-topcon背结电池的正面形成正电极。当然，还可以用于Topcon或异质结电池等其他太阳能电池片的正电极的电镀。本实施例的太阳能电池片10以PERC电池为例进行说明。

需要说明的是，在太阳能电池片10电镀前，通常使用掩膜覆盖太阳能电池片10的正面，以使太阳能电池片10的正面的电极区显露出主栅线位置和细栅线位置。

在本实施例中，在太阳能电池片10的背面的电极区印刷形成背面电极(背电极)后，在太阳能电池片10的正面的电极区(氮化硅层)进行短波纳秒或者皮秒激光图案化开窗处理，以形成主栅线位置和细栅线位置，使得太阳能电池片10的正面具有通过激光开槽获得的主栅线位置和细栅线位置，以便于在主栅线位置和细栅线位置进行电镀，形成正电极。本实施例采用激光开槽的方式，无使用掩膜，缩短了电镀准备时间，有利于提高电镀效率。需要注意的是，上述激光的波长小于350nm。

如图1所示，光诱导电镀装置包括镀槽1、载板2、镀层金属件3与光源4。镀槽1容纳有电解液。载板2上设置有导电件22，太阳能电池片10能够设置于载板2上，并与导电件22电连接，太阳能电池片10的正面朝下并浸入电解液中。镀层金属件3设置于镀槽1内，并通过导线5与导电件22电连接。至少部分镀层金属件3浸入电解液中。光源4设置于镀槽1的上方，并能够照射太阳能电池片10的背面，以使太阳能电池片10产生电能。

在本实施例中，镀槽1内具有电解液和镀层金属件3，太阳能电池片10设置于载板2上，太阳能电池片10的背面通过导电件22和导线5与镀层金属件3电连接，太阳能电池片10的正面朝下并浸入电解液中。当光源4照射太阳能电池片10的背面时，太阳能电池片10内产生电子空穴对，从而使太阳能电池片10产生电能，以替代外加电源。镀层金属件3作为阳极，太阳能电池片10的正面作为阴极，从而电镀形成太阳能电池片10的正电极。该光诱导电镀装置无需外加电源，简化了光诱导电镀装置的结构，节约了能耗，提高了电镀效率。

本实施例的光源4包括LED灯珠，多个LED灯珠均布于镀槽1的上方。可以理解的是，光源4能够与外部电源连通，以使光源4均匀照射太阳能电池片10，从而使电子空穴对均匀分布于太阳能电池片10中，有利于提高正电极的电镀均匀性。

此外，光源4从镀槽1的上方直接照射太阳能电池片10的背面，不会受到镀槽1以及电解液的遮挡，减少了光照强度损失，提高了光能的利用率。

具体地，光源4发出光线的波长为400nm～1000nm，有利于太阳能电池片10内产生较多的电子空穴对，从而提高太阳能电池片10产生的电能，有利于提高电镀效果。

需要说明的是，当光源4发出的光线在400nm～1000nm范围内，光照强度越强，太阳能电池片10产生的电能越大，电镀效率越高。因此，本实施例的光源4的光照强度可调。具体地，可以根据实际的电镀工艺要求，通过调节光源4的光照强度，以适应性地调整电镀效率，从而控制电镀时间，提高了光诱导电镀的控制精度。

在本实施例中，太阳能电池片10的正电极需要通过多次电镀获得。按照电镀顺序，多个镀槽1沿太阳能电池片10的电镀生产线的方向依次布置，每个镀槽1内镀层金属件3的材质以及电解液均不相同。

为了提高沿太阳能电池片10的电镀效率，实现电镀生产线的自动化，本实施例的光诱导电镀装置还包括传送带6，载板2设置于传送带6上，传送带6将载板2沿电镀生产线的方向依次传送至多个镀槽1内。通过将载板2放置于电解液的液面，采用类似于漂浮的方式将太阳能电池片10的正面浸入电解液内，提高了电镀效率。

如图2所示，本实施例的传送带6设置有两条，两条传送带6沿太阳能电池片10的电镀生产线的方向平行布置于镀槽1的两侧。

载板2上设置有拉环23。当电镀开始前，载板2通过拉环23吊装至传送带6上，载板2上相对的两侧分别搭接于两个传送带6上。两个传送带6同步移动，以使载板2依次通过各个镀槽1进行电镀。当电镀完成后，再次通过拉环23将载板2吊离传送带6。

具体地，采用手动或天车等起吊设备通过拉环23将载板2吊装至或吊离传送带6。载板2通过拉环23实现了手动吊装和自动吊装，灵活性较高，吊装作业简便、快捷。而且，当电镀完成并将太阳能电池片10从载板2上卸载后，载板2可以被重新吊装至电镀生产线的上游，以进行下一次电镀作业，实现了载板2的重复利用。

需要注意的是，在电镀过程中，太阳能电池片10的正面随载板2浸入电解液中，太阳能电池片10的背面位于电解液的上方，避免太阳能电池片10的背电极受到电解液腐蚀，从而保护太阳能电池片10。

当传送带6将载板2运输至镀槽1时，为了保证太阳能电池片10的正面完全浸入电解液中，本实施例的镀槽1内的电解液基本与镀槽1上端的开口平齐，导致电解液容易在电镀过程中从镀槽1溢出，污染周围环境，并造成电解液的浪费，提高了电镀成本。

为解决上述问题，如图1所示，本实施例的镀槽1包括内槽11和外槽12。内槽11用于容置电解液。内槽11设置于外槽12内，并与外槽12之间形成溢流腔。当部分载板2与太阳能电池片10的正面浸入电解液时，一部分电解液从内槽11溢流并进入溢流腔内。通过溢流腔能够存储溢流的电解液，避免了电解液污染周围环境。同时，还可以将溢流槽内的电解液重新注入内槽11内重复利用，提高了电解液的利用率，有利于降低电镀成本。

为了进一步提高电镀效率，如图1所示，光诱导电镀装置还包括叶轮7，叶轮7可转动地设置于镀槽1的内底壁。具体地，叶轮7位于内槽11的内底壁。可以理解的是，在镀槽1上设置有驱动机构，例如转动电机等。驱动机构的输出轴与叶轮7传动连接，以驱动叶轮7在电镀过程中转动，加快了镀槽1内电解液的流动，使得镀槽1内的电解液混合均匀，从而使镀槽1内各个位置的电解液的浓度保持均匀，有利于提高电镀质量。

在本实施例中，为了提高太阳能电池片10的电镀效率，载板2上安装有多个太阳能电池片10同时进行电镀，有利于太阳能电池片10的量产。

如图2所示，本实施例的载板2上放置有四个呈矩阵分布的太阳能电池片10。在其他实施例中，载板2上还可以放置有两个、三个或五个以上的太阳能电池片10，在此对于其分布结构不作具体限定。

具体地，载板2上开设有多个贯穿其高度方向两端的限位槽21，多个太阳能电池片10能够分别卡接于对应的限位槽21内。太阳能电池片10与限位槽21卡接配合，以太阳能电池片10稳固放置于载板2上，避免了太阳能电池片10在电解液的浮力下与载板2脱离，提高了光诱导电镀装置的可靠性。每个限位槽21的一侧均设置有导电件22，导电件22能够与对应的限位槽21内的太阳能电池片10电连接。多个导电件22电连接，且其中一个导电件22能够与导线5电连接。

本实施例的导电件22包括棒体221和压针222，棒体221转动设置于载板2上。棒体221沿其延伸方向间隔设置有多个压针222，压针222能够搭接于太阳能电池片10的背面对应的主栅，以实现棒体221与太阳能电池片10串联。多个太阳能电池片10通过对应的导电件22串联后，再通过导线5与电解液内的镀层金属件3电连接。

具体地，太阳能电池片10放置于载板2的限位槽21后，正向转动对应的棒体221，使得棒体221上的多个压针222分别搭接于太阳能电池片10背面的对应的主栅上。当电镀完成后，再次反向转动棒体221复位，使压针222与太阳能电池片10的主栅断开连接，以便将电池片从载板2上卸载下来。

为了便于理解，本实施例的太阳能电池片10的光诱导电镀过程为：

首先，太阳能电池片10的背面的电极区印刷完毕后，太阳能电池片10的正面的电极区通过波长小于350nm的短波纳秒或者皮秒激光图案化开窗处理，以形成主栅线位置和细栅线位置。

然后，将多个太阳能电池片10通过吊装设备分别放置于载板2上对应的限位槽21内，并使太阳能电池片10的正面朝下。正向转动棒体221，使得压针222搭接于太阳能电池片10背面的主栅上。随后吊装设备将载板2吊装至传送带6上。

其次，传送带6开始传输，将载板2沿太阳能电池片10的电镀生产线的方向依次传送至多个镀槽1上方。载板2上的一个导电件22通过导线5与镀槽1内的镀层金属件3电连接，且太阳能电池片10的正面浸入电解液内。开启光源4照射太阳能电池片10的背面，使得太阳能电池片10内产生电能，在太阳能电池片10的正面的主栅线位置和细栅线位置实现电镀。

最后，传送带6将载板2上的太阳能电池片10依次传输至各个镀槽1后，完成电镀作业。

实施例二

本实施例公开了一种光诱导电镀装置，与实施例一中的光诱导电镀装置基本相同，主要区别在于：本实施例的光诱导电镀装置适用于太阳能电池片10的正电极只需电镀一种金属材料的情况，即太阳能电池片10只需进行一次电镀。

因此，本实施例的光诱导电镀装置光诱导电镀装置包括镀槽1、载板2和光源4。无需使用传送带6、镀层金属件3以及与连接镀层金属件3与导电件22的导线5，进一步简化了光诱导电镀装置的结构，降低了电镀成本。

具体地，镀槽1容纳有电解液。载板2的材质为镀层金属。载板2上设置有导电件22，太阳能电池片10能够设置于载板2上，太阳能电池片10的正面朝下并与至少部分载板2共同浸入电解液中。载板2通过导电件22与太阳能电池片10电连接。光源4设置于镀槽1的上方，并能够照射太阳能电池片10的背面，以使太阳能电池片10产生电能。

在本实施例中，由于载板2由镀层金属制成，使得载板2不仅为支撑板，以承托太阳能电池片10，同时起到镀层金属件3的作用。当太阳能电池片10的正电极为银电极、铜电极或镍电极时。载板2对应为银载板、铜载板或镍载板。

具体地，太阳能电池片10的背面通过导电件22与载板2电连接，太阳能电池片10的正面朝下并浸入电解液中。当光源4照射太阳能电池片10的背面时，太阳能电池片10内产生电子空穴对，从而使太阳能电池片10产生电能。载板2作为阳极，太阳能电池片10的正面作为阴极，从而电镀形成太阳能电池片10的正电极。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种光诱导电镀装置，其特征在于，包括：

镀槽(1)，容纳有电解液；

载板(2)，所述载板(2)上设置有导电件(22)，太阳能电池片(10)能够设置于所述载板(2)上，并与所述导电件(22)电连接，所述太阳能电池片(10)的正面朝下并浸入所述电解液中；

镀层金属件(3)，设置于所述镀槽(1)内，并与所述导电件(22)电连接；至少部分所述镀层金属件(3)浸入所述电解液中；以及

光源(4)，设置于所述镀槽(1)的上方，并能够照射所述太阳能电池片(10)的背面，以使所述太阳能电池片(10)产生电能。

2.根据权利要求1所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述载板(2)上开设有多个贯穿其高度方向两端的限位槽(21)，多个所述太阳能电池片(10)能够分别卡接于对应的所述限位槽(21)内，每个所述限位槽(21)的一侧均设置有所述导电件(22)，多个所述导电件(22)电连接。

3.根据权利要求2所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述导电件(22)包括：

棒体(221)，转动设置于所述载板(2)上，以及

压针(222)，所述棒体(221)沿其延伸方向间隔设置有多个所述压针(222)，所述压针(222)能够搭接于所述太阳能电池片(10)的背面对应的主栅。

4.根据权利要求1所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述光诱导电镀装置还包括：

传送带(6)，所述载板(2)设置于所述传送带(6)上，多个所述镀槽(1)沿所述太阳能电池片(10)的电镀生产线的方向依次设置，所述传送带(6)被配置为将所述载板(2)沿所述电镀生产线的方向依次传送至多个所述镀槽(1)内。

5.根据权利要求4所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述载板(2)上设置有拉环(23)，所述载板(2)通过所述拉环(23)吊装至或吊离所述传送带(6)。

6.根据权利要求1所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述光诱导电镀装置还包括：

叶轮(7)，可转动地设置于所述镀槽(1)的内底壁。

7.根据权利要求1所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述镀槽(1)包括：

内槽(11)，用于容置所述电解液；以及

外槽(12)，所述内槽(11)设置于所述外槽(12)内，并与所述外槽(12)之间形成溢流腔。

8.根据权利要求1所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述光源(4)包括LED灯珠，多个所述LED灯珠均布于所述镀槽(1)的上方。

9.根据权利要求1所述的光诱导电镀装置，其特征在于，所述光源(4)的光照强度可调。

10.一种光诱导电镀装置，其特征在于，包括：

镀槽(1)，容纳有电解液；

载板(2)，所述载板(2)的材质为镀层金属，所述载板(2)上设置有导电件(22)，太阳能电池片(10)能够设置于所述载板(2)上，所述太阳能电池片(10)的正面朝下并与至少部分所述载板(2)共同浸入所述电解液中；所述载板(2)通过所述导电件(22)与所述太阳能电池片(10)电连接；以及

光源(4)，设置于所述镀槽(1)的上方，并能够照射所述太阳能电池片(10)的背面，以使所述太阳能电池片(10)产生电能。

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