CN219218198U

CN219218198U - 一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置

Info

Publication number: CN219218198U
Application number: CN202320009336.9U
Authority: CN
Inventors: 杨大谊; 陈兴才; 田得雨; 叶文宇; 米宁
Original assignee: Xinyu Saiwei Energy Technology Co ltd
Current assignee: Xinyu Saiwei Energy Technology Co ltd
Priority date: 2023-01-04
Filing date: 2023-01-04
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2033-01-04

Abstract

本实用新型提出一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，包括第一喷淋组件、第一阳极网、第一图形案板组件、第二喷淋组件、第二阳极网、第二图形案板组件和储存曹；第一阳极网与第一图形案板组件依次嵌入式密闭安装于第一喷淋组件一端，第一喷淋组件与第一喷淋组件另一端均通过导管密闭连接外界电镀液输送装置；第二阳极网与第二图形案板组件依次嵌入式密闭安装于第二喷淋组件一端，第一图形案板组件与第二图形案板组件分别位于太阳能电池片两面；通过第一图形掩板与第二图形掩板通过采用层压工艺，其结构简单，不同的图形掩板可以电镀形成不同形状的电镀铜栅线，可简化电镀工艺，减小电镀生产线的长度，可降低太阳能电池电池的成本。

Description

一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池生产设备技术领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，太阳能电池已广泛应用于人们的日常生活以及工业中，近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，太阳能电池发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源。栅线电镀技术是目前太阳能电池提效降本的重要举措。太阳能电池栅线镀铜，取代现今主流的丝网印刷银，即铜栅取代银栅。银价格昂贵，铜价格低，电镀栅线宽度小于丝印栅线的宽度，因此铜栅取代银栅，可降低生产成本，提高电池效率。现有技术中，高效异质结太阳能电池电镀铜栅线的方法:沉积TCO薄膜后，再沉积铜种子层，然后光刻形成栅线图形，光刻部分包括了涂胶或贴膜、曝光、显影等工艺，接着进行电镀沉积铜和锡，再经过退膜-蚀刻工艺，制成20-40um的铜栅线。

现有的制备铜栅过程中使用的设备结构复杂昂贵，且电镀工程工序多其容易出现低断栅、脱栅、起皮和起泡等不良品，为此提出一种结构简单成本低的异质结太阳能电池栅线图形电镀装置。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，以更加确切地解决上述所述现有的制备铜栅过程中使用的设备结构复杂昂贵，且电镀工程工序多其容易出现低断栅、脱栅、起皮和起泡等不良品的问题。

本实用新型提出一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，包括第一喷淋组件、第一阳极网、第一图形案板组件、第二喷淋组件、第二阳极网、第二图形案板组件和储存曹；所述第一阳极网与第一图形案板组件依次嵌入式密闭安装于第一喷淋组件一端，所述第一阳极网与第一图形案板组件紧密想贴，所述第一喷淋组件另一端通过导管密闭连接外界电镀液输送装置；所述第二阳极网与第二图形案板组件依次嵌入式密闭安装于第二喷淋组件一端，所述第二阳极网与第二图形案板组件紧密想贴，所述第二喷淋组件另一端通过导管密闭连接外界电镀液输送装置，所述第一喷淋组件位于所述第二喷淋组件正上方，所述第一图形案板组件与第二图形案板组件分别位于太阳能电池片两面。

进一步的，所述第一图形案板组件包括金属网、胶膜和绝缘板；所述绝缘板一面依次紧密连接有一胶膜和金属网，所述绝缘板另一面紧密连接有另一胶膜；远离所述金属网的所述胶膜与所述第二图形案板组件相对。

进一步的，所述金属网包括但不限于钛网、316不锈钢网、钛钽合金网和铂网。

进一步的，所述第一喷淋组件内设有隔板，所述喷淋组件位于所述隔板相对面的位置处分别设有第一腔室和第二腔室，所述第一阳极网安装于所述第二腔室内；所述隔板表面设有多个矩形阵列排布的喷淋通孔。

进一步的，所述喷淋通孔与水平面夹角为30°至70°。

进一步的，所述一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置还包括：将电镀液中的金属铜电镀于太阳能电池片中的电镀组件；所述电镀组件包括第一直流电源、第二直流电源和金属导线；所述第一直流电源正极通过金属导线电性连接所述第一阳极网，所述第一直流电源负极通过金属导线电性连接所述太阳能电池片；所述第二直流电源正极通过金属导线电性连接所述第二阳极网，所述第二直流电源负极通过金属导线电性连接所述太阳能电池片。

进一步的，所述第一阳极网包括细栅阳极和主栅阳极；多条所述细栅阳极呈直线阵列依次排布；所述细栅阳极与所述主栅阳极呈交叉连接。

进一步的，所述阳极网线直径0.1-0.2毫米。

进一步的，所述第一阳极网与第二阳极网均为不容性导电材料构成，所述导电材料包括但不限于钛、钛钽合金、MMO、铂、铱和铑。

本实用新型的有益效果：

1、第一图形掩板与第二图形掩板通过采用层压工艺，经高温压合金属网、胶膜和绝缘板，释放应力后，切割胶膜和绝缘板，保留金属网，其结构简单，不同的图形掩板可以电镀形成不同形状的电镀铜栅线，可简化电镀工艺，减小电镀生产线的长度，简化了工艺流程，可降低太阳能电池的成本；

2、通过将电镀液喷淋角度为30度至70度，有利于电镀液流入第一图形掩板或第二图形掩板的图形凹槽，有利于太阳能电池片表面的气泡排出；可以有效减少漏镀和断栅，可加速太阳能电池片表面的电镀液流动，从而可提高电镀的电流密度；降低断栅、脱栅、起皮和起泡等不良，提高电池片生产良率。

附图说明

图1为本实用新型的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置的栅线电镀工艺流程图；

图2为本实用新型的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置的结构图；

图3为本实用新型的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置的结构图；

图4为本实用新型的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置的结构；

图5为本实用新型的第一阳极网或第二阳极网的结构图；

图6为本实用新型的图第一图形案板组件或第二图形案板组件的结构。

图中：储存曹0、第一喷淋组件1、第一阳极网2、第一图形案板组件3、第二喷淋组件4、第二阳极网5、第二图形案板组件6、太阳能电池7、导管8、电镀装置9、隔板11、第一腔室12、第二腔室13、喷淋角度111、电镀液112、细栅阳极21、主栅阳极22、金属网31、胶膜32、绝缘板33、第一直流电源91、第二直流电源92、金属导线93。

具体实施方式

为了更加清楚完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参考图1-6，本实用新型提出一种异质结太阳能电池7栅线图形电镀装置9，包括第一喷淋组件1、第一阳极网2、第一图形案板组件3、第二喷淋组件4、第二阳极网5、第二图形案板组件6和储存曹0；本申请还包括控制第一喷淋组件1升降，使第一喷淋组件1上下移动使其远离或贴合于第二喷淋组件4的现有机构组件，储存曹0用于回收电镀液112；第一阳极网2与第一图形案板组件3依次嵌入式密闭安装于第一喷淋组件1一端，第一阳极网2与第一图形案板组件3紧密想贴，第一喷淋组件1另一端通过导管8密闭连接外界电镀液112输送装置；第二阳极网5与第二图形案板组件6依次嵌入式密闭安装于第二喷淋组件4一端，第二阳极网5与第二图形案板组件6紧密想贴，第二喷淋组件4另一端通过导管8密闭连接外界电镀液112输送装置，第一喷淋组件1位于第二喷淋组件4正上方，第一图形案板组件3与第二图形案板组件6分别位于太阳能电池7片两面，第一图形案板组件3与第二图形案板组件6形成电镀腔体将太阳能电池7片包裹；电镀腔体可加长和加宽，制作多个太阳能电池7片电镀框架，盛放多个电池片，从而提高电镀产能；本申请还包括：将电镀液112中的金属铜电镀于太阳能电池7片中的电镀组件；电镀组件包括第一直流电源91、第二直流电源92和金属导线93；第一直流电源91正极通过金属导线93电性连接第一阳极网2，第一直流电源91负极通过金属导线93电性连接太阳能电池7片；第二直流电源92正极通过金属导线93电性连接第二阳极网5，第二直流电源92负极通过金属导线93电性连接太阳能电池7片；本申请装置采用的栅线电镀工艺流程，工艺流程如图1所示，太阳能电池7片在沉积本征非晶硅、N/P型非晶硅和TCO薄膜后，经过沉积PVD铜种子层，接着电镀沉积铜和锡层形成栅线图形，再制作阻水层，最后蚀刻最初沉积的铜种子层，形成最终的锡包铜栅线；电镀沉积金属铜，纯铜的价格远低于贵金属银，本装置可降低金属化的成本；本申请不仅可实现HJT电池栅线电镀，同时也可应用于其他硅基太阳能电池7栅线电镀：如TOP con，PERC等。

在具体实施时，机械臂或水平传送带将放入太阳能电池7片第二图形案板组件6上，第一喷淋组件1下移，带动第一阳极网2、第一图形案板组件3向下移，第一图形案板与第二图形案板压紧太阳能电池7片，外界电镀液112输送装置通过导管8所述电镀液112至第一喷淋组件1与第二喷淋组件4内，开始喷淋电镀液112，同时开启第一直流电源91和第二直流电源92，控制电镀的电流，喷淋出的高速电镀液112穿过阳极网和图形掩板，在太阳能电池7片上电镀沉积铜栅线；电镀完成后关闭外界电镀液112输送装置和直流电源，第一喷淋组件1往上移动，电镀腔体开启，机械臂或水平传送取出电池片。

在一个实施例中，第一图形案板组件3与第二图形案板组件6结构作用相同；第一图形案板组件3包括金属网31、胶膜32和绝缘板33；绝缘板33一面依次紧密连接有一胶膜32和金属网31，绝缘板33另一面紧密连接有另一胶膜32；远离金属网31的胶膜32与第二图形案板组件6相对；金属网31包括但不限于钛网、316不锈钢网、钛钽合金网和铂网；胶膜32优先选优防腐蚀优良、有弹性的胶膜32，如：EVA、POE等.绝缘板33优先选用不导电且与胶膜32有高结合力的复合材料，如PP、PVDF、PET、PC等；金属网31选用耐腐蚀材料，如钛网、316不锈钢网、钛钽合金网、铂网等；图形掩板采用层压工艺，经高温压合金属网31、胶膜32和绝缘板33，释放应力后，切割胶膜32和绝缘板33，保留金属网31；本申请其结构简单，不同的图形掩板可以电镀形成不同形状的电镀铜栅线，可简化电镀工艺，减小电镀生产线的长度。

在一个实施例中，第一喷淋组件1与第二喷淋组件4结构及作用相同；第二喷淋组件4与外界电镀液112输送装置连接的一端还设有槽液出口；第一喷淋组件1与第二喷淋组件4连接的端面位于太阳能电池7片的一侧设有排水孔；第一喷淋组件1内设有隔板11，喷淋组件位于隔板11相对面的位置处分别设有第一腔室12和第二腔室13，第一阳极网2安装于第二腔室13内；隔板11表面设有多个矩形阵列排布的喷淋通孔；喷淋通孔与水平面夹角为30°至70°；排水孔位于电镀液112从喷淋孔喷出的方向。

在具体实施时，外界电镀液112输送装置将高压电镀液112通过导管8输送至第一喷淋组件1与第二喷淋组件4内的第一腔室12后，电镀液112经过隔板11的喷淋通孔喷出，高速的电镀液112与平面呈一定的角度喷出，当喷淋角度111为30°-70°时，滞留于第一阳极网2与第二阳极网5表面的电镀液112受到后续喷淋电镀液112的作用，流向电镀腔体的边缘，电镀液112从侧边的排水孔流到第二喷淋组件4结构的槽液出口，然后流回储存槽；喷淋角度111为30度至70度。有利于电镀液112流入第一图形掩板或第二图形掩板的图形凹槽，有利于太阳能电池7片表面的气泡排出；可以有效减少漏镀和断栅，另外还可加速太阳能电池7片表面的电镀液112流动，从而可提高电镀的电流密度；降低断栅、脱栅、起皮和起泡等不良，提高电池片生产良率；本电镀装置9，在PVD沉积铜种子层后，直接电镀沉积铜层，未与有机物接触，表面干净，因此镀层质量好，可有效降低前处理不良，造成的电池片断栅、脱栅、起皮和起泡等不良。

在一个实施例中，第一阳极网2与第二阳极网5结构材料及作用相同；第一阳极网2包括细栅阳极21和主栅阳极22；多条细栅阳极21呈直线阵列依次排布；细栅阳极21与主栅阳极22呈交叉连接；细栅阳极21为单侧阳极网线，阳极网线直径0.1-0.2毫米，置于第一图形掩板或第一图形掩板凹槽的一侧，一般在电镀液112流的下侧，由于挡水作用，可提高喷入图形掩板凹槽的槽电镀液112；第一阳极网2与第二阳极网5均为不容性导电材料构成，导电材料包括但不限于钛、钛钽合金、MMO、铂、铱和铑，也可以为其它不溶性的导电材料；主栅阳极22为双侧阳极置于第一图形掩板或第二图形掩板主栅凹槽的两侧，或者直径0.3-0.5mm的单侧阳极置于图形掩板主栅凹槽的一侧即水流下侧。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims

1.一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，包括第一喷淋组件、第一阳极网、第一图形案板组件、第二喷淋组件、第二阳极网、第二图形案板组件和储存曹；所述第一阳极网与第一图形案板组件依次嵌入式密闭安装于第一喷淋组件一端，所述第一阳极网与第一图形案板组件紧密想贴，所述第一喷淋组件另一端通过导管密闭连接外界电镀液输送装置；所述第二阳极网与第二图形案板组件依次嵌入式密闭安装于第二喷淋组件一端，所述第二阳极网与第二图形案板组件紧密想贴，所述第二喷淋组件另一端通过导管密闭连接外界电镀液输送装置，所述第一喷淋组件位于所述第二喷淋组件正上方，所述第一图形案板组件与第二图形案板组件分别位于太阳能电池片两面。

2.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述第一图形案板组件包括金属网、胶膜和绝缘板；所述绝缘板一面依次紧密连接有一胶膜和金属网，所述绝缘板另一面紧密连接有另一胶膜；远离所述金属网的所述胶膜与所述第二图形案板组件相对。

3.根据权利要求2所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述金属网包括但不限于钛网、316不锈钢网、钛钽合金网和铂网。

4.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述第一喷淋组件内设有隔板，所述喷淋组件位于所述隔板相对面的位置处分别设有第一腔室和第二腔室，所述第一阳极网安装于所述第二腔室内；所述隔板表面设有多个矩形阵列排布的喷淋通孔。

5.根据权利要求4所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述喷淋通孔与水平面夹角为30°至70°。

6.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置还包括：将电镀液中的金属铜电镀于太阳能电池片中的电镀组件；所述电镀组件包括第一直流电源、第二直流电源和金属导线；所述第一直流电源正极通过金属导线电性连接所述第一阳极网，所述第一直流电源负极通过金属导线电性连接所述太阳能电池片；所述第二直流电源正极通过金属导线电性连接所述第二阳极网，所述第二直流电源负极通过金属导线电性连接所述太阳能电池片。

7.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述第一阳极网包括细栅阳极和主栅阳极；多条所述细栅阳极呈直线阵列依次排布；所述细栅阳极与所述主栅阳极呈交叉连接。

8.根据权利要求7所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述阳极网线直径0.1-0.2毫米。

9.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池栅线图形电镀装置，其特征在于，所述第一阳极网与第二阳极网均为不容性导电材料构成，所述导电材料包括但不限于钛、钛钽合金、MMO、铂、铱和铑。