TWM467183U - 網板結構 - Google Patents

Description

網板結構

本新型創作是有關於一種網板結構，且特別是有關於一種適用於製作太陽能電池的電極圖案的一種網板結構。

網板印刷技術(Screen Printing Technology)因其無需曝光、顯影或蝕刻等繁雜的製程步驟，而被廣泛地運用在各種物品的表面印刷加工，這些物品例如是紙張、皮革、塑膠或電路板等。近年來，隨著再生能源(Renewable energy)的議題受到重視，網板印刷技術被進一步運用在再生能源的研究與開發中，例如是用於製作太陽能電池的電極圖案等。

在進行網板印刷之前，需預先進行網板結構的製作，例如是在絲網上形成罩幕層，以遮蔽不欲形成電極圖案的位置。在進行網板印刷時，首先需將網板結構(包括絲網及罩幕層)設置於欲形成電極圖案的太陽能基板的上方。其次，於絲網上形成電極材料。接著，以刮刀(squeegee)下壓絲網，並利用刮刀將絲網上的電極材料由網板的一側推移至另一側，使電極材料穿過絲網未被罩 幕層所遮蔽的區域而印刷至太陽能基板上。然後，透過固化(curing)製程將電極材料固化，而形成電極圖案。

一般而言，太陽能電池具有位於受光面和非受光面上的兩電極層，以供外界連線。位於受光面上的電極層(又稱作正面電極)除了要能夠有效地收集載子之外，還要儘量減少金屬線遮蔽入射光的比例。因此，正面電極通常會設計成特殊的電極圖案，例如是從匯流電極(busbar)延伸出多條指狀電極(finger)，其中匯流電極的寬度通常設計成大於指狀電極的寬度，以匯集指狀電極的電流。

由於指狀電極的寬度相對窄，因此其厚度需相對厚以維持一定的導電性。相較之下，匯流電極的寬度相對寬，其厚度不用與指狀電極等厚即可具有良好的導電性。然而，現有技術的匯流電極以及指狀電極通常具有相同的厚度。也就是說，現有技術並未依據匯流電極以及指狀電極各自的寬度而對兩者的厚度分別進行設計。在指狀電極的導電性的考量下，匯流電極以及指狀電極的等厚設計將徒增電極材料上不必要的浪費，且增加太陽能電池的製程成本。

本新型創作提供一種網板結構，其對罩幕層進行圖案設計，以減少製作太陽能電池的電極圖案所需之電極材料的使用量。

本新型創作的一種網板結構，其包括絲網以及罩幕層， 罩幕層設置在絲網的表面上，且罩幕層包括呈陣列排列的多個第一圖案以及多個第二圖案。這些第一圖案沿第一方向排列，且分別沿第二方向延伸，其中第二方向相交於第一方向。這些第二圖案分別連接於各第一圖案相鄰於另一第一圖案的一端。各第二圖案的厚度在5微米以上且12微米以下，且各第二圖案的厚度小於各第一圖案的厚度，而各第二圖案的長度在5毫米以下。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二方向垂直於第一方向。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二圖案的長度小於第一圖案的長度。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二圖案的寬度小於第一圖案的寬度。

在本新型創作的一實施例中，上述的這些第一圖案彼此分離，且這些第二圖案彼此分離。

在本新型創作的一實施例中，上述的這些第一圖案沿著表面的兩對邊排列，且各第一圖案相對於與第二圖案連接的一端與絲網的側壁切齊。

基於上述，本新型創作的網板結構可運用在太陽能電池的電極圖案的製作，其中透過對罩幕層的第一圖案以及第二圖案進行圖案設計(長度、寬度及厚度)，可減少網板印刷時所需的電極材料的使用量，進而節省太陽能電池的製程成本。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文 特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、300‧‧‧網板結構

110‧‧‧絲網

120‧‧‧罩幕層

122‧‧‧第一圖案

124‧‧‧第二圖案

200‧‧‧太陽能電池

210‧‧‧太陽能基板

220‧‧‧電極圖案

222‧‧‧匯流電極

224‧‧‧指狀電極

226‧‧‧連接部

B‧‧‧凸起

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

G1、G2、G3‧‧‧間距

SA、SB‧‧‧表面

S1‧‧‧第一邊

S2‧‧‧第二邊

SW‧‧‧側壁

SQ‧‧‧刮刀

H122、H124、H222、H224、H226‧‧‧厚度

L122、L124、L224、L226‧‧‧長度

W122、W124、W222、W224、W226‧‧‧寬度

圖1是依照本新型創作的第一實施例的一種網板結構的側視示意圖。

圖2A是運用圖1中的網板結構進行網板印刷的剖面示意圖。

圖2B是圖2A網板印刷後的電極圖案的側視示意圖。

圖3是依照本新型創作的第二實施例的一種網板結構的側視示意圖。

圖1是依照本新型創作的第一實施例的一種網板結構的側視示意圖。請參照圖1，本實施例的網板結構100包括絲網110以及罩幕層120，其中罩幕層120設置在絲網110的表面SA上，且罩幕層120包括呈陣列排列的多個第一圖案122以及多個第二圖案124。

具體地，這些第一圖案122彼此分離，且沿第一方向D1排列，並分別沿第二方向D2延伸，其中第二方向D2相交於第一方向D1。在本實施例中，第二方向D2例如垂直於第一方向D1，但本新型創作不限於此。

這些第二圖案124彼此分離，且分別連接於各第一圖案 122相鄰於另一第一圖案122的一端。具體地，本實施例的這些第一圖案122例如沿著表面SA的兩對邊排列。並且，位於第一邊S1的這些第一圖案122以及位於第二邊S2的這些第一圖案122例如是對稱地設置在表面SA上。此外，這些第二圖案124位於這些第一圖案122之間，且各個第二圖案124連接於各個第一圖案122的內側端，而呈現一對一(指一個第一圖案122對一個第二圖案124)的連接關係。另外，各第一圖案122相對於與第二圖案124連接的一端(即相對於內側端的外側端)例如是與絲網110的側壁SW切齊。

在本實施例中，各第二圖案124的厚度H124例如設計成小於各第一圖案122的厚度H122，其中各第一圖案122的厚度H122例如是在12微米以上，而各第二圖案124的厚度H124例如是在5微米以上且12微米以下。

此外，各第二圖案124的長度L124例如設計成小於各第一圖案122的長度L122，其中各第二圖案124的長度L124例如在5毫米以下。

再者，各第二圖案124的寬度W124例如設計成小於各第一圖案122的寬度W122，但本新型創作並不限於此。各第二圖案124的寬度W124以及各第一圖案122的寬度W122端可視設計需求而定。

以下將搭配圖2A及圖2B對上述罩幕層120的圖案設計(厚度、寬度及長度)作進一步的說明。圖2A是運用圖1中的網板 結構進行網板印刷的剖面示意圖。圖2B是圖2A網板印刷後的電極圖案的側視示意圖。請參照圖1、圖2A及圖2B，網板結構100例如適用於製作太陽能電池200的電極圖案220。具體地，網板結構100包括絲網110以及罩幕層120，其中罩幕層120可用於阻擋電極材料通過絲網110。換言之，絲網110未被罩幕層120(包括第一圖案122以及第二圖案124)所覆蓋的區域即後續電極材料能夠穿過的區域，也就是用來形成電極圖案220的區域。

請參見圖2A，在進行網板印刷時，首先需將網板結構100設置於欲形成圖案的物品上方。在本實施例中，例如是將網板結構100設置於太陽能基板210的上方。並且，使網板110的表面SA面向太陽能基板210，且使網板110相對於表面SA的表面SB面向刮刀SQ，也就是使罩幕層120位於網板110與太陽能基板210之間。其次，於絲網的表面SB上形成電極材料(未繪示)，其中電極材料例如為銀膠、鋁導電膠、銀鋁膠、或其他本技術領域具有通常知識者所熟知的導電膠。接著，以刮刀SQ下壓絲網110(刮刀SQ與表面SB接觸)，並利用刮刀SQ將絲網110上的電極材料由網板結構100的一側推移至另一側，使電極材料穿過絲網110未被罩幕層120所遮蔽的區域而印刷至太陽能基板210上。然後，透過固化製程(未繪示)將電極材料固化，而形成電極圖案220。

請參見圖2A及圖2B，本實施例的電極圖案220包括匯流電極222、從匯流電極222延伸出的多條指狀電極224以及連接匯流電極222與指狀電極224的連接部226。

請參見圖1、圖2A及圖2B，匯流電極222的寬度W222與第二方向D2上相鄰兩第二圖案124的間距G1相關，而匯流電極222的厚度H222與第二圖案124的厚度H124相關。換言之，透過分別調變第二方向D2上相鄰兩第二圖案124的間距G1以及第二圖案124的厚度H124，則能夠分別改變匯流電極222的寬度W222及厚度H222。

此外，指狀電極224的寬度W224與第一方向D1上相鄰兩第一圖案122的間距G2相關，而指狀電極224的長度L224與第一圖案122的長度L122相關，且指狀電極224的厚度H224與第一圖案122的厚度H122相關。換言之，透過分別調變第一方向D1上相鄰兩第一圖案122的間距G2、第一圖案122的長度L122及厚度H122，則能夠分別改變指狀電極224的寬度W224、長度L224及厚度H224。

另外，連接部226的寬度W226與第一方向D1上相鄰兩第二圖案124的間距G3相關，而連接部226的長度L226與第二圖案124的長度L124相關，且連接部226的厚度H226主要與第二圖案124的厚度H124相關。換言之，透過分別調變第一方向D1上相鄰兩第二圖案124的間距G3、第二圖案124的長度L124及厚度H124，則能夠分別改變連接部226的寬度W226、長度L226及厚度H226。

在本實施例中，連接部226在其與指狀電極224的連接處具有一凸起B，此凸起B主要是源自第二圖案124與第一圖案 122的高低落差，至於其形態(例如厚度、長度)可能因製程手法的差異(例如施力於刮刀SQ的大小、刮刀SQ的推移速度)或電極材料的差異而有所不同，因此本實施例並不用以限定凸起B的形態。

本實施例透過對罩幕層120的第一圖案122及第二圖案124進行圖案設計，例如使第二圖案124的厚度H124小於第一圖案122的厚度H122，可改變由網板結構100製作而成的電極圖案220的厚度。並且，在依據匯流電極222以及指狀電極224各自的寬度W222、W224而對兩者的厚度H222、H224分別進行設計下，本實施例可減少網板印刷時所需的電極材料的使用量，進而節省太陽能電池200的製程成本。此外，本實施例透過連接部226的設置，可提升焊接時的製程空間，進而有助於改善焊接時因匯流電極222與指狀電極224之間的高低落差所造成錫條無法與匯流電極222接合的浮焊現象。

須說明的是，上述實施例雖以2x5(兩行五列)陣列方式配置第一圖案122與第二圖案124，但本新型創作並不用以限定第一圖案122與第二圖案124的行數或列數。以下另以第二實施例說明行數大於2時的實施型態。圖3是依照本新型創作的第二實施例的一種網板結構的側視示意圖。請參照圖3，本實施例的網板結構300與圖1中的網板結構100具有相似的膜層、配置關係。主要差異在於，本實施例的網板結構300以3x5(三行五列)陣列方式配置第一圖案122，且以4x5(四行五列)陣列方式配置第二圖案124。並且，這些第二圖案124更連接於位於中間這行的這些第一 圖案122在第二方向D2上的相對兩端。

應用此網板結構300進行網板印刷所製作出的電極圖案(未繪示)會包括2條匯流電極(未繪示)、16條指狀電極(未繪示)以及16個連接部(未繪示)。具體地，本實施例是用以說明電極圖案的匯流電極、指狀電極以及連接部的數量、配置關係及形狀會隨網板結構的第一圖案及第二圖案的數量、配置關係及形狀而改變，而非用以限定第一圖案122與第二圖案124的數量、配置關係及形狀。所屬技術領域中具有通常知識者當可視其設計需求而改變第一圖案及第二圖案的數量、配置關係及/或形狀。

在本實施例中，透過對罩幕層120的第一圖案122及第二圖案124進行圖案設計，例如使第二圖案124的厚度H124小於第一圖案122的厚度H122，可改變由網板結構300製作而成的電極圖案的厚度。並且，在依據匯流電極以及指狀電極各自的寬度而對兩者的厚度分別進行設計下，本實施例可減少網板印刷時所需的電極材料的使用量，進而節省太陽能電池的製程成本。此外，本實施例透過連接部226的設置，可提升焊接時的製程空間，進而有助於改善焊接時因匯流電極與指狀電極之間的高低落差所造成錫條無法與匯流電極接合的浮焊現象。

綜上所述，本新型創作的網板結構可用於製作太陽能電池的電極圖案，其中透過對網板結構的罩幕層的第一圖案及第二圖案進行圖案設計，可節省製作太陽能電池的電極圖案所需的電極材料的使用量，進而節省太陽能電池的製程成本。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧網板結構

110‧‧‧絲網

120‧‧‧罩幕層

122‧‧‧第一圖案

124‧‧‧第二圖案

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

G1、G2、G3‧‧‧間距

SA、SB‧‧‧表面

S1‧‧‧第一邊

S2‧‧‧第二邊

SW‧‧‧側壁

H122、H124‧‧‧厚度

L122、L124‧‧‧長度

W122、W124‧‧‧寬度

Claims (6)

1. 一種網板結構，包括：一絲網；以及一罩幕層，設置在該絲網的一表面上，該罩幕層包括呈陣列排列的多個第一圖案以及多個第二圖案，其中該些第一圖案沿一第一方向排列，且分別沿一第二方向延伸，該第二方向相交於該第一方向，該些第二圖案分別連接於各該第一圖案相鄰於另一該第一圖案的一端，其中各該第二圖案的厚度在5微米以上且12微米以下，且各該第二圖案的厚度小於各該第一圖案的厚度，而各該第二圖案的長度在5毫米以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的網板結構，其中該第二方向垂直於該第一方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述的網板結構，其中該第二圖案的長度小於該第一圖案的長度。
4. 如申請專利範圍第1項所述的網板結構，其中該第二圖案的寬度小於該第一圖案的寬度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的網板結構，其中該些第一圖案彼此分離，且該些第二圖案彼此分離。
6. 如申請專利範圍第1項所述的網板結構，其中該些第一圖案沿著該表面的兩對邊排列，且各該第一圖案相對於與該第二圖案連接的一端與該絲網的側壁切齊。