一種點線結合的太陽能電池正面電極的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種點線結合的太陽能電池正面電極，該正面電極包括印刷于P型硅基體的正表面上的點狀銀電極，經金屬化后的點狀銀電極上印制金屬絲，金屬絲通過透明導電膠與點狀銀電極連接；該制備方法采用絲網印刷工藝在已經經過制絨、擴散、后清洗、鍍膜、激光開膜和印刷背電極背場工藝處理后的P型硅基體的正表面上印刷上點狀銀電極，然后采用金屬絲印制機在金屬化處理后的銀電極表面上印制金屬絲電極，金屬絲和銀電極通過透明導電膠連接接在一起，優點是用銅電極代替了正面電極上的部分銀電極，降低了硅太陽電池的正面電極的銀電極用量，從而降低了硅太陽電池的制造成本；另外銅電極有更高的高度，提升柵線高寬比，提高效率。
【專利說明】
一種點線結合的太陽能電池正面電極
技術領域
[0001]本實用新型屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種點線結合的太陽能電池正面電極。
【背景技術】
[0002]傳統的晶體硅太陽能電池正面電極絕大部分都是采用傳統絲網印刷的方式來制作的，由于采用的漿料是昂貴銀漿，使得太陽能電池的制造成本居高不下。另一方面，受限于網版制作精度，絲網印刷細柵線高寬比小，導致制作的正面電極有比較大的正面電極損耗，包括遮光損耗、電阻損耗、復合損耗等。二次疊印技術增加了細柵線的高度，但同時增加了銀的成本。其他制作正面電極的方法雖然能夠制作出相對較細的指柵線，但同時也大幅增加了工藝復雜度，所以并不是適合于大量工業化生產的低成本技術。為有效地促進太陽能電池及光伏系統成本持續下降并實現實質意義上的“平價上網”，太陽能光伏發電系統必須不斷向高效率、低成本的方向發展。但是，目前的硅太陽能電池所用的銀電極的成本占了整個硅太陽能電池制造成本的15 %，而銀電極的成本比較高，這就使硅太陽能電池的成本較高，導致硅太陽能電池無法大力推廣。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種點線結合的太陽能電池正面電極，提供一種工藝簡單、成本低、效率高的適用于工業化生產的太陽能電池正面電極的制作工藝。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]—種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，包括等間距均勻分布在硅基體正面上的點狀銀電極、設置在點狀銀電極上的透明導電膠及通過透明導電膠連接點狀銀電極的金屬絲。
[0006]所述的點狀銀電極按陣列排布在娃基體上，連接每行或列點狀銀電極的金屬絲平行設置。
[0007]所述的硅基體上還設置有連接金屬絲的邊框銀電極，所述的邊框銀電極沿硅基體的邊緣設置，金屬絲的兩端均與邊框銀電極連接。
[0008]所述的透明導電膠形狀為圓形、矩形或菱形；矩形透明導電膠的厚度為0.02?
0.15mm、長度為0.05?10mm、寬度為0.02?0.5mm。
[0009]所述的點狀銀電極的形狀為圓形、矩形或菱形;矩形銀電極的長度為0.1?10mm、寬度為0.02?0.08mm、厚度為0.005?0.030mm。
[0010]所述的金屬絲的直徑為0.01?0.08mm，金屬絲為銀絲、銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲，金屬絲的橫截面形狀為矩形、梯形、三角形、圓形、橢圓形或菱形
[0011]一種點線結合的太陽能電池正面電極的制備方法，包括以下步驟:
[0012]①在經過制絨、擴散、后清洗、鍍膜和印刷背面電極背場工藝處理后的硅基體表面絲網印刷一層點狀銀電極和邊框銀電極，絲網印刷工藝為:印刷壓力為80-200N，速度100-300mm/s；
[0013]②對印刷完點狀銀電極和邊框銀電極的硅基體在鏈式燒結爐中進行金屬化處理，金屬化處理工藝為:帶速為3000-8000mm/min，燒結溫度為700-900 V ；
[0014]③在金屬化處理后的點狀銀電極表面上通過絲網印刷透明導電膠，絲網印刷工藝為:印刷壓力為80-200N，速度100-300mm/s ；
[0015]④在印刷透明導電膠后的點狀銀電極上通過銅線印制機印制金屬絲，印制金屬絲的同時通過銅線印制機將金屬絲與點狀銀電極固化在一起，金屬絲與邊框銀電極連接，固化溫度80?300 °C。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:
[0017]本實用新型的電池正面電極是由點狀銀電極、透明導電膠及金屬絲構成，金屬絲和銀電極通過透明導電膠連接接在一起，是用銅電極代替了正面電極上的部分銀電極，降低了硅太陽電池的正面電極的銀電極用量，從而降低了硅太陽電池的制造成本；另外銅電極有更高的高度，提升柵線高寬比，提高效率。
[0018]進一步，邊框銀電極能夠串聯金屬絲，間接連接點狀銀電極，能夠有效的避免局部金屬電極損壞導致整個電池不能工作的情況，
[0019]本實用新型的方法在經過制絨、擴散、后清洗、鍍膜激光開膜和印刷背面電極背場工藝處理后的P型硅基體的正面印刷上等間距分布點狀銀電極，然后在金屬化處理后的點狀銀電極表面上印刷透明導電膠點，再使用銅線印制機將金屬絲和點狀銀電極通過低溫固化工藝連接在一起，此方式有效地降低了硅太陽能電池的正面電極的制造成本，提高正面電極的高寬比，從而降低硅太陽能電池的制造成本，提高太陽能電池的轉換效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型太陽能電極結構正面一條電極的示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的硅太陽能電池的正面電極的結構示意圖。
[0022]圖中，I為點狀銀電極;2為透明導電膠;3為金屬絲;4為邊框銀電極;5為硅基體。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0024]如圖1所示，為太陽能電極結構正面一條電極結構，該正面電極包括印刷于P型硅基體的正面上的點狀銀電極I，經金屬化后的點狀銀電極上印制金屬絲3，金屬絲通過透明導電膠2與點狀銀電極I連接。點狀銀電極I均勻分布在硅基體5上，透明導電膠2設置在點狀銀電極I上，金屬絲3連接點狀銀電極I，邊框銀電極4連接金屬絲3。
[0025]如圖2，一種硅太陽能電池的正面電極，包括P型硅基體5，在P型硅基體5的正表面上印刷有一層長度為0.1?10mm、寬度為0.02?0.08mm、厚度為0.005?0.030mm的銀電極I，及沿P型硅基體5邊緣印制的邊框銀電極4;在經金屬化處理后的銀電極I上通過絲網印刷印刷導電膠點2(透明導電膠)(以矩形為例)，導電膠點(透明導電膠)2厚度為0.02?0.15mm、長度為0.05?10mm、寬度為0.02?0.5mm;導電膠點2形狀可以為圓形、矩形、菱形等其他幾何圖形；在印刷后的導電膠點上通過銅線印制機印制金屬絲3，金屬絲的直徑在0.01?
0.08mm，金屬絲可以為銀絲、銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲，金屬絲的橫截面形狀可以是矩形、梯形、三角形、圓形、橢圓形、菱形等圖形；印制金屬絲的同時通過銅線印制機將金屬絲3與點狀銀電極I固化連接在一起，固化溫度在80?300°C。
[0026]本實施例中，點狀銀電極I和邊框銀電極4的金屬化處理在鏈式燒結爐內進行，金屬絲3印制及固化在銅線印制機上完成。透明導電膠2的寬度大于點狀銀電極I的寬度，長度小于點狀銀電極I的長度。
[0027]在具體實施過程中，印刷在P型硅基體5的正表面上的點狀銀電極I的長度為
0.6mm，寬度為0.05mm、厚度為0.08mm、橫向點間距6為I.1mm、縱向點間距7為2.0mm;印刷在金屬化處理后的銀電極I上的導電膠2為矩形，長度為0.2mm，寬度為0.05mm，厚度在0.2mm,橫向縱向點間距同點狀銀電極I;印制金屬絲的直徑為0.04mm，固化溫度150°C。
[0028]本實用新型的硅太陽能電池的正面電極的制備過程為:
[0029]①P型硅基體5先經過制絨、擴散、后清洗、鍍膜(背面鍍膜和正面鍍膜)和印刷背面電極背場工藝處理后，然后在正表面上印刷上一層寬度為長度為0.6mm，寬度為0.05mm、厚度為0.08mm的銀電極I，銀電極I間橫向點間距為I.Imm、縱向點間距為2.0mm;該銀電極I的制備采用絲網印刷工藝，其工藝條件為:印刷壓力為140N，速度200mm/s，絲網線寬為
0.05mm，絲網膜厚度為0.008mm。
[0030]②對上述印刷完銀電極I和印刷于P型硅基體5背表面上的背面電極背場進行金屬化處理，金屬化在鏈式燒結爐中進行，工藝條件為:帶速為6000mm/分鐘，燒結溫度為860 V。
[0031]③在金屬化處理后的銀電極表面上通過絲網印刷印刷透明導電膠2，透明導電膠長度為0.2mm，寬度為0.05mm，厚度在0.2mm，橫向縱向點間距同點狀銀電極I;其工藝條件為:印刷壓力為14(^，速度200臟/8，絲網膜厚度為0.005臟。
[0032]④在印刷透明導電膠2后的點狀銀電極I上通過銅線印制機印制截面為圓形的金屬絲3，金屬絲3的直徑在0.04mm，印制金屬絲3的同時通過銅線印制機將金屬絲3與點狀銀電極I固化在一起，固化溫度在150 °C。
[0033]以上所述僅為本實用新型的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，包括等間距均勻分布在硅基體(5)正面上的點狀銀電極(1)、設置在點狀銀電極(I)上的透明導電膠(2)及通過透明導電膠(2)連接點狀銀電極(I)的金屬絲(3)。2.根據權利要求1所述的一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，所述的點狀銀電極(I)按陣列排布在硅基體(5)上，連接每行或列點狀銀電極(I)的金屬絲(3)平行設置。3.根據權利要求1或2所述的一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，所述的硅基體(5)上還設置有連接金屬絲(3)的邊框銀電極(4)，所述的邊框銀電極(4)沿硅基體(5)的邊緣設置，金屬絲(3)的兩端均與邊框銀電極(4)連接。4.根據權利要求1所述的一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，所述的透明導電膠(2)形狀為圓形、矩形或菱形;矩形透明導電膠(2)的厚度為0.02?0.15_、長度為0.05 ?10mm、寬度為0.02 ?0.5mm。5.根據權利要求1所述的一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，所述的點狀銀電極(I)形狀為圓形、矩形或菱形;矩形銀電極(I)的長度為0.1?10_、寬度為0.02?0.08mm、厚度為0.005 ?0.030mm。6.根據權利要求1所述的一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，所述的金屬絲(3)的直徑為0.01?0.08mm，金屬絲(3)的橫截面形狀為矩形、梯形、三角形、圓形、橢圓形或菱形。7.根據權利要求1所述的一種點線結合的太陽能電池正面電極，其特征在于，所述的金屬絲(3)為銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲。
【文檔編號】H01L31/04GK205657067SQ201620386527
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月28日 公開號201620386527.7, CN 201620386527, CN 205657067 U, CN 205657067U, CN-U-205657067, CN201620386527, CN201620386527.7, CN205657067 U, CN205657067U
【發明人】於龍, 李華, 鐘寶申, 張鶴仙, 雷小軍, 韓涵
【申請人】泰州樂葉光伏科技有限公司, 陜西眾森電能科技有限公司