一种印刷无主栅电池片正面电极的设备的制作方法

文档序号：12219595阅读：306来源：国知局

本实用新型属于太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片的生产设备，具体的说是一种印刷无主栅电池片正面电极的设备。

背景技术：

全球性的化石能源危机与环境污染推动了光伏行业的快速发展。日前，以晶硅电池片为主的组件占据了全球光伏组件市场的80％以上；晶硅电池片发展至今，其制作成本及发电量成为其发展的主要制约因素。在制作成本方面，硅材料占据着约60—70％的材料成本，银浆料的用量占据着约20-30％的材料成本。前人大胆的提出无主栅线技术，是对降低成本这一目标最急切的渴望，而且这一技术也有助于增大电池片有效光照面积，提高发电量。然而其中的一些技术难点遏制了无主栅的发展，例如①中国专利《无主栅线的硅电池片》[专利号：CN201820762U]中就存在焊接难度大、焊带易脱落等情况；②德国的Schmid无主栅线技术对焊接机要求太苛刻，从而提高了设备成本；③林建伟的《无主栅、高效率背接触太阳能模块、组件及制备工艺》[专利号：CN 104282788 A]存在着整个电池片材料以及组件材料的技术革新，并且工艺和质量标准很不成熟。

在电池片印刷网版这一方面，国内外许多专利都有自己的一些阐述观点，但基本上都在集中讨论常规的有主栅线电池片。例如，①中国专利《光伏电池片印刷模块》[专利号：CN202669148U]印刷出的主栅线与副栅线的连接处呈圆角，因此两者之间的接触面积增大，接触电阻减小，能够提高光电转换效率。②中国专利《改进的光伏电池片印刷模块》[专利号：CN202742802U]通过辅助栅线，使得一根主栅线发生故障时，连接该故障主栅线的副栅线可以通过辅助栅线连接到另一根主栅线上。③中国专利《一种增强型的晶硅太阳能电池四主栅线的电池片》[专利号：CN204792810U]在电池片印刷副栅线出现断线的时候，依然可以有效的进行电流的收集，大大减少了电池片EL不良比例。

很多电池片印刷网版的专利都是有关于有主栅线电池片，而没有无主栅线电池片的网版出现。因此配套生产无主栅线电池片的生产设备也急需研发。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种印刷低生产成本、高发电量的无主栅电池片的正面电极的设备。

一种印刷无主栅电池片正面电极设备，包括工作台、刮刀、细栅线网版、待处理电池片和导电银浆料出口，工作台上设有电池片运送平台，待处理电池片放置在电池片运送平台上，细栅线网版设置在电池片运送平台上方，刮刀和导电银浆料出口设置在细栅线网版的上方；还包括挤压注塑装置，所述挤压注塑装置设置在细栅线网版的下一个工位上，其包括主栅线端头及焊接增强点挤压注塑装置和增强电连接效果部挤压注塑装置，2个装置相邻独立设置，主栅线端头及焊接增强点加压注塑装置包括安装台，在安装台的上侧设有导电银浆料料存储装置，其下侧设有挤压导电银浆料料枪头，在挤压导电银浆料料枪头上设有涂刷图案模具；增强电连接效果部挤压注塑装置包括导电银浆料料装载装置，在导电银浆料料装载装置下侧设有挤压枪头，挤压枪头上设有涂刷模具。

本实用新型针对的无主栅电池片其两端设有端头，并非完全改变现有的生产工艺，仅将中间部分的主栅线除去，减少主栅线的印刷，同时由于主栅线本身要求很高，不印刷主栅线会大大降低工作质量要求，同时降低网版生产的要求，进而降低生产成本。

挤压注塑装置上下左右均可移动。

挤压注塑装置在工作状态其底端距待处理电池片的距离为1-2mm。

焊接增强点设置在主栅线端头印刷处之间；增强电连接效果部设置在一对主栅线端头印刷处之间的连线上或连线的一侧。

细栅线网版的细栅线数量为50-110根，细栅线宽度为60—120微米。

主栅线端头印刷长度效果最佳为2-20mm,最佳印刷宽度效果最佳为0.2-1.2mm。

焊接增强点的长度为2-10毫米，宽度为0.2-1.2毫米，其形状包括矩形、圆形、椭圆形和三角形。

增强电连接效果部的宽度为60-120微米，高度为10—40微米，其形状包括直线形、菱形、折线形或圆滑过渡线形。

一种采用上述设备生产无主栅电池片的工艺，包括以下步骤：

a晶硅基片选择

优先质量符合质量标准的晶硅基片；晶硅基片无外观缺陷例如：裂片、缺角等；少数载流子寿命在20微秒以上。

b晶硅基片表面制绒

硅片表面制绒：在硅片表面进行腐蚀形成凸凹不平的形状，以增加硅片对太阳光的捕获率；

c扩散形成PN结

扩散形成PN结：对硅片进行磷或硼掺杂，使得电池片两侧分别形成P型硅和N型硅；

d表面镀减反射涂层

硅片表面镀减反射膜：在硅片表面沉积一层氮化硅薄膜，以减少太阳光的反射率；

印刷电极

f印刷电极：包括给硅片两侧分别印刷铝背面场、背面电极、细栅线以及主栅线端头、焊接增强点和增强电连接效果部。

印刷正面电极的细栅线时，首先将经过a-d处理的电池片放到电池片运送平台上，例如附图所示，导电银浆料在刮刀的左侧，且随着刮刀向左运动而移动。在刮刀下压的时候，导电银浆料漏过丝网而附着在晶硅基片上，接着刮刀的运动将多余导电银浆料刮走，然后由电池片运送平台运出，细栅线印刷完毕，进入下一个工序；

调整主栅线端头及焊接增强点加压注塑装置距离待处理电池片1-2mm，首先在细栅线垂直的一端挤压导电银浆料形成2-6对主栅线端头；然后移动挤压导电银浆料枪头，调整涂刷图案模具尺寸，在细栅线中间位置挤压导电银浆料形成焊接增强点；至此完成主栅线端头及焊接增强点的涂刷，待处理电池片进入下一个工序；

调整增强电连接效果部挤压注塑装置距离待处理电池片1-2mm，移动挤压导电银浆料枪头，调整涂刷图案模具尺寸，在主栅线端头之间任意位置挤压导电银浆料形成增强电连接效果部。

本实用新型解决了目前电池片正面电极的印刷工艺和丝网网版不能满足我们无主栅线电池片的生产，因此需要提出特殊的无主栅线电池片的印刷网版。

此外，常规电池片正面电极的主栅线和细栅线对印刷质量要求比较高，因此对丝网要求比较高；然而在我们的无主栅线电池片中，因为没有主栅线，只对细栅线的印刷质量要求稍微高一些，对其他的一些印刷部位要求不高，故而降低了丝网制作难度，从而降低了丝网网版的制作成本。

本实用新型为无主栅线太阳能电池片设计，其具有很大的应用空间，具有推动太阳能光伏产业进步的效果。

附图说明

图1本实用新型设备整体主要部分结构示意图；

图2本实用新型无主栅电池片结构示意图；

图3本实用新型无主栅电池片结构示意图；

图4本实用新型无主栅电池片结构示意图；

图5本实用新型无主栅电池片结构示意图；

图6本实用新型无主栅电池片结构示意图；

图7本实用新型无主栅电池片结构示意图；

图8本实用新型细栅线网版结构示意图。

图中：1 工作台；2 待处理电池片；3 细栅线网版；4 刮刀；5 涂刷图案模具；6 挤压导电银浆料料枪头；7 安装台；8 无主栅电池片；9 涂刷模具；10 挤压枪头；11 导电银浆料装载装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

一种印刷无主栅电池片正面电极设备，包括工作台1、刮刀4、细栅线网版3、待处理电池片2和导电银浆料出口，工作台1上设有电池片运送平台，待处理电池片2放置在电池片运送平台上，细栅线网版3设置在电池片运送平台上方，刮刀6和导电银浆料出口设置在细栅线网版3的上方；还包括挤压注塑装置，所述挤压注塑装置设置在细栅线网版3的下一个工位上，其包括主栅线端头及焊接增强点挤压注塑装置和增强电连接效果部挤压注塑装置，2个装置相邻独立设置，主栅线端头及焊接增强点加压注塑装置包括安装台7，在安装台7的上侧设有导电银浆料料存储装置，其下侧设有挤压导电银浆料料枪头6，在挤压导电银浆料料枪头6上设有涂刷图案模具5；增强电连接效果部挤压注塑装置包括导电银浆料料装载装置11，在导电银浆料料装载装置11下侧设有挤压枪头10，挤压枪头10上设有涂刷模具9。