用于光伏电池的栅线制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于光伏电池的栅线制造工艺，将第一浆料、第二浆料分别装入与下喷嘴、上喷嘴相连接的容器，下喷嘴和上喷嘴行进速度为125mm/s；电池正面电极栅线烘干温度140~160℃；所述第一浆料由下列组分组成：有机载体、银粉、玻璃粉和欧姆接触添加剂 ，第一浆料中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照55：30：10：5重量份比例形成；所述第二浆料由下列重量份比例的组分组成：有机载体、银粉、玻璃粉和金属粘结剂，所述第一浆料层宽度为40~80μm，高度为5~10μm；所述第二浆料层宽度为40~80μm，高度为15~30μm。本发明解决了定位精度问题，电极金属栅线本身还具有良好的导电性能，且能获得的金属栅线的高宽比大。
【专利说明】用于光伏电池的栅线制造工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于光伏电池的栅线制造工艺，属于太阳能电池制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池是具有"光伏效应"的半导体器件，该器件的PN结被光照后产生电压， 即光能产生电能的过程，那么，根据上述原理，最关键的是必须有连通回路把电能形成电 流，才能使用。因此在太阳能电池的表面制备电极引出电流，就非常重要。目前，产业化的 方案是分别在太阳能电池的两面印刷浆料做成电极，其中一种是用于太阳能电池背面的铝 或铝/银电极；另一种是用于太阳能电池受光面(正面）的银电极，相较于太阳能电池的性 能，其正面电极的要求非常高，因为它会直接影响太阳能电池的转换效率(关键性能)。一般 来讲，正面电极栅线必须具备以下条件：具有低的接触电阻和体电阻，电极的高宽比要大， 减少对阳光吸收的影响。目前制备正面电极栅线的主要方法为丝网印刷工艺。丝网印刷工 艺作为一种早已成熟的工艺方法应用于太阳能光伏电池的制造，但是，采用丝网印刷工艺 还有一个缺陷，就是难以获得高宽比很大的电极栅线，一般来说，丝网印刷工艺制作的电极 栅线的高宽比小于0.3,这都是因为浆料的粘度、印刷压力、丝网厚度等因素的制约。与此同 时，目前丝网印刷主要采用一次印刷技术，因而所采用的浆料既要满足电极对接触界面的 要求的同时还要满足对电极形状和导电能力的要求。因而目前的浆料只能寻求两者之间的 平衡。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种用于光伏电池的栅线制造工艺，此制备工艺能制备高宽比的太阳 能电池正面电极并解决了定位精度问题；其次，可以满足对电极形状和导电能力的要求，可 避免在加工过程中施加在硅片上的压力导致硅片碎裂。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于光伏电池的栅线制造工艺， 所述电池正面电极栅线由第一浆料层（A)、位于此第一浆料层（A)上表面的第二浆料层（B) 组成； 将第一浆料(A)、第二浆料（B)分别装入与下喷嘴、上喷嘴相连接的容器，所述下喷嘴 与上喷嘴紧贴地并行设置且上喷嘴位于下喷嘴上侧面；所述下喷嘴喷涂压力为〇. 5MPa，所 述上喷嘴喷涂压力为0. 65MPa，下喷嘴和上喷嘴行进速度为125mm/s ;电池正面电极栅线烘 干温度14(Tl60°C，烘干时间14?16分钟； 所述第一浆料（A)由下列重量份比例的组分组成： 有机载体 23份， 银粉 70份， 玻璃粉 5份， 欧姆接触添加剂 2份， 所述第一浆料(A)中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照55 :30 : 10 :5重量份比例加热至60°C，搅拌至少2小时混合形成； 所述第二浆料（B)由下列重量份比例的组分组成： 有机载体 10份， 银粉 85份， 玻璃粉 1份， 金属相粘结剂 4份， 所述第二浆料（B)中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照53 :28 : 14 :5重量份比例加热至60°C，搅拌至少2小时混合形成； 所述银粉的粒径为〇. OflO μ m ; 所述玻璃粉为硼-硅-铅、铋-硅-锑、铋-硅-锌、铋-硅-铅体系中的任意一种。
[0005] 上述技术方案中进一步改进的技术方案如下： 1、上述方案中，所述电池正面电极栅线宽度为4(Γ80 μ m，高度为2(Γ40 μ m ;其中，所述 第一浆料层A宽度为4(Γ80 μ m，高度为5?10 μ m ;所述第二浆料层B宽度为4(Γ80 μ m，高度 为 15?30 μ m。
[0006] 2、上述方案中，所述第一浆料（A)经搅拌后在三辊研磨机上研磨30分钟后获得； 所述第二浆料（B)的配置搅拌后在三辊研磨机上研磨30分钟后获得。
[0007] 3、上述方案中，所述下喷嘴最低处离太阳能电池 0. lmnT5mm。
[0008] 4、上述方案中，所述电池正面电极栅线烘干温度15(T300°C，所述烘干时间15分 钟。
[0009] 5、上述方案中，所述玻璃粉软化点应为35(T550°C，同时，其粒径为0. 05?2μπι。
[0010] 6、上述方案中，所述银粉的粒径为0· 05?2μπι。
[0011] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果： 1、本发明采用特定配方和工艺的第一浆料主要满足对接触界面的要求，采用特定配方 和工艺的第二浆料叠加在第一浆料层上表面主要用来满足对电极形状和导电能力的要求； 其次，将第一浆料(Α)、第二浆料（B)分别装入与下喷嘴、上喷嘴相连接的容器，所述下喷嘴 与上喷嘴紧贴地并行设置且下喷嘴位于上喷嘴上侧面，一次喷涂两种浆料，所述下喷嘴喷 涂压力为〇· 5MPa，所述上喷嘴喷涂压力为0· 65MPa，从而解决了第一浆料层和第二浆料层 之间的定位精度。
[0012] 2、本发明采用特定的组分配方及其第一浆料层和第二浆料层搭配组合，有机载 体和烧结时起烧透减反层和粘结作用的无机载体，银微粉作为导电体。特定的无机载体和 有机载体组合低熔点玻璃微粉和起助烧作用的金属氧化物组成，改善了减反层的烧透能力 和电极对电池基片的结合力，无机载体对接触电阻的降低也起非常关键的作用。
[0013] 3、本发明采用两个喷头的喷嘴装置，一次喷涂两种浆料，在硅片上连续喷涂正面 电极栅线，下喷嘴喷涂的第一浆料为了增强正面电极栅线与硅片的欧姆接触，降低接触电 阻；下喷嘴喷涂的第二浆料为了增强正面电极栅线的导电率，降低电极栅线的体电阻。第一 浆料和第二浆料经过烘干烧结以后形成合一的正面电极金属栅线。最终形成的正面电极金 属栅线不仅和硅片有良好的接触，而且电极金属栅线本身还具有良好的导电性能，且能获 得的金属栅线的高宽比大于〇. 3。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 附图1为本发明栅线制造工艺喷头固定时的示意图； 附图2为本发明栅线制造工艺硅片固定时的示意图； 附图3为本发明电池正面的结构示意图。
[0015] 以上附图中：1、第一浆料层；2、第二浆料层；3、上喷嘴；4、下喷嘴；5、电池。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例1-5 :-种用于光伏电池的栅线制造工艺，如附图1-3所示，所述电池正面电极 栅线由第一浆料层1、位于此第一浆料层1上表面的第二浆料层2组成； 将第一浆料(A)、第二浆料（B)分别装入与下喷嘴4、上喷嘴3相连接的容器，所述下喷 嘴4与上喷嘴紧3贴地并行设置且上喷嘴3位于下喷嘴4上侧面；所述下喷嘴4喷涂压力 为0. 5MPa，所述上喷嘴3喷涂压力为0. 65MPa，下喷嘴4和上喷嘴3行进速度为125mm/s ; 电池5正面电极栅线烘干温度14(Tl60°C，烘干时间14~16分钟； 所述第一浆料（A)由下列重量份比例的组分组成： 有机载体 23份， 银粉 70份， 玻璃粉 5份， 欧姆接触添加剂 2份， 所述第一浆料(A)中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照55 :30 : 10 :5重量份比例加热至60°C，搅拌至少2小时混合形成； 所述第二浆料（B)由下列重量份比例的组分组成： 有机载体 10份， 银粉 85份， 玻璃粉 1份， 金属相粘结剂 4份， 所述第二浆料（B)中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照53 :28 : 14 :5重量份比例加热至60°C，搅拌至少2小时混合形成； 所述银粉粒径实施例1为2μπι，实施例2为6μπι，实施例3为9μπι，实施例4为 0· 05 μ m，实施例5为2 μ m ; 所述玻璃粉实施例1为砸-娃-铅，实施例2为秘-娃-铺，实施例3为秘-娃-锋， 实施例4为秘-娃-铅，实施例5为秘-娃-铅。
[0017] 所述电池正面电极栅线宽度，所述第一浆料层A和第二浆料层B尺寸如表1所示： 表1
【权利要求】
1. 一种用于光伏电池的栅线制造工艺，其特征在于：所述电池正面电极栅线由第一浆 料层、位于此第一浆料层上表面的第二浆料层组成； 将第一浆料、第二浆料分别装入与下喷嘴、上喷嘴相连接的容器，所述下喷嘴与上喷嘴 紧贴地并行设置且上喷嘴位于下喷嘴上侧面，下喷嘴和上喷嘴行进速度为125mm/s ;电池 正面电极栅线烘干温度14(T160°C，烘干时间14~16分钟； 所述第一浆料由下列重量份比例的组分组成： 有机载体 23份， 银粉 70份， 玻璃粉 5份， 欧姆接触添加剂 2份， 所述第一浆料中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照55 :30 :10 :5 重量份比例加热至60°C，搅拌至少2小时混合形成； 所述第二浆料由下列重量份比例的组分组成： 有机载体 10份， 银粉 85份， 玻璃粉 1份， 金属粘结剂 4份， 所述第二浆料中有机载体由松油醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、余量按照53 :28 :14 :5 重量份比例加热至60°C，搅拌至少2小时混合形成； 所述银粉的粒径为〇. 〇1~1〇 U m，所述玻璃粉为硼-硅-铅；所述第一浆料层A宽度为 40?80 ii m，高度为5?10 ii m ;所述第二浆料层B宽度为40?80 ii m，高度为15?30 ii m。
2. 根据权利要求1所述的栅线制造工艺，其特征在于：所述玻璃粉软化点应为 350?550°C，同时，其粒径为0. 05?2iim。
3. 根据权利要求1所述的栅线制造工艺，其特征在于：所述第一浆料经搅拌后在三辊 研磨机上研磨30分钟后获得；所述第二浆料的配置搅拌后在三辊研磨机上研磨30分钟后 获得。
4. 根据权利要求1所述的栅线制造工艺，其特征在于：所述下喷嘴最低处离太阳能电 池 0? 1mm?5mm。
5. 根据权利要求1所述的栅线制造工艺，其特征在于：所述银粉的粒径为0. 05~2 y m。
【文档编号】H01L31/18GK104393105SQ201410563868
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2012年6月11日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】周欣山, 汪山, 傅坚 申请人:苏州晶银新材料股份有限公司