激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法与流程

本发明属于太阳能光伏电池片领域，具体的说是涉及一种激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法。

背景技术：

栅线电极是目前光伏电池里最重要的结构和材料，主要功能是收集光伏转换的电流。常见的正面栅线电极包括主栅线、副栅线和细栅线，宽度依次减小。当前栅线电极最主流的加工方法是丝网印刷。为了提高光伏电池片的能量转换效率提升，降低加工成本，需要对丝网印刷技术进行改进。目前主要包括，减小细栅线的宽度和厚度，从而减小栅线电极的遮光面积和银浆用料。对于细栅线，宽度已经降低到50微米以下，这对丝网因数技术提出了挑战。

金属丝制备光伏电极栅线电极是将来的一个趋势。专利“一种太阳能电池的正面电极结构”(申请号201620380954.4)中，用金属丝印制机，在已丝网印刷有银栅线的基础上，再印制金属电极，金属丝与银栅线通过锡膏连接起来。金属丝采用铜等材料，成本大为降低。但这种方法，还没有完全放弃丝网印刷技术，只是部分采用了金属丝技术，此外，金属丝和电池片之间的仅通过锡膏在个别地方焊接，与丝网印刷银栅线连接。因此虽然节约的一部分电极材料，但收集电流能力有待提高。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法，对散布在光伏电池表面的金属粉粒进行烧结，直接形成电池的栅极电极。同时，选用更细的金属丝线，也可以更好的减少栅线电极遮光面积，以及金属电极用料。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法，包括以下步骤：

步骤1，准备金属丝线，并用夹具做成一排金属丝线，金属丝线之间的间距与待制作的细栅线的间距一致；

步骤2，将上述一排金属丝线贴在光伏电池片的表面，且金属丝线的两端固定在光伏电池片上，然后切断金属丝线的两端，形成横向细栅线；

步骤3，用激光束在所述金属丝线上扫描，使金属丝线熔融和烧结，得到横向的细栅线电极；

步骤4，重复上述步骤1-3，得到纵向的细栅线电极。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1中的金属丝线为银丝线、铝丝线、铜丝线和金丝线其中之一。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1中的金属丝线的直径为10～50微米之间。

作为本发明的进一步改进，所述步骤2中，所述金属丝线两端通过银浆固定。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3中，所述激光束的波长为700～1000纳米，并采用皮秒脉冲。

本发明的有益效果是：该激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法电极与电池结合力好，是纯物理的加工方法；栅线电极宽度可以更细，低于50微米，有利于减少栅线电极的遮光面积，以及节约电极材料用料；本发明用金属丝线制备光伏电池细栅线电极，材料种类范围广，可以是银、铜、铝等；栅线电极的宽度可控；栅线电极的材料致密性好，激光烧结和融合后，和电池表面的结合强度高。

附图说明

图1为本发明的方法示意图；

结合附图，作以下说明：

1——扫描激光束；2——金属丝线；

3——光伏电池片。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

参阅图1，为本发明所述的一种激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法，包括以下步骤：

步骤1，准备特定的金属丝线，例如30微米直径的纯银丝，并用夹具做成一排金属丝线，金属丝线之间的间距根据细栅线规格制定；

步骤2，将上述一排金属丝线贴在光伏电池片的表面，两端用银浆固定，然后切断金属丝线的两端，在光伏电池片表面，形成横向栅线；

步骤3，用激光束在金属丝线上扫描，激光束的波长为700～1000纳米，并采用皮秒脉冲，使金属丝线熔融和烧结，得到横向的细栅线电极；

步骤4，重复上述步骤1-3，得到纵向的细栅线电极。

其中，所述步骤1中的金属丝线为银丝线、铝丝线、铜丝线或金丝线，但不局限于此。

相比现有丝网印刷，本发明中的金属丝线制备细栅线电极方法，电极与电池结合力好，是纯物理的加工方法。此外，栅线电极宽度可以更细，低于50微米。因此，有利于减少栅线电极的遮光面积，以及节约电极材料用料。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种激光烧结金属丝线制备光伏电池片细栅线电极的方法，用金属丝线作为光伏电池的细栅线电极材料，替代传统的丝网印刷方法。首先把金属丝线贴在光伏电池表面，然后用银浆等进行两端固定。然后用激光扫描金属丝线，使其熔融和烧结，在电池片表面形成细栅线电极。采用本发明制备的光伏电池片细栅线电极，材料种类范围广，可以是银、铜、铝等；栅线电极的宽度更小；栅线电极的材料致密性好，激光烧结和融合后，和电池表面的结合强度高。

技术研发人员：朱学林
受保护的技术使用者：江苏欧达丰新能源科技发展有限公司
技术研发日：2019.05.30
技术公布日：2019.09.06