专利名称：太阳能电池电极印刷掩模版的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的一种太阳能电池电极印刷掩模版及其制造方法，属于太阳能电池印刷领域。
背景技术：
丝网印刷是将丝织物、合成纤维织物或金属丝网绷在网框上，采用手工刻漆膜或光化学制版的方法制作丝网印版。现代丝网印刷技术，则是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版(使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔，而非图文部分的丝网孔被堵住)。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。丝网印刷最早起源于中国，距今已有两千多年的历史了。早在我国古代的秦汉时期就出现了夹颉印花方法。到东汉时期夹颉蜡染方法已经普遍流行，而且印制产品的水平也有提高。至隋代大业年间，人们开始用绷有絹网的框子进行印花，使夹颉印花工艺发展为丝网印花。据史书记载，唐朝时宫廷里穿着的精美服饰就有用这种方法印制的。到了宋代丝网印刷又有了发展，并改进了原来使用的油性涂料，开始在染料里加入淀粉类的胶粉，使其成为浆料进行丝网印刷，使丝网印刷产品的色彩更加绚丽。丝网印刷术是中国的一大实用新型。美国《丝网印刷》杂志对中国丝网印刷技术有过这样的评述“有证据证明中国人在两千年以前就使用马鬃和模板。明朝初期的服装证明了他们的竞争精神和加工技术。”丝网印刷术的实用新型，促进了世界人类物质文明的发展。在两千年后的今天，丝网印刷技术不断发展完善，现已成为人类生活中不可缺少的一部分。丝网印刷不仅适应一般的纸张印刷，而且适应性非常广泛。例如陶瓷、玻璃、印刷线路板等。根据承印物的质地不同，印刷时就不尽相同，虽然各个系列间有着密不可分的内在联系，但因承印物质地不同(即化学性质和物理性质不同)，各自又有其各自的特殊性。所以通常人们按承印物不同划分为纸张类印刷、塑料类印刷、陶瓷类印刷、玻璃类印刷、线路板印刷、金属类印刷、纺织类印刷等几大类。这样就形成了各自的相对独立的印刷系统。电路板制作工艺之一，是在已有负性图案的网布上，用刮刀刮挤出适量的油墨(即阻剂)，透过局部网布形成正性图案，印着在基板的平坦铜面上，构成一种遮盖性的阻齐U，为后续选择性的蚀刻或电镀处理预做准备。这种转移的方式通称为“网版印刷”又称“丝网印刷”。在全球气候变暖的背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。节能减排势在必行，低碳发展已经逐渐成为社会发展的必然趋势，低碳生活不仅是一种态度、一种义务，更是一种责任。太阳能的利用在追求低碳的过程中占据重要的地位，太阳能电池就是太阳能利用的一个核心代表。但传统的太阳能电池电极印刷是采用普通的丝网板进行印刷，其细栅线印刷的线径一般在70um以上，这严重限制了太阳能电池转化率的提高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能电池电极印刷掩模版，该掩模版能够印刷出线径小、高宽比大的细栅线，减小了栅线的电阻，增大了硅板受光面积，提高太阳能电池的光电转化效率。为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下一种太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，包括多层结构，至少由第一层和第二层电铸层构成，所述电铸层上设置有主栅线和细栅线。第一层电铸层的主栅线和细栅线通过桥连连接。在第一层电铸层的主栅线桥连连接网上设置有导电银浆无法透过的阵列点。所述列阵点的图形形状为圆形、菱形、矩形、方形、三角形或任一种边数大于4的多边形。第二层电铸层的主栅线和细栅线无桥连连接。掩模版还包括第三层电铸层，第三层电铸层的主栅线和细栅线无桥连连接。掩模版还包括第四层电铸层，第四层电铸层的主栅线和细栅线无桥连连接。所述的细栅线的宽度小于70微米。所述掩模版由为不锈钢掩模版、镍金属掩模版、镍基金属掩模版或者其它金属掩模版在所述的掩模版四周边缘设有按一定规律排布边孔。 所述的掩模版直接固定在网框上。所述的掩模版通过丝网绷紧后固定在网框上。一种太阳能电池电极印刷掩模版的制作方法，其特征在于，包括以下步骤第一步芯膜前处理；第二步第一层电铸层成型；第三步第二层电铸层成型；第四步第二层以上电铸层成型；第五步退膜；第六步固定。所述第一步工艺中将芯模进行前处理，使芯膜表面洁净平整；所述第二步工艺在一块光面的芯模上面均勻涂布一层感光膜，通过曝光机将太阳能电池的电极掩模版第一层图形转移到感光干膜上面，曝光后进行显影清洗烘干等一系列工序，将未曝光处干膜清洗溶解掉，留下太阳能电池的电极掩模版图形，将制作好图形的芯模放到电铸溶液中进行电沉积成型，达到预期厚度时从电铸溶液中取出有一层电铸层的芯模；所述第三步工艺取出有电铸层的芯模经前处理喷砂、清洗等工序，在有电铸层的芯模铸层表面均匀涂布一层感光膜，再次用曝光机将太阳能电池的电极掩模版第二层的图形转移到感光干膜上面，重复电铸过程，电铸层达到预期厚度时，取出芯膜；所述第四步工艺如需进行两层以上电铸层，重复第三步，其中每次曝光图形随电铸层的需要作一定的改变，每层电铸层的厚度也根据相关工艺参数作调整；所述第五步工艺利用超声水洗以及其它相关工艺进行褪膜处理，并将退膜完毕的多层电铸掩模版从芯膜表面剥离；所述第六步工艺将剥离下来的掩模版通过焊接或者胶水等方法直接固定在网框上，也可以是通过丝网绷紧后用焊接或胶水等方法固定在网框上，所述网框为金属框或非金属框，所述金属框为铝框或锈钢框，所述丝网为金属丝网或聚酯丝网。本实用新型提供的太阳能电池电极印刷掩模版，能够克服传统太阳能电池丝网印刷掩模版电极精度较差，高宽比难以提高，细栅线由于编制丝网的缘故难以制作细线路的局限；以及能解决单层太阳能印刷掩模版印刷出细栅线银浆葫芦状的不良现象。本实用新型制作的太阳能电池电极印刷掩模版能够印刷出小尺寸电极细栅线，印刷出的细栅线银浆宽度能够控制在70um以内，而且细栅线的表面比较平整均一性好，栅线高宽比大。这些改变有效的减少了由于硅片表面栅线过宽造成的受光面积损失并且减小了栅线的电阻，增大了硅板受光面积，减少在汇集电流时造成的损失，进而提高了电池的光电转化效率。本实用新型解决了丝网交织重叠编制、单层太阳能印刷出栅线葫芦状现象的问题，提升了印刷质量；有效的提高细栅线高宽比，提升太阳能转化效率。
以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明。图I为第一层电铸层不意图；图2为图I中I的放大示意图；图3为第二层电铸层示意图；图4为图3中2的放大示意图；图5为设有阵列点的掩模版；图6为图5中3的放大示意图；图7为设有边孔的掩模版；图8为直接固定在网框上的掩模版；图9为绷网后固定在网框上的掩模版；图中4为列阵点、5为边孔。
具体实施方式
实施例I :本实用新型的一个实施例的流程图，所涉及的掩模版为两层结构，具体方案如下a、将不锈钢芯模进行前处理，使芯膜表面洁净平整。b、在不锈钢芯模上面均匀涂布一层感光膜；通过曝光机将太阳能电池的电极掩模版第一层图形转移到感光干膜上面；曝光后进行显影清洗烘干等一系列工序，将未曝光处干膜清洗溶解掉，留下太阳能电池的电极掩模版图形，太阳能电池电极掩模版第一层细栅线与主栅线都是通过栅线之间的桥连连接，掩模版图形与其相对应；将制作好图形的芯模放到电铸溶液中进行电沉积成型，达到预期厚度时从电铸溶液中取出有一层电铸层的芯模。图I所示为电铸太阳能电池电极掩模版第一层平面示意图，I为第一层电铸层主栅线与细栅线的放大示意图，如图2所示。C、取出有电铸层的芯模经前处理喷砂、清洗等工序；在有电铸层的芯模铸层表面均匀涂布一层感光膜；再次用曝光机将太阳能电池的电极掩模版第二层的图形转移到感光干膜上面，太阳能电池电极掩模版第二层细栅线与主栅线间无桥连接，是完全镂空，掩模版图形与其相对应，重复电铸过程，电铸层达到预期厚度时，取出芯膜。图3所示为电铸太阳能电池电极掩模版第二层平面示意图，2为第二层电铸层主栅线与细栅线的放大示意图，如图4所示。d、利用超声水洗以及其它相关工艺进行褪膜处理，并将退膜完毕的多层电铸掩模版从芯膜表面剥离。 e、制作好的掩模版通过焊接方式直接固定在网框上；所述网框为实心金属铝框。图8所示为直接焊接在网框上的太阳能电池电极掩模版。(制作好的掩模版也可以通过聚酯网绷紧后用胶水胶粘的方法固定在空心不锈钢网框上。图9所示为绷网后固定在网框上的太阳能电池电极掩模版)实施例2 在掩模版的主栅线上设置有导电银浆无法透过的阵列点，阵列点的图形形状可以是任何形状，如圆形、菱形、矩形、方形、三角形、任一种边数大于4的多边形等，优选为圆形；所述阵列点的形状为圆形时，圆形的直径为50um 1mm，所述阵列点的形状为矩形时，圆形的边长为50um Imm,所述阵列点的形状为三角时,三角形的边长为50um Imm ;所述阵列点中心间距为50um Imm ;所述阵列点所在行(或者列)与主栅线平行、垂直或呈一定角度。图5为设有阵列点的掩模版；3为主栅线与细栅线的放大示意图，如图6所示，阵列点4的图形形状为圆形，直径为50um，任何两个相邻圆的圆心间距为125um ;所述阵列点4所在行与主栅线平行、所在列与主栅线主体呈60°角。实施例3 图7所示为一种设有边孔的掩模版示意图。该掩模版四周边缘设有按一定规律排列的边孔；掩模版的边孔可以是任何形状，优选为圆形；所述掩模版每条边附近平行于边有两排边孔，且每排等间距分散；所述边孔是用于将掩模版用胶水固定于边框上或者是通过丝网固定于边框上。以上实施例目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围，所有由本实用新型简单变化而来的应用均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，包括多层结构，至少由第一层和第二层电铸层构成，所述电铸层上设置有主栅线和细栅线。
2.根据权利要求I所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，第一层电铸层的主栅线和细栅线通过桥连连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，在第一层电铸层的主栅线桥连连接网上设置有导电银浆无法透过的阵列点。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，所述列阵点的图形形状为圆形、菱形、矩形、方形、三角形或任一种边数大于4的多边形。
5.根据权利要求I所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，第二层电铸层的主栅线和细栅线无桥连连接。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，还包括第三层电铸层，第三层电铸层的主栅线和细栅线无桥连连接。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，还包括第四层电铸层，第四层电铸层的主栅线和细栅线无桥连连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，所述的细栅线的宽度小于70微米。
9.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，在所述的掩模版四周边缘设有按一定规律排布边孔。
10.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，所述的掩模版直接固定在网框上。
11.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池电极印刷掩模版，其特征在于，所述的掩模版通过丝网绷紧后固定在网框上。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能电池电极印刷掩模版及其制造方法，所述掩模版包括多层结构，至少由第一层和第二层电铸层构成，所述电铸层上设置有主栅线和细栅线。本实用新型解决了丝网交织重叠编制、单层太阳能印刷出栅线葫芦状现象的问题，提升了印刷质量；有效的提高细栅线高宽比，提升太阳能转化效率，具有广阔的市场前景。
文档编号B41F15/36GK202528559SQ20112054476
公开日2012年11月14日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者高小平, 魏志凌 申请人:昆山允升吉光电科技有限公司