一种丝网印刷网版和太阳能电池电极的印刷方法
【专利摘要】本申请公开了一种丝网印刷网版，用于制作太阳能电池片，包括：设置有印刷图案的第一区域，所述第一区域的形状与所述太阳能电池片的形状相匹配；包围所述第一区域的第二区域，所述第二区域设置有辅助镂空图案，所述辅助镂空图案用于减小或是消除所述第一区域与所述第二区域的应力差，解决了边缘印粗的现象。本申请还公开了一种太阳能电池电极的印刷方法，利用这种方法，改善了电池外观，提高了电池转换效率。
【专利说明】—种丝网印刷网版和太阳能电池电极的印刷方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池制造领域，特别是涉及一种丝网印刷网版和太阳能电池电极的印刷方法。
【背景技术】
[0002]丝网印刷技术是一种网孔印刷技术，其采用的丝网印刷网版由激光刻蚀或电镀工艺制作而成。利用丝网印刷技术能够在太阳能电池表面印刷电极，由于丝网印刷网版的印刷部位完全镂空，因此丝网印刷技术具有印刷线条更平直的优点，且能印刷30 μ m甚至更细的线条，从而能够节省电极浆料并减少遮光面积，能够在一定程度上提高太阳能电池的转换效率。由于具有如上所述的优点，丝网印刷技术已经逐渐成为太阳能电池电极制作的主流技术之一。
[0003]参考图1和图2，图1为利用丝网印刷技术印刷太阳能电池电极的过程的剖面示意图，图2为现有技术中丝网印刷网版的俯视图。在实际使用丝网印刷网版进行印刷时，如图1所示，太阳能电池片102放置于工作台101上，丝网印刷网版103置于所述太阳能电池片102上，所述丝网印刷网版103上具有镂空图案104，刮刀106在所述丝网印刷网版上水平移动，将电极浆料105压入所述镂空图案104中，从而在所述太阳能电池102表面形成电极图案。
[0004]由于所述刮刀106压迫所述丝网印刷网版103，会导致所述丝网印刷网版103发生翘曲变形，但是不同区域的形变程度有所不同。如图2所示，虚线框内为印刷区域201，其中的实线为镂空图案104，该镂空图案104可以分解刮刀106对印刷区域201的应力，而在印刷区域201以外为整块的金属板202，由于金属板202在刮刀的作用下，所承受的应力更大，导致金属板202变形，由于上述形变程度的不同，从而出现靠近边缘处的电极印粗现象。而且，随着丝网印刷网版使用次数的增加，会加剧这种靠近边缘处的印粗现象，这会严重影响成品电池的外观，而且也会增加遮光面积，影响电池的电流，降低电池效率。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种丝网印刷网版，能够避免靠近边缘处的电极印粗现象，改善电池外观，提高电池转换效率。另外，本发明还提供了一种太阳能电池电极的印刷方法。
[0006]本发明提供的一种丝网印刷网版，用于制作太阳能电池片，包括:设置有印刷图案的第一区域，所述第一区域的形状与所述太阳能电池片的形状相匹配；包围所述第一区域的第二区域，所述第二区域设置有辅助镂空图案，所述辅助镂空图案用于减小或是消除所述第一区域与所述第二区域的应力差。
[0007]优选的，所述丝网印刷网版为矩形，所述第一区域为矩形。
[0008]优选的，在上述网版中，所述辅助镂空图案与所述第一区域的距离不小于0.5mm。
[0009]优选的，在上述网版中，所述辅助镂空图案包括四部分:设置在所述第一区域的第一条边和与其对应的所述网版的第一条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第一条边；设置在所述第一区域的第二条边和与其对应的所述网版的第二条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第二条边；设置在所述第一区域的第三条边和与其对应的所述网版的第三条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第三条边；设置在所述第一区域的第四条边和与其对应的所述网版的第四条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第四条边。
[0010]优选的，在上述网版中，各部分镂空线条的线宽均为10μπι-50μπι，包括端点值。
[0011]优选的，在上述网版中，所述辅助镂空图案包括四部分:设置在所述第一区域的第一条边和与其对应的所述网版的第一条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔；设置在所述第一区域的第二条边和与其对应的所述网版的第二条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔；设置在所述第一区域的第三条边和与其对应的所述网版的第三条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔；设置在所述第一区域的第四条边和与其对应的所述网版的第四条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔。
[0012]优选的，在上述网版中，所述网版的第二区域还设置有防漏层，所述防漏层位于所述辅助镂空图案的背面，用于封住所述辅助镂空图案，以避免所述辅助镂空图案漏浆料。
[0013]优选的，在上述网版中，所述防漏层为胶带。
[0014]优选的，在上述网版中，所述防漏层的厚度小于0.2mm。
[0015]本发明提供的一种太阳能电池电极的印刷方法，包括:
[0016]印刷所述太阳能电池的背电极及背场；
[0017]印刷所述太阳能电池正面电极的主栅；
[0018]采用如上面所述的丝网印刷网版印刷所述太阳能电池正面电极的副栅；
[0019]对所述太阳能电池进行烧结。
[0020]通过上述描述，本发明提供的丝网印刷网版包括:设置有印刷图案的第一区域，以及包围所述第一区域的第二区域，所述第二区域设置有辅助镂空图案。这种网版解决了现有技术中靠近边缘的电极印粗的问题，具有明显的有益效果。本发明中，在网版的第二区域增加了辅助镂空图案，这种辅助镂空图案能够在刮刀压迫网版上靠近边缘的区域时，分解刮刀产生的应力，从而减小或是消除所述第一区域与所述第二区域的应力差，使得所述第一区域和所述第二区域的形变程度相同，解决了靠近第二区域的电极印粗的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为利用丝网印刷技术印刷太阳能电池电极的剖面示意图；
[0023]图2为现有技术中丝网印刷所用网版的俯视示意图；
[0024]图3为本申请实施例提供的第一种丝网印刷网版示意图；
[0025]图4为本申请实施例提供的第二种丝网印刷网版示意图；
[0026]图5为本申请实施例提供的一种太阳能电池电极的印刷流程图；
[0027]图6为本申请实施例提供的一种印刷太阳能电池正面电极主栅的网版示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]本申请实施例提供了两种丝网印刷网版，参考图3，图3为本申请实施例提供的第一种丝网印刷网版。该网版包括:第一区域301以及第二区域302。
[0030]所述第一区域301设置有印刷图案104。
[0031]其中，所述第一区域301为虚线框所围起来的区域。在本实施例中，优选的设置所述第一区域301的形状为矩形，用于在矩形或是圆角矩形的太阳能电池片的表面印刷电极。
[0032]所述第一区域301包括四条边:第一边303、第二边308、第三边313和第四边318，其中，所述第一边303与所述第三边313为所述第一区域301的对边，且二者相互平行，所述第二边308与所述第四边318为所述第一区域的对边，且二者相互平行，所述印刷图案104为镂空图案，电极浆料能够通过所述印刷图案104进入太阳能电池片的表面，在所述太阳能电池片的表面形成电极。需要说明的是，由于太阳能电池片的形状不仅仅包括矩形，还包括异形太阳能电池片，因此，所述第一区域301也可以是与异形太阳能电池片形状相同的形状。
[0033]所述第二区域302包围所述第一区域301，且所述第二区域302设置有辅助镂空图案，本实施例中的第一种网版采用的辅助镂空图案为镂空线条305、306、307、310、311、312、315、316、317、320、321、322，所述镂空线条用于减小或是消除所述第一区域301与所述第二区域302的应力差。
[0034]其中，所述第二区域302的边框形状也是矩形，所述第二区域302包括四条边:第五边304、第六边309、第七边314和第八边319。所述第五边304和所述第七边314为所述第二区域302的相对边，两者相互平行；所述第六边309与所述第八边319为所述第二区域302的相对边，两者相互平行。
[0035]所述第五边304为与所述第一区域301的所述第一边303相对应的边，所述第五边304和所述第一边303之间设置有并排分布的相互平行的镂空线条305、306和307，且所述镂空线条305、306和307长度和间距相同，并与所述第一区域301的第一边303平行；所述镂空线条307为离所述第一区域301的所述第一边303距离最近的镂空线条，且所述镂空线条307与所述第一边303的距离为1.5mm,当然该距离可以为不小于0.5mm的任意值，只要保证所述镂空线条与所述第一区域之间保持足够的距离，不影响电极的印刷即可。
[0036]所述第六边309为与所述第一区域301的所述第二边308相对应的边，所述第六边309和所述第二边308之间设置有并排分布的相互平行的镂空线条310、311和312，且所述镂空线条310、311和312长度和间距相同，并与所述第一区域301的第二边308平行；所述镂空线条312为离所述第一区域301的所述第二边308距离最近的镂空线条，且所述镂空线条312与所述第二边308的距离为1.5mm,当然该距离也可以是不小于0.5mm的任意值，只要保证所述镂空线条与所述第一区域之间保持足够的距离，不影响电极的印刷即可。
[0037]所述第七边314为与所述第一区域301的所述第三边313相对应的边，所述第七边314和所述第三边313之间设置有并排分布的相互平行的镂空线条315、316和317，且所述镂空线条315、316和317长度和间距相同，并与所述第一区域301的第三边313平行；所述镂空线条315为离所述第一区域301的所述第三边313距离最近的镂空线条，且所述镂空线条315与所述第三边313的距离为1.5mm,当然该距离也可以是不小于0.5mm的任意值，只要保证所述镂空线条与所述第一区域之间保持足够的距离，不影响电极的印刷即可。
[0038]所述第八边319为与所述第一区域301的所述第四边318相对应的边，所述第八边319和所述第四边318之间设置有并排分布的相互平行的镂空线条320、321和322，且所述镂空线条320、321和322长度和间距相同，并与所述第一区域301的第四边318平行；所述镂空线条320为离所述第一区域301的所述第四边318距离最近的镂空线条，且所述镂空线条320与所述第四边318的距离为1.5mm,当然该距离也可以是不小于0.5mm的任意值，只要保证所述镂空线条与所述第一区域之间保持足够的距离，不影响电极的印刷即可。
[0039]如上所述，在所述第二区域302设置的所述镂空线条能够改善所述第二区域302承受的应力状况，从而减小甚至避免边缘印粗。
[0040]其中，如上所述的镂空线条305、306、307的长度、线宽和间距与所述镂空线条315、316、317的长度、线宽和间距完全相同，所述镂空线条310、311、312的长度、线宽和间距与所述镂空线条320、321、322完全相同。如图所示，第一对称轴323为通过第一区域中心点325且平行于所述第一边303的对称轴，第二对称轴324为通过第一区域中心点325且平行于所述第二边308的对称轴。所述镂空线条305和所述镂空线条317相对于所述第一对称轴323对称，所述镂空线条306与所述镂空线条316相对于所述第一对称轴323对称，所述镂空线条307和所述镂空线条315相对于所述第一对称轴323对称；所述镂空线条312和所述镂空线条320相对于所述第二对称轴324对称，所述镂空线条311和所述镂空线条321相对于所述第二对称轴324对称,所述镂空线条310和所述镂空线条322相对于所述第二对称轴324对称。
[0041]所述镂空线条采用如上面所述的排列方式，能够有效的保证在印刷过程中所述丝网印刷网版的各部位受力的均衡，使得印刷出来的图案的粗细更均匀。
[0042]其中，作为优选方案，如上面所述的各部分镂空线条305、306、307、310、311、312、315、316、317、320、321、322的线宽均与所述印刷图案104的线宽相同，所述线宽为40 μ m。需要说明的是，各部分镂空线条在保证线宽相等的前提下，也可以为10 μ m-50 μ m的范围内的任意值，其中，该范围包括端点值10 μ m和50 μ m。另外需要说明的是，本实施例中每部分镂空线条的数量为三条，仅是一个优选方案，当然，每部分的镂空线条数量可以为一条至五条中的任意数量。此外，利用虚线代替如上面所述的线条，也能达到同样的效果。
[0043]在上述网版中，在所述网版的第二区域还设置有防漏层，所述防漏层位于所述第二区域302中镂空线条的背面，也就是与工作台相对的表面。设置所述防漏层是为了封住所述辅助镂空图案，以避免所述辅助镂空图案在印刷过程中漏浆料，从而使太阳能电池片免受多余浆料的沾污。
[0044]其中，所述防漏层可以优选为胶带，当然也可以是其他装置，只要能够起到防漏浆料的作用而又不影响所述网版的第二区域302的正常形变即可。作为一种优选方案，所述防漏层的厚度要小于0.2mm,以免防漏层过厚而导致所述网版的第一区域301与所述太阳能电池片的间距过大而不利于图案的印刷。
[0045]本申请实施例还提供了另一种丝网印刷网版，参考图4，图4为本申请实施例提供的第二种丝网印刷网版。所述第二种网版同所述第一种网版一样，包括:具有印刷图案104的第一区域401和包围所述第一区域401的第二区域402。所述第二种网版与所述第一种网版的区别在于:所述第二种网版的所述第二区域中分布有尺寸和间距相等的通孔405。如图4所示，这些所述通孔405也分为四部分，每部分中的通孔排列成三条并排的互相平行的直线，所述通孔405所排列成的直线的分布与上述第一种网版中的镂空线条分布方式相同，在此不再赘述。其中，作为优选，所述通孔405与所述第一区域401的边缘的距离不小于 0.5mmο
[0046]通过上述描述可知，本实施例提供的丝网印刷网版通过在所述第二区域添加辅助镂空图案，能够在刮刀压迫网版上靠近边缘的区域时，分解刮刀产生的应力，从而减小或是消除所述第一区域与所述第二区域的应力差，从而减少金属板的变形，解决了靠近边缘的电极印粗的问题。
[0047]基于上述实施例，本申请的另一实施例还提供了一种太阳能电池电极的印刷方法，参考图5，图5为本实施例提供的一种太阳能电池电极的印刷方法，该方法包括如下步骤:
[0048]S51:印刷所述太阳能电池的背电极及背场；
[0049]S52:印刷所述太阳能电池正面电极的主栅；
[0050]其中，该步骤所采用的丝网印刷的网版如图6所示，所述网版中用虚线所示的边缘601围起来的区域与所述太阳能电池片的形状完全相同，两个镂空线条602的形状与太阳能电池正面电极的主栅形状完全相同。印刷过程中，将电极浆料压入镂空线条602中，形成太阳能电池正面电极的主栅。
[0051]S53:采用如上面的实施例所述的丝网印刷网版印刷所述太阳能电池正面电极的副栅；
[0052]其中，所述用于印制太阳能电池正面电极主栅的网版的镂空线条602和所述用于印制太阳能电池正面电极副栅的网版的镂空线条104是相互匹配的。由于上述实施例中所述的丝网印刷网版的第二区域302增加了辅助镂空图案，因此能够减小甚至消除第二区域302的变形，解决边缘印粗的问题。
[0053]S54:对所述太阳能电池进行烧结。
[0054]本实施例提供的太阳能电池电极的印刷方法，在进行太阳能电池制作时，在形成电池栅线过程中采用上述实施例所述的网版进行丝网印刷，能够避免边缘栅线印粗的问题，保证了太阳能电池的栅线质量，进而保证了其外观以及光电转换效率。
[0055]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种丝网印刷网版，用于制作太阳能电池片，其特征在于，包括: 设置有印刷图案的第一区域，所述第一区域的形状与所述太阳能电池片的形状相匹配； 包围所述第一区域的第二区域，所述第二区域设置有辅助镂空图案，所述辅助镂空图案用于减小或是消除所述第一区域与所述第二区域的应力差。
2.根据权利要求1所述的网版，其特征在于，所述丝网印刷网版为矩形，所述第一区域为矩形。
3.根据权利要求2所述的网版，其特征在于，所述辅助镂空图案与所述第一区域的距离不小于0.5mm。
4.根据权利要求3所述的网版，其特征在于，所述辅助镂空图案包括四部分: 设置在所述第一区域的第一条边和与其对应的所述网版的第一条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第一条边； 设置在所述第一区域的第二条边和与其对应的所述网版的第二条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第二条边； 设置在所述第一区域的第三条边和与其对应的所述网版的第三条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第二条边； 设置在所述第一区域的第四条边和与其对应的所述网版的第四条边之间平行分布的一至五条镂空线条，所述镂空线条长度和间距相同，且所述镂空线条平行于所述第一区域的第四条边。
5.根据权利要求4所述的网版，其特征在于，各部分镂空线条的线宽均为10μ---50μπ?，包括端点值。
6.根据权利要求3所述的网版，其特征在于，所述辅助镂空图案包括四部分: 设置在所述第一区域的第一条边和与其对应的所述网版的第一条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔； 设置在所述第一区域的第二条边和与其对应的所述网版的第二条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔； 设置在所述第一区域的第三条边和与其对应的所述网版的第三条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔； 设置在所述第一区域的第四条边和与其对应的所述网版的第四条边之间分布的尺寸和间距相等的通孔。
7.根据权利要求1-6任一项所述的网版，其特征在于，所述网版的第二区域还设置有防漏层，所述防漏层位于所述辅助镂空图案的背面，用于封住所述辅助镂空图案，以避免所述辅助镂空图案漏浆料。
8.根据权利要求7所述的网版，其特征在于，所述防漏层为胶带。
9.根据权利要求7所述的网版，其特征在于，所述防漏层的厚度小于0.2mm。
10.一种太阳能电池电极的印刷方法，其特征在于，包括: 印刷所述太阳能电池的背电极及背场； 印刷所述太阳能电池正面电极的主栅； 采用如权利要求1-9任一项所述的丝网印刷网版印刷所述太阳能电池正面电极的副栅； 对所述太阳能电池进行烧结。
【文档编号】B41M1/12GK104275917SQ201410604805
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】刘伟, 王静, 张东升, 吝占胜 申请人:英利能源（中国）有限公司