一种电池片水平电镀的方法与装置与流程

本发明涉及光伏电池片及半导体制造领域，具体涉及一种用于电池片的水平电镀的方法，以及实现该方法的装置，用于在电池片的单面或者双面同时沉积金属电极。

背景技术：

1、为了进一步降低太阳能电池片的成本和提升电池片的发电效率，使用电镀铜取代丝网印刷银浆制作太阳能电池片的金属栅线正在得到越来越多的关注和研究。在电池片的薄片化趋势下，借鉴pcb行业或半导体的电镀设备，使用硬质导电点夹持电池片的方式面临越来越大的挑战，夹点处留下来的印迹或隐裂在一定程度上也对光伏电池片的外观和发电效率有负面影响。而借鉴和改造电池片的水平制绒或蚀刻设备的传输方式，来衍生出水平式的电镀设备也有一些先例。

2、水平电镀在光伏领域的应用技术之一是采用导电刷接触电池片的一面且保持该面干燥，对电池片的另一面采用光诱导电镀的方式，例如cn101796222b，其中使用滚轮传输电池片，在电池片受镀面的另一侧用导电刷提供电连接，这一技术要求导电刷接触面预先有金属层沉积，因此不适用于双面需要电镀金属栅线的电池片结构，例如异质结电池或topcon电池，也不适用于金属栅线只存在于电池片一面的电池片，例如背接触电池片（ibc或tbc结构），且导电刷易对电池片的表面造成划伤。

3、水平双面电镀技术，通常使用滚轮作为与电池片导电区域接触的阴极材料，或利用滚轮带液与电池片导电区域接触，例如cn105590987a使用电解质溶液作为导电介质，避免硬质接触。这两种方式的区别在于，滚轮本身很难接触到在一定厚度的掩膜下形成开口的电池片表面，利用离子液体的导电能力可以克服这一缺点。但是，离子液体与电池片表面可形成局部原电池，在不通电的情况下会对电池片表面金属形成反蚀，难以控制电镀均匀性，并且对电池片的电性能有一定的可靠性风险。利用滚轮作为与电池片接触的导电阴极时，滚轮上也会形成镀层，因此需要对滚轮进行定期的消镀处理，对正常生产有停机的需求进而影响设备稼动率及产能。

4、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本专利申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种新型的电池片水平电镀的方法，以解决现有技术的一个或多个问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电池片水平电镀的方法，电池片的受镀面上设置有掩膜开口，将柔性导电件固定地附着在所述掩膜开口上，使得所述柔性导电件与所述电池片之间形成电连接。

3、优选地，所述电池片具有导电材料层，所述导电材料层自所述掩膜开口露出，所述柔性导电件在所述掩膜开口上连接于所述导电材料层上。

4、进一步地，所述掩膜开口处设置有掩膜开口节点，所述柔性导电件固定地附着在所述掩膜开口节点上并在所述掩膜开口节点处与所述导电材料层之间形成电连接。

5、优选地，所述掩膜开口浸润在电镀液中，电镀阳极接触或浸没在所述电镀液中，所述柔性导电件具有第一端部与第二端部，所述第一端部固定地附着在所述掩膜开口上，所述第二端部与外置电源的负极之间电连接，所述外置电源的正极与所述电镀阳极之间电连接。

6、进一步地，所述电池片水平设置，所述柔性导电件沿长度方向呈弯折状，所述第二端部沿竖直方向高于所述第一端部并位于所述电镀液的液面上方。

7、进一步地，所述外置电源的负极电连接于导电连接件上，所述第二端部电连接在所述导电连接件上并通过所述导电连接件与所述外置电源的负极形成电连接。

8、在一些实施例中，所述电池片被传输依次经过表面处理槽、电镀槽及水洗槽，其中，在所述电池片传输经过所述电镀槽的过程中，所述柔性导电件、所述导电连接件与所述电池片的运动方向一致且速度相同。

9、在一些实施例中，所述导电连接件为贴附架，所述第二端部固定地附着在所述贴附架上；或者，所述导电连接件为夹爪，所述第二端部由所述夹爪固定夹持。

10、在一些实施例中，待电镀完成后，先将所述柔性导电件剪断，将所述柔性导电件分为与所述电池片连接的第一部分，以及与所述导电连接件连接的第二部分，

11、真空吸附所述电池片，并沿着所述柔性导电件贴附至所述掩膜开口的方向的反方向施力于所述柔性导电件，使得所述第一部分从所述电池片上分离；

12、和/或，采用毛刷擦拭或者化学剥离的方式使得所述第二部分从所述导电连接件上分离。

13、在一些实施例中，待电镀完成后，先解除所述导电连接件与所述第二端部的连接，再真空吸附所述电池片，并沿着所述柔性导电件贴附至所述掩膜开口的方向的反方向施力于所述柔性导电件，使得所述柔性导电件从所述电池片上分离。

14、在一些实施例中，所述柔性导电件呈带状或线状，所述第一端部与所述第二端部分设于所述柔性导电件长度方向上的相异两端。

15、优选地，所述受镀面上设置有多个所述的掩膜开口，多个所述掩膜开口中的部分或全部分别固定地附着有所述的柔性导电件。

16、优选地，所述电池片水平放置，所述电池片具有朝上设置的正面及朝下设置的背面，所述正面和/或所述背面为所述的受镀面，每个所述受镀面上均设置有所述的掩膜开口并连接有所述的柔性导电件。

17、进一步地，所述正面与所述背面均为所述的受镀面，所述掩膜开口上设置有掩膜开口节点，所述柔性导电件固定地附着在所述掩膜开口节点上并在所述掩膜开口节点处与所述电池片之间形成电连接，其中，所述电池片的正面上的所述掩膜开口节点中实际连接所述柔性导电件的称为第一掩膜开口节点，所述电池片的背面上的所述掩膜开口节点中实际连接所述柔性导电件的称为第二掩膜开口节点，所述第一掩膜开口节点与所述第二掩膜开口节点靠近所述电池片的同一侧边设置，所述的同一侧边沿所述电池片的传输方向延伸；或者，所述第一掩膜开口节点与所述第二掩膜开口节点分别靠近所述电池片相对的两个侧边设置，所述相对的两个侧边均沿所述电池片的传输方向延伸。

18、在一些实施例中，所述第一掩膜开口节点与所述第二掩膜开口节点在所述电池片的正面上的正投影间隔地设置，或者，所述第一掩膜开口节点与所述第二掩膜开口节点在所述电池片的背面上的正投影间隔地设置。

19、在一些实施例中，所述第一掩膜开口节点与所述第二掩膜开口节点的数量之和大于3，且所述第一掩膜开口节点与所述第二掩膜开口节点的数量均大于0，第一掩膜开口节点与第二掩膜开口节点在所述电池片的正面上的正投影交错设置。

20、优选地，所述柔性导电件粘接在所述掩膜开口处而与所述电池片之间形成电连接。

21、在一些实施例中，所述柔性导电件沿厚度方向具有导体层和设置在所述导体层一侧的导电胶层，所述导电胶层粘接在所述掩膜开口上。

22、在一些实施例中，所述导体层的导体材料为铜、铝、镍和不锈钢中的一种或者任意两种以上组成的合金材料，或者所述导体层为由铜、铝、镍和不锈钢中的多种沿厚度方向叠加形成的多层结构；和/或，所述导电胶层为导电的压敏胶层或导电的热敏胶层或者无纺布导电胶层。

23、在一些实施例中，所述柔性导电件还具有设置在所述导体层另一侧的第一覆膜层，所述第一覆膜层为绝缘膜层或者疏水膜层。

24、在一些实施例中，所述柔性导电件还具有设置在所述导电胶层外侧的第二覆膜层，所述第二覆膜层为绝缘膜层或者疏水膜层，且沿所述柔性导电件的长度延伸方向上，所述第二覆膜层覆盖在所述导电胶层的中部，且所述导电胶层的两端部均露出。

25、本发明的第二目的是提供一种电池片水平电镀装置。

26、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电池片水平电镀装置，所述电镀装置包括用于盛放电镀液的电镀槽、接触或浸没在所述电镀液中的电镀阳极，以及外置电源，其中，所述电池片的受镀面上设置有掩膜开口；在工作状态下，所述掩膜开口上固定地附着有柔性导电件的第一端部，所述外置电源的负极电连接所述柔性导电件的第二端部，所述外置电源的正极与所述电镀阳极之间电连接。

27、优选地，所述电池片水平设置，所述柔性导电件沿长度方向呈弯折状，所述第二端部沿竖直方向高于所述第一端部并位于所述电镀液的液面上方。

28、在一些实施例中，所述柔性导电件呈带状或线状，所述第一端部与所述第二端部分设于所述柔性导电件长度方向上的相异两端。

29、在一些实施例中，所述柔性导电件沿厚度方向具有导体层和设置在所述导体层一侧的导电胶层，所述导电胶层粘接在所述掩膜开口上。

30、在一些实施例中，所述柔性导电件还具有设置在所述导体层另一侧的第一覆膜层，所述第一覆膜层为绝缘膜层或者疏水膜层。

31、在一些实施例中，所述柔性导电件还具有设置在所述导电胶层外侧的第二覆膜层，所述第二覆膜层为绝缘膜层或者疏水膜层，所述导电胶层至少在所述第一端部露出。

32、在一些实施例中，所述电镀装置还包括位于所述电镀槽外的导电连接件，所述外置电源的负极与所述导电连接件之间电连接，所述柔性导电件的所述第二端部固定地连接在所述导电连接件上并与所述导电连接件形成电连接。

33、在一些实施例中，所述导电连接件为贴附架，所述第二端部固定地附着在所述贴附架上；或者，所述导电连接件为夹爪，所述第二端部由所述夹爪固定夹持。

34、在一些实施例中，所述电镀装置还包括能够同步传输所述电池片与所述导电连接件的传输机构，所述传输机构包括传输轨道，以及用于传输所述电池片的滚轮机构，所述导电连接件固定地设置在所述传输轨道上。

35、在一些实施例中，所述电镀槽上开设有溢流口，所述电镀装置还包括电镀液喷洒系统，所述电镀液喷洒系统至少包括用于向所述电镀槽输送电镀液的喷管。优选地，所述喷管的出液口位于所述电镀槽的上方或者设置在所述电镀槽内。

36、在一些实施例中，所述电镀装置还包括设置于所述电镀槽上且用于对所述电镀槽内电镀液进行循环的循环机构，所述循环机构包括用于实现所述电镀槽下部的所述电镀液循环至所述电镀槽上部的第二循环组件，和/或，用于实现所述电镀槽上部的所述电镀液循环至所述电镀槽下部的第三循环组件，和/或，用于实现所述电镀槽下部所述电镀液循环的第一循环组件。

37、在一些实施例中，所述第一循环组件包括第一循环管道和设置在所述第一循环管道上的第一循环泵，所述第一循环管道的两端均连接在所述电镀槽的底壁，或者所述第一循环管道的两端均连接在所述电镀槽的下部侧壁，或者所述第一循环管道的两端分别连接在所述电镀槽的底壁与所述电镀槽的下部侧壁上。

38、在一些实施例中，所述第二循环组件包括第二循环管道，所述第二循环管道的一端部连接在所述电镀槽的底壁或所述电镀槽的下部侧壁上，所述第二循环管道的另一端部连接在所述电镀槽的上部侧壁或者位于所述电镀槽的槽口上方，所述第二循环组件还包括设置在所述第二循环管道上的第二循环泵，所述第二循环泵用于驱动所述电镀液沿所述第二循环管道自下向上流动。

39、在一些实施例中，所述电镀槽包括电镀反应槽体与位于所述电镀反应槽体下方的循环补液槽体，所述循环补液槽体与所述电镀反应槽体相互连通或者互不连通，所述第三循环组件包括连接在所述电镀反应槽体与所述循环补液槽体之间的第三循环管道，其中，当所述电镀反应槽体的槽腔与所述循环补液槽体的槽腔相互连通时，所述第三循环组件还包括设置在所述第三循环管道上且用于驱动所述电镀液沿所述第三循环管道自上向下流动的第三循环泵。

40、在一些实施例中，所述电镀槽包括相互层叠设置的电镀反应槽体与循环补液槽体，所述电镀反应槽体能够向所述循环补液槽体单向溢流地设置。

41、由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明实施例的技术方案能够实现在电池片的一面或者两面的掩膜开口中电镀金属材料，其中通过柔性导电件连接电池片的掩膜开口，避免了现有技术中硬质导电点夹持电池片导致的裂片或者碎片问题。电镀完成后，施加预定的作用力使得柔性导电件从电池片上脱离，电镀之后无需对柔性导电件进行消镀处理，节省了消镀的时间，提升了电镀装置的生产效率。