一种嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板的制作方法

本实用新型涉及一种掩膜板，具体涉及一种嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板。

背景技术：

钙钛矿太阳能电池作为一种新型太阳能电池发展非常迅速，目前国内很多高校和研究所都有与之相关的研究课题。钙钛矿太阳能电池自从2009年发现以来其光电转换效率已从3.8％提升到如今的25％以上，其光电转换效率已接近或超过市面上传统晶硅、铜铟镓硒以和碲化镉电池。与传统晶硅电池相比，钙钛矿太阳能电池的优势在于工艺简单，且成本大幅降低。钙钛矿太阳能电池通常由多层不同功能的材料薄膜组成，薄膜的制备可采用旋涂、真空蒸镀、磁控溅射等工艺进行制备。

一般来说，金属电极(例如作为电极的金、银、铝等)通常采用气相沉积法镀膜。气相沉积法使用特定图案的掩膜板来蒸镀所需电极，掩膜板由特定数量的相同方格组成，每个格子容纳并固定基片；格子内的镀膜区域为蒸镀电极的图案。通常情况下一次蒸镀只能选择一种特定图案和特定基片大小的掩膜版，而实验中有时会遇到需要蒸镀不同电极图案，甚至不同基片大小的太阳能电池的情况，如果分多次蒸镀将会浪费时间和浪费电极材料。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，该掩膜板能够在一次蒸镀过程中蒸镀不同的电极图案及不同基片大小的薄膜太阳能电池。

为达到上述目的，本实用新型所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板包括外边框骨架、若干内边框骨架及若干电极背板，其中，外边框骨架设置有若干方形内边框骨架嵌合区，其中，一个方形内边框骨架嵌合区对应一个内边框骨架及一个电极背板，内边框骨架内嵌并固定于对应方形内边框骨架嵌合区内，电极背板固定于对应内边框骨架的背面上。

方形内边框骨架嵌合区上沿周向设置有嵌合槽，内边框骨架的外周面嵌合于所述嵌合槽内。

方形内边框骨架嵌合区的一个角的位置处开设有第一3/4圆柱槽。

内边框骨架分为若干方形镀膜区。

方形镀膜区的一个角处设置有第二3/4圆柱槽。

电极背板上设置有若干电极图案区域，其中一个电极图案区域对应一个方形镀膜区，且各电极图案区域正对对应的方形镀膜区。

电极背板焊接固定于内边框骨架上。

内边框骨架上设置有与对应方形内边框骨架嵌合区上第一3/4圆柱槽相配合的凸起。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板在具体操作时，采用模块化设计的思路，内边框骨架内嵌并固定于对应方形内边框骨架嵌合区内，电极背板固定于对应内边框的背面上，通过拼装组合的方式形成掩膜板，同时，各电极背板及内边框骨架可以单独设计及安装，各电极背板上的电极图案可以根据需要自行设计，以组合出不同的掩膜板，从而适应不同基片大小的薄膜太阳能电池，减少蒸镀次数和蒸镀损耗，以节省时间和成本。

附图说明

图1为本实用新型中外边框骨架11的结构示意图；

图2为本实用新型中内边框骨架22的结构示意图；

图3为本实用新型中电极背板32的结构示意图；

图4为本实用新型的结构示意图。

其中，11为外边框骨架、12为方形内边框骨架嵌合区、13为嵌合槽、14为第一3/4圆柱槽、21为方形镀膜区、22为内边框骨架、23为第二3/4圆柱槽、31为电极图案区域、32为电极背板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1至图4，本实用新型所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板包括外边框骨架11、若干内边框骨架22及若干电极背板32，其中，外边框骨架11设置有若干方形内边框骨架嵌合区12，其中，一个方形内边框骨架嵌合区12对应一个内边框骨架22及一个电极背板32，内边框骨架22内嵌并固定于对应方形内边框骨架嵌合区12内，电极背板32固定于对应内边框骨架22的背面上。

方形内边框骨架嵌合区12上沿周向设置有嵌合槽13，内边框骨架22的外周面嵌合于所述嵌合槽13内，方形内边框骨架嵌合区12的一个角的位置处开设有第一3/4圆柱槽14。

内边框骨架22分为若干方形镀膜区21，方形镀膜区21的一个角处设置有第二3/4圆柱槽23，内边框骨架22上设置有与对应方形内边框骨架嵌合区12上第一3/4圆柱槽14相配合的凸起。

电极背板32上设置有若干电极图案区域31，其中一个电极图案区域31对应一个方形镀膜区21，且各电极图案区域31正对对应的方形镀膜区21。

电极背板32跟随内边框骨架22变化的同时可以根据不同需求设计不同电极图案，根据不同需求可以设计不同的外边框骨架11、内边框骨架22及电极背板32，根据实际需求组合出所需的掩膜板。

本实用新型的具体制作过程为：

1)制作外边框骨架11；2)制作与外边框骨架11相匹配的内边框骨架22；3)根据设计要求，制作电极背板32，其中，电极背板32上的电极图案区域31根据设计制作；4)将电极背板32焊接到内边框骨架22的背面上；5)将各内边框骨架22嵌套于外边框骨架11中的方形内边框骨架嵌合区12上，得嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板。

需要说明的是，本实用新型采用离散构件，拼装组合的方式设计掩膜板，在需要同时蒸镀不同电极图案，甚至不同基片大小的薄膜太阳能电池的时候，根据实际需求，选择相应电极图案及承载相应基片大小的构件，组合出不同的掩膜板，减少蒸镀次数及蒸镀损耗，以节省时间和成本。

技术特征：

1.一种嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，包括外边框骨架(11)、若干内边框骨架(22)及若干电极背板(32)，其中，外边框骨架(11)设置有若干方形内边框骨架嵌合区(12)，其中，一个方形内边框骨架嵌合区(12)对应一个内边框骨架(22)及一个电极背板(32)，内边框骨架(22)内嵌并固定于对应方形内边框骨架嵌合区(12)内，电极背板(32)固定于对应内边框骨架(22)的背面上。

2.根据权利要求1所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，方形内边框骨架嵌合区(12)上沿周向设置有嵌合槽(13)，内边框骨架(22)的外周面嵌合于所述嵌合槽(13)内。

3.根据权利要求1所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，方形内边框骨架嵌合区(12)的一个角的位置处开设有3/4圆柱槽。

4.根据权利要求1所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，内边框骨架(22)分为若干方形镀膜区(21)。

5.根据权利要求4所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，方形镀膜区(21)的一个角处设置有3/4圆柱槽。

6.根据权利要求1所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，电极背板(32)上设置有若干电极图案区域(31)，其中一个电极图案区域(31)对应一个方形镀膜区(21)，且各电极图案区域(31)正对对应的方形镀膜区(21)。

7.根据权利要求1所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，电极背板(32)焊接固定于内边框骨架(22)上。

8.根据权利要求1所述的嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，其特征在于，内边框骨架(22)上设置有与对应方形内边框骨架嵌合区(12)上3/4圆柱槽相配合的凸起。

技术总结
本实用新型公开了一种嵌合式薄膜太阳能电池掩膜板，包括外边框骨架、若干内边框骨架及若干电极背板，其中，外边框骨架设置有若干方形内边框骨架嵌合区，其中，一个方形内边框骨架嵌合区对应一个内边框骨架及一个电极背板，内边框骨架内嵌并固定于对应方形内边框骨架嵌合区内，电极背板固定于对应内边框骨架的背面上，该掩膜板能够在一次蒸镀过程中蒸镀不同的电极图案及不同基片大小的薄膜太阳能电池。

技术研发人员：熊继光;赵志国;秦校军;邬俊波;董超
受保护的技术使用者：中国华能集团有限公司;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2020.05.18
技术公布日：2020.10.23