一种喷墨3d打印制备太阳能电池电极的系统及方法_2

文档序号:9728904阅读:来源:国知局
印系统包括种子层打印系统4、导电层打印系统5,所述种子层打印系统4包括多个打印模块A41、以及设在打印模块A41上的导电墨水供应器6,所述导电层打印系统5包括打多个印模块B51、以及设在打印模块B51上的导电墨水供应器6,所述激光刻蚀系统3、打印模块A41、打印模块B51依次排列在传送机构1上方,所述打印模块A41和打印模块B51上沿垂直于传送结构1方向并排设有多个打印头8,所述打印头8上均匀设有一排打印喷头;
[0025]所述打印模块A41连接的导电墨水供应器6内设有导电墨水A,所述导电墨水A含有以下质量份的:25-55nm镍粉35-50、25_55nm铜粉20-45、25_55nm银粉5-10,有机载体15-20,自靠近激光刻蚀系统3起,与打印模块A41相连的导电墨水供应器6内的导电墨水A中镍粉的质量份降低,银粉和铜粉的质量份增加;
[0026]所述打印模块B51连接的导电墨水供应器6内设有导电墨水B,所述导电墨水B含有以下质量份的:70-100nm银粉35-40、25-55nm银粉5-10、5-55nm铜粉5-10、玻璃粉3-6,其余为有机载体15-20,自靠近打印模块A41起,与打印模块B51相连的导电墨水供应器6内的导电墨水A中玻璃粉的质量份降低,银粉和铜粉的质量份增加。
[0027]进一步,所述打印模块A41、打印模块B51上的各打印头8之间的距离可调。
[0028]进一步,所述有机载体包括pH调节剂、表面张度剂、粘结剂。
[0029]—种喷墨3D打印制备太阳能电池电极的方法,包括:
[0030]步骤D1:根据需要设定控制系统2,控制系统2通过调节激光系统3,控制硅片7表面细栅线的位置、宽度以及刻槽71深度;
[0031]步骤D2:将已镀减反射膜的硅片7利用激光刻蚀系统3,在硅片7表面刻蚀出表面平整的刻槽71,去掉硅片7表面的减反射层,将硅片7表面的倒金字塔形绒面结构刻蚀平整,防止喷墨喷射到硅片7表面时,随倒金字塔绒面结构的沟槽扩散,不利于栅线的形成;
[0032]步骤D3:根据需要设定控制系统2,通过每个打印模块A41、每个打印模块B51中打印头8的数量和各打印头8之间的距离,与步骤D1中产生的刻槽71相匹配,并调节打印模块A41、打印模块B51的打印头8中喷嘴数量,来控制种子层72和导电层73的厚度、种子层72中墨水A的层数以及导电层73中墨水B的层数;
[0033]步骤D4:将导电墨水A通过打印模块A41的喷嘴,自激光刻蚀系统3起依次喷射到刻槽71中,形成种子层72,可通过控制相邻打印模块A41中打印头8的喷嘴数量进行调节种子层的镍粉、铜粉以及银粉含量,使种子层72接触硅片7的部分镍粉含量高,容易跟硅片7形成良好的欧姆接触,而种子层72中接触导电层73部分的成分更接近导电层73的成分,有利于烧结时硅片7与种子层72、种子层72与导电层73之间的层间结合;
[0034]步骤D5:将导电墨水B通过打印模块B51的喷嘴,自打印模块A51起依次喷射到种子层72上面,形成导电层73,可通过控制相邻打印模块B51中打印头8的喷嘴数量进行调节种子层的铜粉以及银粉含量,使导电层73接近种子层72部分的成分更接近种子层72的成分,有利于烧结时层间结合,而远离种子层72的部分铜粉和银粉含量更高,有效提高细栅线的
F-*! rtf ?'如.寸电率;
[0035]步骤D6:进入烘干烧结炉进行烧结,烧结温度120_200°C。
[0036]本发明不局限于所述实施方式,任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。
[0037]本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
【主权项】
1.一种喷墨3D打印制备太阳能电池电极的系统,包括传动机构、硅片定位系统,其特征在于:还包括激光刻蚀系统、打印系统、控制系统,所述控制系统分别与传动机构、硅片定位系统、激光刻蚀系统、打印系统相连,所述传送系统上设有硅片定位系统,所述打印系统包括种子层打印系统、导电层打印系统,所述种子层打印系统包括多个打印模块A、以及设在打印模块A上的导电墨水供应器,所述导电层打印系统包括打多个印模块B、以及设在打印模块B上的导电墨水供应器,所述激光刻蚀系统、打印模块A、打印模块B依次排列在传送机构上方,所述打印模块A和打印模块B上沿垂直于传送结构方向并排设有多个打印头,所述打印头上均匀设有一排打印喷头; 所述打印模块A连接的导电墨水供应器内设有导电墨水A,所述导电墨水A含有以下质量份的:25-55nm镍粉35-50、25-55nm铜粉20-45、25-55nm银粉5-10,有机载体15-20,自靠近激光刻蚀系统起,与打印模块A相连的导电墨水供应器内的导电墨水A中镍粉的质量份降低,银粉和铜粉的质量份增加; 所述打印模块B连接的导电墨水供应器内设有导电墨水B,所述导电墨水B含有以下质量份的:70-100nm银粉35-40、25-55nm银粉5-10、5-55nm铜粉5-10、玻璃粉3-6,其余为有机载体15-20,自靠近打印模块A起,与打印模块B相连的导电墨水供应器6内的导电墨水A中玻璃粉的质量份降低,银粉和铜粉的质量份增加。2.根据权利要求1所述的一种喷墨3D打印制备太阳能电池电极的系统,其特征在于:所述打印模块A、打印模块B上的各打印头之间的距离可调。3.根据权利要求1所述的一种喷墨3D打印制备太阳能电池电极的系统,其特征在于:所述有机载体包括pH调节剂、表面张度剂、粘结剂。4.一种喷墨3D打印制备太阳能电池电极的方法,其特点在于,包括: 步骤D1:根据需要设定控制系统,控制系统通过调节激光系统,控制硅片表面细栅线的位置、宽度以及刻槽深度; 步骤D2:将已镀减反射膜的硅片利用激光刻蚀系统,在硅片表面刻蚀出表面平整的刻槽; 步骤D3:根据需要设定控制系统,通过每个打印模块A、每个打印模块B中打印头的数量和各打印头之间的距离,与步骤D1中产生的刻槽相匹配,并调节打印模块A、打印模块B的打印头中嗔嘴数Μ; 步骤D4:将导电墨水Α通过打印模块Α的喷嘴,自激光刻蚀系统起依次喷射到刻槽中,形成种子层,可通过控制相邻打印模块A中打印头的喷嘴数量进行调节种子层的镍粉、铜粉以及银粉含量,使种子层接触硅片的部分镍粉含量高; 步骤D5:将导电墨水B通过打印模块B的喷嘴,自打印模块A起依次喷射到种子层上面,形成导电层,可通过控制相邻打印模块B中打印头的喷嘴数量进行调节种子层的铜粉以及银粉含量; 步骤D6:进入烘干烧结炉进行烧结。
【专利摘要】本发明涉及一种喷墨3D打印制备太阳能电池电极的系统,包括传动机构、硅片定位系统、激光刻蚀系统、打印系统、控制系统,所述控制系统分别与传动机构、硅片定位系统、激光刻蚀系统、打印系统相连,传送系统上设有硅片定位系统,打印系统包括种子层打印系统、导电层打印系统,种子层打印系统包括多个打印模块A、以及设在打印模块A上的导电墨水供应器,导电层打印系统包括打多个印模块B、以及设在打印模块B上的导电墨水供应器,打印模块A连接的导电墨水供应器内设有导电墨水A,打印模块B连接的导电墨水供应器内设有导电墨水B,能得到高宽比高的细栅线,获得良好欧姆接触,提高栅线自身导电效率,降低浆料使用量,提高电池片的良品率。
【IPC分类】H01L31/0224, B29C67/00, B41J2/01, H01L31/18
【公开号】CN105489666
【申请号】CN201610018560
【发明人】车春玲
【申请人】山东联星能源集团有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月12日
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