用于光伏電池的柵線制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于光伏電池的柵線制造工藝，將第一漿料、第二漿料分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，下噴嘴和上噴嘴行進速度為125mm/s；電池正面電極柵線烘干溫度140~160℃；所述第一漿料由下列組分組成：有機載體、銀粉、玻璃粉和歐姆接觸添加劑 ，第一漿料中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55：30：10：5重量份比例形成；所述第二漿料由下列重量份比例的組分組成：有機載體、銀粉、玻璃粉和金屬粘結(jié)劑，所述第一漿料層寬度為40~80μm，高度為5~10μm；所述第二漿料層寬度為40~80μm，高度為15~30μm。本發(fā)明解決了定位精度問題，電極金屬柵線本身還具有良好的導電性能，且能獲得的金屬柵線的高寬比大。
【專利說明】用于光伏電池的柵線制造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于光伏電池的柵線制造工藝，屬于太陽能電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池是具有"光伏效應"的半導體器件，該器件的PN結(jié)被光照后產(chǎn)生電壓， 即光能產(chǎn)生電能的過程，那么，根據(jù)上述原理，最關(guān)鍵的是必須有連通回路把電能形成電 流，才能使用。因此在太陽能電池的表面制備電極引出電流，就非常重要。目前，產(chǎn)業(yè)化的 方案是分別在太陽能電池的兩面印刷漿料做成電極，其中一種是用于太陽能電池背面的鋁 或鋁/銀電極；另一種是用于太陽能電池受光面(正面）的銀電極，相較于太陽能電池的性 能，其正面電極的要求非常高，因為它會直接影響太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率(關(guān)鍵性能)。一般 來講，正面電極柵線必須具備以下條件：具有低的接觸電阻和體電阻，電極的高寬比要大， 減少對陽光吸收的影響。目前制備正面電極柵線的主要方法為絲網(wǎng)印刷工藝。絲網(wǎng)印刷工 藝作為一種早已成熟的工藝方法應用于太陽能光伏電池的制造，但是，采用絲網(wǎng)印刷工藝 還有一個缺陷，就是難以獲得高寬比很大的電極柵線，一般來說，絲網(wǎng)印刷工藝制作的電極 柵線的高寬比小于0.3,這都是因為漿料的粘度、印刷壓力、絲網(wǎng)厚度等因素的制約。與此同 時，目前絲網(wǎng)印刷主要采用一次印刷技術(shù)，因而所采用的漿料既要滿足電極對接觸界面的 要求的同時還要滿足對電極形狀和導電能力的要求。因而目前的漿料只能尋求兩者之間的 平衡。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種用于光伏電池的柵線制造工藝，此制備工藝能制備高寬比的太陽 能電池正面電極并解決了定位精度問題；其次，可以滿足對電極形狀和導電能力的要求，可 避免在加工過程中施加在硅片上的壓力導致硅片碎裂。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于光伏電池的柵線制造工藝， 所述電池正面電極柵線由第一漿料層（A)、位于此第一漿料層（A)上表面的第二漿料層（B) 組成； 將第一漿料(A)、第二漿料（B)分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，所述下噴嘴 與上噴嘴緊貼地并行設(shè)置且上噴嘴位于下噴嘴上側(cè)面；所述下噴嘴噴涂壓力為〇. 5MPa，所 述上噴嘴噴涂壓力為0. 65MPa，下噴嘴和上噴嘴行進速度為125mm/s ;電池正面電極柵線烘 干溫度14(Tl60°C，烘干時間14?16分鐘； 所述第一漿料（A)由下列重量份比例的組分組成： 有機載體 23份， 銀粉 70份， 玻璃粉 5份， 歐姆接觸添加劑 2份， 所述第一漿料(A)中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55 :30 : 10 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時混合形成； 所述第二漿料（B)由下列重量份比例的組分組成： 有機載體 10份， 銀粉 85份， 玻璃粉 1份， 金屬相粘結(jié)劑 4份， 所述第二漿料（B)中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照53 :28 : 14 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時混合形成； 所述銀粉的粒徑為〇. OflO μ m ; 所述玻璃粉為硼-硅-鉛、鉍-硅-銻、鉍-硅-鋅、鉍-硅-鉛體系中的任意一種。
[0005] 上述技術(shù)方案中進一步改進的技術(shù)方案如下： 1、上述方案中，所述電池正面電極柵線寬度為4(Γ80 μ m，高度為2(Γ40 μ m ;其中，所述 第一漿料層A寬度為4(Γ80 μ m，高度為5?10 μ m ;所述第二漿料層B寬度為4(Γ80 μ m，高度 為 15?30 μ m。
[0006] 2、上述方案中，所述第一漿料（A)經(jīng)攪拌后在三輥研磨機上研磨30分鐘后獲得； 所述第二漿料（B)的配置攪拌后在三輥研磨機上研磨30分鐘后獲得。
[0007] 3、上述方案中，所述下噴嘴最低處離太陽能電池 0. lmnT5mm。
[0008] 4、上述方案中，所述電池正面電極柵線烘干溫度15(T300°C，所述烘干時間15分 鐘。
[0009] 5、上述方案中，所述玻璃粉軟化點應為35(T550°C，同時，其粒徑為0. 05?2μπι。
[0010] 6、上述方案中，所述銀粉的粒徑為0· 05?2μπι。
[0011] 由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果： 1、本發(fā)明采用特定配方和工藝的第一漿料主要滿足對接觸界面的要求，采用特定配方 和工藝的第二漿料疊加在第一漿料層上表面主要用來滿足對電極形狀和導電能力的要求； 其次，將第一漿料(Α)、第二漿料（B)分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，所述下噴嘴 與上噴嘴緊貼地并行設(shè)置且下噴嘴位于上噴嘴上側(cè)面，一次噴涂兩種漿料，所述下噴嘴噴 涂壓力為〇· 5MPa，所述上噴嘴噴涂壓力為0· 65MPa，從而解決了第一漿料層和第二漿料層 之間的定位精度。
[0012] 2、本發(fā)明采用特定的組分配方及其第一漿料層和第二漿料層搭配組合，有機載 體和燒結(jié)時起燒透減反層和粘結(jié)作用的無機載體，銀微粉作為導電體。特定的無機載體和 有機載體組合低熔點玻璃微粉和起助燒作用的金屬氧化物組成，改善了減反層的燒透能力 和電極對電池基片的結(jié)合力，無機載體對接觸電阻的降低也起非常關(guān)鍵的作用。
[0013] 3、本發(fā)明采用兩個噴頭的噴嘴裝置，一次噴涂兩種漿料，在硅片上連續(xù)噴涂正面 電極柵線，下噴嘴噴涂的第一漿料為了增強正面電極柵線與硅片的歐姆接觸，降低接觸電 阻；下噴嘴噴涂的第二漿料為了增強正面電極柵線的導電率，降低電極柵線的體電阻。第一 漿料和第二漿料經(jīng)過烘干燒結(jié)以后形成合一的正面電極金屬柵線。最終形成的正面電極金 屬柵線不僅和硅片有良好的接觸，而且電極金屬柵線本身還具有良好的導電性能，且能獲 得的金屬柵線的高寬比大于〇. 3。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 附圖1為本發(fā)明柵線制造工藝噴頭固定時的示意圖； 附圖2為本發(fā)明柵線制造工藝硅片固定時的示意圖； 附圖3為本發(fā)明電池正面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 以上附圖中：1、第一漿料層；2、第二漿料層；3、上噴嘴；4、下噴嘴；5、電池。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 實施例1-5 :-種用于光伏電池的柵線制造工藝，如附圖1-3所示，所述電池正面電極 柵線由第一漿料層1、位于此第一漿料層1上表面的第二漿料層2組成； 將第一漿料(A)、第二漿料（B)分別裝入與下噴嘴4、上噴嘴3相連接的容器，所述下噴 嘴4與上噴嘴緊3貼地并行設(shè)置且上噴嘴3位于下噴嘴4上側(cè)面；所述下噴嘴4噴涂壓力 為0. 5MPa，所述上噴嘴3噴涂壓力為0. 65MPa，下噴嘴4和上噴嘴3行進速度為125mm/s ; 電池5正面電極柵線烘干溫度14(Tl60°C，烘干時間14~16分鐘； 所述第一漿料（A)由下列重量份比例的組分組成： 有機載體 23份， 銀粉 70份， 玻璃粉 5份， 歐姆接觸添加劑 2份， 所述第一漿料(A)中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55 :30 : 10 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時混合形成； 所述第二漿料（B)由下列重量份比例的組分組成： 有機載體 10份， 銀粉 85份， 玻璃粉 1份， 金屬相粘結(jié)劑 4份， 所述第二漿料（B)中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照53 :28 : 14 :5重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時混合形成； 所述銀粉粒徑實施例1為2μπι，實施例2為6μπι，實施例3為9μπι，實施例4為 0· 05 μ m，實施例5為2 μ m ; 所述玻璃粉實施例1為砸-娃-鉛，實施例2為秘-娃-鋪，實施例3為秘-娃-鋒， 實施例4為秘-娃-鉛，實施例5為秘-娃-鉛。
[0017] 所述電池正面電極柵線寬度，所述第一漿料層A和第二漿料層B尺寸如表1所示： 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種用于光伏電池的柵線制造工藝，其特征在于：所述電池正面電極柵線由第一漿 料層、位于此第一漿料層上表面的第二漿料層組成； 將第一漿料、第二漿料分別裝入與下噴嘴、上噴嘴相連接的容器，所述下噴嘴與上噴嘴 緊貼地并行設(shè)置且上噴嘴位于下噴嘴上側(cè)面，下噴嘴和上噴嘴行進速度為125mm/s ;電池 正面電極柵線烘干溫度14(T160°C，烘干時間14~16分鐘； 所述第一漿料由下列重量份比例的組分組成： 有機載體 23份， 銀粉 70份， 玻璃粉 5份， 歐姆接觸添加劑 2份， 所述第一漿料中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照55 :30 :10 :5 重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時混合形成； 所述第二漿料由下列重量份比例的組分組成： 有機載體 10份， 銀粉 85份， 玻璃粉 1份， 金屬粘結(jié)劑 4份， 所述第二漿料中有機載體由松油醇、丁基卡必醇、乙基纖維素、余量按照53 :28 :14 :5 重量份比例加熱至60°C，攪拌至少2小時混合形成； 所述銀粉的粒徑為〇. 〇1~1〇 U m，所述玻璃粉為硼-硅-鉛；所述第一漿料層A寬度為 40?80 ii m，高度為5?10 ii m ;所述第二漿料層B寬度為40?80 ii m，高度為15?30 ii m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述玻璃粉軟化點應為 350?550°C，同時，其粒徑為0. 05?2iim。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述第一漿料經(jīng)攪拌后在三輥 研磨機上研磨30分鐘后獲得；所述第二漿料的配置攪拌后在三輥研磨機上研磨30分鐘后 獲得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述下噴嘴最低處離太陽能電 池 0? 1mm?5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵線制造工藝，其特征在于：所述銀粉的粒徑為0. 05~2 y m。
【文檔編號】H01L31/18GK104393105SQ201410563868
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】周欣山, 汪山, 傅堅 申請人:蘇州晶銀新材料股份有限公司