[發明專利]一種制備太陽能電池柵電極的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310329671.8
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103456835A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 黃永安;尹周平;湯朋朋;潘艷橋;吳林松;熊有倫
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B41J2/01
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種制備太陽能電池柵電極的裝置，其特征在于，包括銀漿供給裝置(1)，噴嘴高度調節模塊(2)，噴嘴(3)，可程控的高壓發生器(4)，吸附平臺(5)，運動平臺(6)和控制單元(8)；

所述噴嘴(3)包括打印端，銀漿供給接口和電接口；

所述銀漿供給裝置(1)的輸入控制端與控制單元(8)連接，銀漿供給裝置(1)的輸出控制端與噴嘴(3)的銀漿供給接口連接，所述銀漿供給裝置(1)用于在所述控制單元的控制下為所述噴嘴(3)提供銀漿和為電紡絲提供所需的背壓；

噴嘴高度調節模塊(2)的一端連接控制單元(8)，噴嘴高度調節模塊(2)的另一端連接噴嘴(3)，所述噴嘴高度調節模塊(2)用于在所述控制單元的控制下調節所述噴嘴(3)的噴印打印端與太陽能基板(7)之間的高度；

所述高壓發生器(4)的輸出正端連接至所述噴嘴(3)的電接口，所述高壓發生器(4)的輸出負端連接所述吸附平臺(5)，所述高壓發生器(4)的輸入控制端連接至所述控制單元(8)，所述高壓發生器(4)用于在所述控制單元的控制下，在所述噴嘴和吸附于吸附平臺(5)上的基板之間施加電壓，形成高壓電場，使得銀漿在所述噴嘴的打印端形成泰勒錐，并在高壓電場的作用下進一步拉扯出絲；

所述運動平臺(6)的控制端連接至所述控制單元(8)，所述吸附平臺(5)設置于所述運動平臺(6)上，所述運動平臺(6)用于在所述控制單元(8)的控制下，帶動吸附于吸附平臺(5)上的基板做直線運動，完成柵電極圖形打印。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴(3)為單個噴嘴或多個陣列排布的噴嘴。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：設置于吸附平臺與太陽能基板(7)之間的絕緣層。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：設置于所述吸附平臺上方的卷到卷裝置。

5.一種制備太陽能電池柵電極的方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將太陽能基板設置于吸附平臺上；

(2)制備第一柵電極

(2.1)將直徑為100～400微米的噴嘴設置于噴嘴高度調節模塊上，并將所述噴嘴的電接口與高壓發生器連接，將所述噴嘴的銀漿供給接口與銀漿供給裝置連接，所述噴嘴的打印端垂直于所述太陽能基板；

(2.2)控制單元輸出第一控制信號控制銀漿供給裝置給所述噴嘴的容腔內注入銀漿；

(2.3)控制單元輸出第二控制信號控制噴嘴高度調節模塊中滑塊沿著絲桿滑動，調節噴嘴陣列高度為0.5～2cm；

(2.4)控制單元輸出第三控制信號控制高壓發生器給噴嘴與吸附平臺之間施加電壓；電壓被設置為0.8～2kv；

(2.5)控制單元輸出第四控制信號控制運動平臺沿X向以150～300mm/s的速度運動，并形成第一柵電極；

(3)根據制備第一柵電極的步驟制備第二柵電極，所述第二柵電極的寬度大于所述第一柵電極的寬度。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，制備第二柵電極的步驟(3)具體包括：

(3.1)將直徑為500～1000微米的噴嘴設置于噴嘴高度調節模塊上，并將所述噴嘴的電接口與高壓發生器連接，將所述噴嘴的銀漿供給接口與銀漿供給裝置連接，所述噴嘴的打印端垂直于所述太陽能基板；

(3.2)控制單元輸出第一控制信號控制銀漿供給裝置給所述噴嘴的容腔內注入銀漿；

(3.3)控制單元輸出第二控制信號控制噴嘴高度調節模塊中滑塊沿著絲桿滑動，調節噴嘴陣列高度為0.5～1cm；

(3.4)控制單元輸出第三控制信號控制高壓發生器給噴嘴與吸附平臺之間施加電壓；電壓被設置為0.8～2kv。

(3.5)控制單元輸出第四控制信號控制運動平臺沿Y向以80～200mm/s的速度運動，并形成第二柵電極。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一柵電極的寬度為5μm～50μm，所述第一柵電極的高度為0.8μm～30μm。

8.如權利要求5-7任一項所述的方法，其特征在于，兩個第一柵電極之間的間距小于兩個第二柵電極之間的間距。

9.一種采用權利要求5-8任一項所述的方法制備的太陽能柵電極結構。