[發明專利]一種應用于超細柵太陽能電池的噴墨打印頭

有效

• 申請號: 201310480726.5
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103522761A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 劉良玉;樊坤;禹慶榮;曹騫;陳暉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;李發軍

技術領域

本發明涉及一種應用于超細柵太陽能電池的噴墨打印頭，用于太陽能電池柵線的制備，屬于太陽能光伏設備領域。

背景技術

噴墨打印頭通常具有這樣的結構：將電信號轉換成機械力，以便通過細小的噴嘴以微液滴的形式來噴射墨滴。近年來，噴墨打印已近廣泛的被運用到很多領域，然而在太陽能電池片制作超細柵電極中運用的很少。傳統的方法是采用絲網印刷電極制備工藝，燒結后的細柵線寬度很難低于50μm。

針對前面所述的傳統絲網印刷技術制備柵線所存在的缺點，發明了一種應用于超細柵太陽能電池的不銹鋼噴墨打印頭，以滿足制備超細柵線，提高光電轉換效率的要求，為太陽能電池片生產線的全自動化打下基礎。

發明內容

為解決傳統的絲網印刷電極制備工藝受印刷漿料顆粒大小和印刷網孔的限制，燒結后的細柵線寬度很難低于50μm，高寬比很難控制的問題，本發明旨在提供一種應用于超細柵太陽能電池的噴墨打印頭，該噴墨打印頭墨滴的大小和形態可控，且占用空間小、定位準確。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種應用于超細柵太陽能電池的噴墨打印頭，包括固定座，裝在在固定座底面的噴墨頭座；其結構特點是，所述噴墨頭座包括多個由微變橫壁和微變側壁構成的小墨室，每個小墨室具有一進墨孔和一噴墨孔；每個小墨室一側均設有一個用于調整噴墨孔大小的第一壓電陶瓷，每個小墨室上方均設有一個驅動墨滴從噴墨孔內噴出的第二壓電陶瓷。

本發明所述的微變橫壁和微變側壁是指橫壁和側壁在相應的壓電陶瓷驅動力的驅動下可以產生微米級的變形，以調整小墨室的容積或噴墨孔橫截面大小，橫壁或側壁的變形方向垂直于橫壁或側壁的表面方向。

采用本發明的噴墨打印頭可以使柵線寬度小于30μm，實現了超細柵的制備，形成比傳統絲網印刷技術精細的電極結構和更優越的高寬比，減少了遮擋面積，提高了光電轉換效率。

以下為本發明的進一步改進的技術方案：

為了避免小墨室之間相互影響，多個小墨室相互獨立，相鄰兩個小墨室之間通過微變側壁隔開，每個微變側壁內裝有一個所述第一壓電陶瓷。更進一步地，為了保證微變效果，所述微變側壁上開有多個平行于噴墨孔長度方向的凹槽，每個第一壓電陶瓷豎直安裝在相應的微變側壁凹槽內。

所述第二壓電陶瓷安裝在噴墨頭座的微變橫壁與固定座之間。更進一步地，為了保證微變效果，所述噴墨頭座的微變橫壁上表面開有多個位于各小墨室上方的凹槽，每個第二壓電陶瓷水平安裝在相應的微變橫壁凹槽內。

所述噴墨孔的孔長大于所述第一壓電陶瓷的長度。當第一微壓電陶瓷通電時產生的驅動力使微變側壁發生微變形，從而改變噴墨孔的大小，從而實現滿足制備不同寬度柵線的需求。

在所述第一壓電陶瓷的驅動下，所述微變側壁為變形量在2μm~5μm的壁面，從而實現噴墨孔尺寸的調整范圍為4μm~10μm。

所述噴墨頭座通過緊固件固定在所述固定座的底面上。

所述噴墨孔為方孔，方孔寬度為20μm?~30μm，更優選為25μm。

藉由上述結構，本發明所述應用于超細柵太陽能電池的噴墨打印頭包括噴墨頭座、微壓電陶瓷、噴墨孔、進墨孔、小墨室、微變側壁、微變橫壁、固定座和內六角螺釘。

所述的噴墨頭座，采用不銹鋼制作，由多個噴墨孔、進墨孔、小墨室、微變側壁和微變橫壁組成，亦可為噴墨孔陣列，其中每個進墨孔、小墨室和噴墨孔相互組成一個獨立體，若某個通道發生堵塞時，不會影響其它通道噴墨打印的功能。

所述的噴墨孔為方形孔，其長度略大于第一微壓電陶瓷的長度，可使第一微壓電陶瓷的有效變形量可控。

所述的微壓電陶瓷包括第一微壓電陶瓷和第二微壓電陶瓷，第一微壓電陶瓷豎直安裝在噴墨孔相隔的凹槽中，提供改變噴墨孔大小的驅動力，第二微壓電陶瓷水平安裝在小墨室微變橫壁的上方，提供把墨滴從噴墨孔噴出的驅動力。

所述的微變側壁在第一微壓電陶瓷作用下可以產生2μm?~5μm的微變形，從而改變噴墨孔的尺寸大小，以滿足太陽能電池制備不同柵線寬度的需求。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明保證墨滴的大小和形態可控，多次往復噴墨打印，可形成高的高寬比，減少了太陽能電池的遮擋面積，提高了光電轉換效率；滿足無需后續的電鍍處理工藝，減少了銀材料消耗，降低了碎片率。

附圖說明

圖1為本發明的噴墨打印頭二維結構示意圖；

圖2為本發明的噴墨打印頭噴墨孔的左視圖。

具體實施方式