[發明專利]一種制備晶硅電池金屬電極的方法

有效

• 申請號: 201310701975.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103779431A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 成文;楊曉生
• 申請（專利權）人: 湖南紅太陽光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 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

技術領域

本發明屬于高效晶體硅太陽能電池制造領域，具體涉及一種制備晶硅電池金屬電極的方法。?

背景技術

目前，光伏業內的噴墨打印技術制備金屬電極主要靠電阻加熱產生氣泡來噴發銀墨水到硅片表面，烘干燒結之后形成金屬電極。該技術是晶硅太陽能電池制造工藝中不太成熟的工藝技術，主要問題就在于：該技術所涉及到的設備需要用到的墨水噴嘴孔徑非常?。▏娮炜讖叫〔拍鼙ＷC噴出的墨滴小，墨滴小金屬柵線才能窄），在工作和不工作狀態下都非常容易被堵塞，一旦被堵塞，噴嘴就需要進行更換清洗甚至是報廢，這類噴嘴屬于比較精密的配件，損耗增加導致成本太高；同時因為噴嘴孔徑小所以使用在該技術上的銀墨水要求非常高，其中的銀粉顆粒必須很細且均勻，因此該墨水的價格相對昂貴；要制備精密圖形就必須有一個完整的噴嘴陣列，而且該陣列的工作情況要能夠得到精密控制，精細零件精密控制使得設備的造價也不低，綜上幾個原因使得該技術也一直得不到廣泛的應用。但是隨著光伏產業向高效、低成本方向發展，業內對光伏電池的金屬電極制備技術提出了新的要求，尋找新的技術取代絲網印刷技術和噴墨打印技術迫在眉睫。?

激光轉移技術是在噴墨打印技術基礎上發展起來的一門科學，它利用激光局部瞬間加熱的方法替代電阻加熱方法的氣泡式噴墨打印技術。但還未見將該技術運用于硅晶電池金屬電極的制備上。?

發明內容

本發明旨在針對現有的噴墨打印技術存在的缺陷，提供一種更加經濟適用的制備晶硅電池金屬電極的方法。?

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為：?

所述制備晶硅電池金屬電極的方法是通過激光器的激光束加熱處于激光器下方的漿料傳送帶上的漿料，使漿料通過漿料傳送帶的網孔轉移至漿料傳送帶下方的晶硅電池表面上，在晶硅電池表面沉積金屬電極。

其中，所述漿料傳送帶的網孔≥400目。所述漿料通過與漿料傳送帶連接的漿料存儲裝置涂覆于漿料傳送帶上。?

所述方法具體包括如下步驟：?

（1）將計算機編輯好的金屬電極圖形導入激光器中；

（2）開啟漿料傳送帶，同時開啟漿料存儲裝置使漿料涂覆于漿料傳送帶上；

（3）將硅晶電池置于漿料傳送帶下方，并用激光器對準經過硅晶電池上方的漿料傳送帶；

（4）開啟激光器，激光器的激光束根據步驟（1）中被導入的金屬電極圖形，在經過硅晶電池上方的漿料傳送帶上方移動，漿料傳送帶上被激光束射到之處的漿料被瞬間加熱并通過漿料傳送帶的網孔轉移到處于漿料傳送帶下方的硅晶電池上，沉積出金屬電極；未被轉移的漿料由漿料傳送帶送回漿料存儲裝置。

其中所述的激光器為市售的現有技術產品。?

下面結合原理對本發明作進一步說明：?

本發明利用激光轉移技術進行硅晶電池金屬電極的制備。主要包括如下幾大步驟：1、金屬電極圖形編輯：機器的操作臺是一臺計算機，在計算機上使用CAD制圖編輯，圖形編輯好之后導入激光器控制軟件；2，金屬漿料的傳送：設計網孔目數≥400的漿料傳送帶，并在漿料傳送帶上設計漿料存儲罐，?金屬漿料非工作時間是儲存在漿料存儲罐中，機器開始運行后，漿料則開始涂覆漿料傳送網帶，經傳送網帶運輸到工作面（所述的工作面是指放置晶硅電池的地方，晶硅電池處于漿料傳送帶下方，而激光器處于漿料傳送帶上方）；漿料傳送帶負責把金屬漿料傳送到激光器下方區域，同時把一次循環未利用的漿料送回至漿料存儲系統準備二次利用。漿料涂覆時，需要使漿料涂覆得很均勻且厚度比較薄地涂覆在漿料傳送帶上，避免激光束照射時金屬漿料受熱不均勻，同時保證各位置轉移的漿料量相差不大，避免金屬電極粗細不均和高低不平；漿料回收時不僅要保證把傳送帶上的漿料回收到存儲罐內，還需要盡量保證其原有狀態（粘度、有機含量）；3、開啟激光器，激光器的激光束按照被導入的金屬電極圖形，在經過晶硅電池上方的漿料傳送帶上掃描（移動，即激光束按照導入的圖形運行），漿料傳送帶上被激光束射到之處的漿料被瞬間加熱，此時漿料產生氣泡、膨脹并破裂，從而通過漿料傳送帶的網孔轉移到處于漿料傳送帶下方的硅晶電池上，當激光束按照金屬電極圖形運行完畢之后，晶硅電池上沉積出完整的金屬電極圖形。

晶硅電池金屬電極的圖形設計關鍵點在于保證電流傳導的同時盡量節約漿料損耗，且折中考慮前后道工序的匹配，但是因為其多樣性，需要對多種圖形進行匹配，因此主控器圖形編輯系統可以隨時導入新的圖形進行試驗，有利于節約試驗周期。?