[發明專利]一種用于旋涂工藝的太陽能電池掩模板

在審

• 申請號: 201811469584.1
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109378391A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 董超;熊繼光;秦校軍;趙志國;鄔俊波
• 申請（專利權）人: 中國華能集團有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

本發明提供了一種用于旋涂工藝的太陽能電池掩模板，包括邊框骨架和固定在邊框骨架上的電極版圖薄板；邊框骨架上設有若干個格子，每個格子有四條邊；電極版圖薄板上也設有若干個格子；電極版圖薄板的格子與邊框骨架的格子對應設置；電極版圖薄板的每個格子上均設有鍍膜區域，鍍膜區域由若干環形結構和矩形結構構成。該發明太陽能電池掩模板采用若干環形結構和矩形結構的鍍膜區域，可以框選出具有相同電池結構分布的特定區域，由此可以確定電池效率的最優區域，進而研究該區域具體結構特征，調節工藝參數；也可以通過這樣的多條環形結構電池區域，判斷工藝制備的均勻性。

技術領域

本發明屬于掩膜板技術領域，特別涉及一種用于旋涂工藝制備太陽能電池的掩模板。

背景技術

鈣鈦礦太陽能電池作為光伏行業出現的一種新型太陽能電池發展非常迅速，目前國內很多高校都有與之相關的課題研究，比如高效率、穩定性、大面積等課題方向。鈣鈦礦太陽能電池自從2009年發現以來其光電轉換效率已經從3.8％提升到如今的22％以上，其效率提升速度是市場上各種太陽能電池提升速度最快的，而且其光電轉換效率已接近或超過市面上傳統晶硅、銅銦鎵硒以及碲化鎘電池。鈣鈦礦太陽能電池的另一大優勢就是制作工藝流程相較與傳統晶硅電池大大縮短簡化，并且制作成本也大幅降低。鈣鈦礦太陽能電池通常由多層不同功能的材料薄膜組成，薄膜的制備可以采用溶液法，即旋涂工藝進行制備。作為電極的金屬材料一般采用真空蒸鍍、磁控濺射等工藝制備。

一般來說，金屬電極(例如作為電極的金、銀、鋁等)通常采用氣相沉積法鍍膜。氣相沉積法一般使用設計好特定圖形的掩模板來蒸鍍所需電極圖形，掩模板由特定數量的相同方格子組成，每個格子容納、固定玻璃基片；格子內的鍍膜區域為蒸鍍電極的圖形，以一定方式排列的矩形構成。每個矩形對應一個電極，電極有正負電極的區分，其中一個電極與其他的電極極性相反。其他部分被掩模板遮擋，無鍍膜圖形。掩模板的方格子與玻璃基片的尺寸相匹配，一般較玻璃基片的尺寸略微擴大，以允許玻璃基片在切割、手掰過程中造成的尺寸輕微變化現象的存在。

鈣鈦礦太陽能電池在制作過程中，電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層等功能薄層多采用旋涂工藝進行制備。而旋涂工藝在薄層的厚度均勻性的控制上差一些，制備的薄層厚度呈由中心向四周輻射狀梯度變化。現有技術中，如圖6所示，采用矩形圖形掩模板制備電極電池，不利于區分不同電池厚度區域對應的電池效率，在最終測試電池效率時并不能體現這種厚度差異引起的電性差異；如圖7所示，掩模板的格子尺寸與基片的尺寸匹配，基片放入取出的時候有可能卡在格子里面，不便于玻璃基片的調整和移動。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于旋涂工藝的太陽能電池掩模板，以解決上述技術問題。本發明的掩模板的環形板圖結構可以框選出具有相同電池結構分布的特定區域，由此可以確定電池效率的最優區域。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于旋涂工藝的太陽能電池掩模板，包括邊框骨架和固定在邊框骨架上的電極版圖薄板；邊框骨架上設有若干個格子，每個格子有四條邊；電極版圖薄板上也設有若干個格子；電極版圖薄板的格子與邊框骨架的格子對應設置；電極版圖薄板的每個格子上均設有鍍膜區域，鍍膜區域由若干環形結構和矩形結構構成。

進一步的，邊框骨架的每個格子中至少一個頂點設有凹口。

進一步的，凹口為四分之三的圓形凹口。

進一步的，邊框骨架包括外框和位于外框中的若干分隔板，邊框骨架的格子之間通過分隔板分隔。

進一步的，電極版圖薄板與邊框骨架采用焊接固定，焊接接口拋光。

進一步的，邊框骨架采用鋼板制作，鋼板厚度為1.25mm。

進一步的，電極版圖薄板采用鋼板制作，鋼板厚度為0.2mm。