光伏电池栅线制备方法及制备装置与流程

专利2026-06-25  3


本发明主要涉及光伏电池制备,尤其涉及一种光伏电池栅线制备方法及制备装置。


背景技术:

1、太阳能电池或光伏电池(photovoltaic cell,pv)是一种将太阳能转化为电能的组件,当太阳光照射到太阳能电池表面的半导体材料时,半导体材料会吸收光子的能量,使得半导体原子中的电子获得足够的能量从共价键中激发出来,形成自由电子。这些自由电子在pn结电场的作用下发生分离,形成电流,从而可以驱动负载工作。太阳能电池的生产工艺主要包括清洗制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝网印刷和烧结等步骤,这些步骤共同协作,将基片加工成具有光电转换功能的太阳能电池。

2、随着光伏技术的发展,光伏电池的光电转换效率逐渐提高,成本也逐渐降低,但是由于丝网印刷过程使用的银浆价格较高,银浆的成本约占电池非硅成本40%,使光伏电池的成本居高不下。通过电镀、化学镀等技术将金属化过程中的银替换为铜等廉价金属,使电镀、化学镀技术成为实现降低成本的新方法。

3、目前,大部分光伏电池的金属化均通过丝网印刷实现,丝网印刷过程首先将浆料按照一定的图形印刷到电池片上,之后通过浆料中的有效成分在高温下腐蚀、烧穿表面介电材料,即介质层,从而与导电基底连接,实现电流的导出,但是丝网印刷所用浆料含银量高,因此制备成本较高。电镀金属化由于其采用较为廉价的金属铜、镍等制备金属栅线,能够显著降低成本,备受关注。其中挂镀是一种常用的镀膜方式,由于挂镀过程需要在电池片上留出挂点,电镀后需要将挂点部分去除,因此,挂镀制备的金属栅线的高度均匀性较差,栅线的拉脱力也存在一定的问题。有时还需要制备种子层,以完成栅线制备,但制备种子层会增加工艺流程和成本。另外,也需要对电镀夹具进行清洗,工序较多。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种光伏电池栅线制备方法及制备装置,所制备的栅线高度更均匀且拉脱力更好,也不需要制备种子层,降低生产成本,缩短制备时间。

2、为解决上述技术问题,第一方面,本发明提供了一种光伏电池栅线制备方法,包括:获取栅线待制件,所述栅线待制件为在电镀栅线之前的含有介质层的光伏电池半成品;对所述栅线待制件进行开膜,形成一条从所述栅线待制件的一侧到另一侧的条形的导电区域,所述导电区域用于连接外部电极;对开膜后的栅线待制件进行图形化,去除所述栅线待制件的介质层,形成所述栅线的接触区;通过电镀工艺在所述接触区制备所述栅线;在电镀所述栅线时,所述栅线待制件上的导电区域连接至外部电极,所述栅线待制件水平放置并与电镀液接触。

3、可选地,所述光伏电池栅线制备方法用于制备背接触电池。

4、可选地,对开膜后的栅线待制件进行图形化,去除所述栅线待制件的介质层包括:采用激光刻蚀工艺或者曝光掩膜工艺对开膜后的栅线待制件进行图形化,去除所述栅线待制件的介质层。

5、可选地,还包括:在通过电镀工艺在所述接触区制备所述栅线的步骤时,采用具有光诱导器件的电镀装置执行所述电镀工艺。

6、第二方面,本发明提供了一种光伏电池栅线制备装置,包括:电镀液槽;支撑部,所述支撑部设置在所述电镀液槽上,被配置为在电镀栅线时支撑水平放置的栅线待制件;电刷,所述电刷设置在靠近所述电镀液槽的位置,被配置为在电镀栅线时接触所述栅线待制件的条形的导电区域;其中所述导电区域为所述栅线待制件上在电镀时用于连接外部电极的区域;电极棒,所述电极棒设置所述电镀液槽的槽内。

7、可选地,所述电镀液槽包括子槽和母槽,其中所述子槽位于所述母槽上方且通过管道连通所述母槽。

8、可选地,所述子槽的一侧边设置有第一溢流槽,所述第一溢流槽通过第一溢流管连接至所述母槽。

9、可选地,所述子槽的另一侧边设置有第二溢流槽,所述第二溢流槽通过第二溢流管连接至所述母槽。

10、可选地,所述支撑部包括支撑轴和支撑滚轮,其中所述支撑轴水平置于所述电镀液槽之上,所述支撑轴上固定有若干所述支撑滚轮。

11、可选地,所述电刷与所述电镀液槽之间设置有溢流挡板。

12、与现有技术相比,本发明具有以下优点:在电镀金属栅线时,对栅线待制件进行开膜,形成一条从栅线待制件的一侧到另一侧的条形的导电区域,该导电区域用于连接外部电极,再对开膜后的栅线待制件进行图形化,形成栅线的接触区,栅线待制件上的导电区域连接至外部电极且栅线待制件水平放置并与电镀液接触,该方式所制备的金属栅线高度更均匀且拉脱力更好,也不需要制备种子层,降低了生产成本,缩短了制备时间。



技术特征:

1.一种光伏电池栅线制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的光伏电池栅线制备方法,其特征在于,所述光伏电池栅线制备方法用于制备背接触电池。

3.如权利要求1所述的光伏电池栅线制备方法,其特征在于,对开膜后的栅线待制件进行图形化,去除所述栅线待制件的介质层包括:采用激光刻蚀工艺或者曝光掩膜工艺对开膜后的栅线待制件进行图形化,去除所述栅线待制件的介质层。

4.如权利要求1所述的光伏电池栅线制备方法,其特征在于,还包括:在通过电镀工艺在所述接触区制备所述栅线的步骤时,采用具有光诱导器件的电镀装置执行所述电镀工艺。

5.一种光伏电池栅线制备装置,其特征在于,包括:

6.如权利要求5所述的光伏电池栅线制备装置,其特征在于,所述电镀液槽包括子槽和母槽,其中所述子槽位于所述母槽上方且通过管道连通所述母槽。

7.如权利要求6所述的光伏电池栅线制备装置,其特征在于,所述子槽的一侧边设置有第一溢流槽,所述第一溢流槽通过第一溢流管连接至所述母槽。

8.如权利要求7所述的光伏电池栅线制备装置,其特征在于,所述子槽的另一侧边设置有第二溢流槽,所述第二溢流槽通过第二溢流管连接至所述母槽。

9.如权利要求5所述的光伏电池栅线制备装置,其特征在于,所述支撑部包括支撑轴和支撑滚轮,其中所述支撑轴水平置于所述电镀液槽之上,所述支撑轴上固定有若干所述支撑滚轮。

10.如权利要求5~9任一项所述的光伏电池栅线制备装置,其特征在于,所述电刷与所述电镀液槽之间设置有溢流挡板。


技术总结
本发明提供了一种光伏电池栅线制备方法及制备装置,其中制备方法包括:获取栅线待制件,该栅线待制件为在电镀栅线之前的含有介质层的光伏电池半成品;对栅线待制件进行开膜,形成一条从栅线待制件的一侧到另一侧的条形的导电区域,该导电区域用于连接外部电极;对开膜后的栅线待制件进行图形化,去除栅线待制件的介质层,形成栅线的接触区;通过电镀工艺在接触区制备栅线,且在电镀栅线时,栅线待制件上的导电区域连接至外部电极,栅线待制件水平放置并与电镀液接触。本发明制备的金属栅线高度更均匀且拉脱力更好,也不需要制备种子层,降低生产成本,缩短制备时间。

技术研发人员:朱明光,王子港,吴魁艺,刘仲雨
受保护的技术使用者:天合光能股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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