[发明专利]一种太阳能电池印刷电极后防止银线扩散的装置及方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池印刷电极后防止银线扩散的方法，其包括如下步骤：S1.经丝网印刷银线后的电池片转移至出料带上；S2.电池片在出料带上通过快速加热模块一进行快速加热以使银浆中的有机溶剂得到快速加热挥发；S3.通过快速加热模块一加热后的电池片进入到常规烘干工序。本发明快速加热使用聚焦的高功率线光源，如激光线光源、红外光、可见光加热，使硅片在经过光源后即可大大减少溶剂在电池表面扩散，有效降低银线宽度，从而提升电池效率0.2‑0.5％。本发明适用于用银浆料印刷形成栅线的所有太阳能电池，尤其适用于使用低温固化银浆的异质结(HIT)电池。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池印刷电极后防止银线扩散的装置及方法。

背景技术

光伏发电已经成为一种可替代化石能源的技术，这依赖于近年不断降低的生产成本和光电转换效率的提升。按照光伏电池片的材质，太阳能电池大致可以分为两类：一类是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池；另一类是薄膜太阳能电池，主要包括非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池及铜铟镓硒太阳能电池等。目前，以高纯度硅材作为主要原材料的晶体硅太阳能电池是主流产品，所占的比例在80％以上。

现在光伏发电行业制造晶硅电池的方法，需要在电池的正方面通过丝网印刷的方法制作银导电金属电极，在完成银导线的丝网印刷后，需要将电池片送到150-250℃左右干燥2-10分钟，将其中的溶剂挥发掉，之后，再通过更高温度完成固化或烧结，这时候印刷在电池片表面的银浆就成为具有导电功能的导电电极(银导线)了。其中，银电极有两种：细栅和主栅。它们的作用是：1)通过细栅密集排布在电池表面收集电池片在光照下生成的电子，2)通过垂直于细栅分布的主栅，将细栅上的电流汇聚的主栅上，而且将铜质导线焊接在主栅上导出到外加电路上，实现晶硅电池的光生电，为人类社会使用。

制作细栅、主栅的银电极需要用印刷法把银浆(胶)印刷到电池片上，为了使其具有印刷特性，银浆(胶)其成分中含有若干种有机溶剂，有机溶剂对硅片表面微米结构的绒面具有极强的浸润性，当完成印刷之后，有机溶剂会在毛细效应的作用下，在硅片表面快速浸润扩散，比如行业内现在使用的银浆(胶)，在毛细效应的作用下，对于30μm印刷线宽的银导线，有机溶剂可以在其两侧浸润扩散达800μm的扩散带，同时，在溶剂扩散过程中会推动银颗粒的扩散，造成导电电极根部变宽。并且，也会产生一些与导电电极不连贯的独立的银颗粒成为遮光物的阻止光进入电池片内。(分别见图1未污染前及图2污染后的微观表面对比)。

一般目前常用的方法，在印刷后的硅片送入烘箱烘干，对于适用于PERC、TOPCon电池的高温银浆，烘干温度达到250℃左右，约需1分钟左右时间可以烘干。而对于HIT电池，只能用低温银浆，烘干温度通常是150℃，需要5-10分钟的烘干时间。不管哪种方法，目前的方法都无法克服溶剂在电池片表面的扩散，因而形成溶剂扩散带，银线宽度比实际印刷线宽大出5-10μm。尤其需要相对低温干燥的HIT电池，有机溶剂的扩散带污染在一张电池片表面合计占到全硅片面积的60％以上。这个污染硅片表面有机溶剂现象的存在，以及银导线线宽随之拓宽，都会影响电池充分接受太阳光的照射效果，不利于电池将光电转换性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池印刷电极后防止溶剂和银线扩散的装置，包括快速加热模块一，所述快速加热模块一对应设置在印刷后的出料带上，且位于印刷台出料端与常规烘干装置之间以用于印刷后电池片的快速加热，使表面溶剂得到快速挥发而不至于扩散到硅片其它位置。

本发明通过将印刷后的硅片快速经过进入加热区(1秒种左右)，并在加热区维持3-5秒钟，就可以有效蒸发扩散过程中的溶剂，硅片温度只要达到150-200℃左右即可。

基于上述一种太阳能电池印刷电极后防止银线扩散的装置，本发明提供了一种太阳能电池印刷电极后防止银线扩散的方法，包括如下步骤：

S1.经由进料带上料至印刷台上的电池片经丝网印刷银线后在印刷台的出料端转移至出料带上；