印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法及网版 |
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| 申请号 | CN202210290501.2 | 申请日 | 2022-03-23 | 公开(公告)号 | CN114714750B | 公开(公告)日 | 2024-03-26 |
| 申请人 | 上饶捷泰新能源科技有限公司; | 发明人 | 徐顺波; 师攀攀; 邵辉良; 陈康; 刘伟; 邹长钱; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开一种印刷 太阳能 电池 的正 电极 的网版的制作方法及网版，制作方法包括制备网状骨架层，制备耐磨层，在压合器具的压合空间内置入乳剂、网状骨架层和耐磨层，压合器具包括第一粗糙层，第一粗糙层用于围成至少部分压合空间，对内置于压合空间内的乳剂、网状骨架层和耐磨层进行压合操作，形成网版毛坯，网版毛坯包括叠置的第一乳剂层、网状骨架层、第二乳剂层和耐磨层，第一乳剂层的背向网状骨架层的第一表面由第一粗糙层形成多个阵列分布的凸起或凹陷，在网版毛坯的第一表面开设 浆液 入口，在耐磨层的背向网状骨架层的第二表面开设内凹的正电极印刷图案，在网版毛坯的内部开设连通正电极印刷图案和浆液入口的浆液通道，以使网版毛坯形成网版。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法及网版技术领域背景技术[0002] 网版是印刷太阳能电池的正电极的重要工具，在网版上倒入浆料，用刮板带动浆料在网版上移动，使浆料透过网版上的网孔被挤压至太阳能电池上，在太阳能电池上形成对应的图案，以形成太阳能电池的正电极。 [0003] 相关技术中，网版的表面较为光滑，可能会导致刮板打滑，进而导致印刷出的太阳能电池的正电极的栅线粗细不均，且浆料在光滑的网版上高速印刷时受到的阻力较小，可能会导致部分应该经网孔被挤压至太阳能电池上的浆料不能被成功挤出，导致印刷出的太阳能电池的正电极出现粗栅、栅线粗细不均、断栅、虚印等问题，影响太阳能电池的印刷质量。发明内容 [0004] 本申请实施例的目的是提供一种印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法及网版，能够解决相关技术中，由于印刷太阳能电池的正电极的网版的表面较为光滑，导致网版的印刷质量较差的问题。 [0005] 为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的： [0006] 本申请实施例提供了一种印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法，包括： [0007] 制备网状骨架层； [0008] 制备耐磨层； [0009] 在压合器具的压合空间内置入乳剂、所述网状骨架层和所述耐磨层，所述压合器具包括第一粗糙层，所述第一粗糙层用于围成至少部分所述压合空间； [0010] 对内置于所述压合空间内的所述乳剂、所述网状骨架层和所述耐磨层进行压合操作，以形成网版毛坯，所述网版毛坯包括叠置的第一乳剂层、所述网状骨架层、第二乳剂层和所述耐磨层，所述第一乳剂层的背向所述网状骨架层的第一表面由所述第一粗糙层形成多个阵列分布的凸起或凹陷； [0011] 在所述网版毛坯的第一表面开设浆液入口，在所述耐磨层的背向所述网状骨架层的第二表面开设内凹的正电极印刷图案，以及在所述网版毛坯的内部开设连通所述正电极印刷图案和所述浆液入口的浆液通道，以使得所述网版毛坯形成网版。 [0012] 本申请实施例还提供了一种印刷太阳能电池的正电极的网版，包括第一乳剂层、网状骨架层、第二乳剂层和耐磨层，其中： [0013] 所述第一乳剂层、所述网状骨架层、所述第二乳剂层和所述耐磨层依次叠置、且固定相连，所述第一乳剂层的背向所述网状骨架层的第一表面设有多个阵列分布的凸起或凹陷； [0014] 所述耐磨层的背向所述网状骨架层的第二表面开设有凹陷的正电极印刷图案，所述第一表面设有浆液入口，所述网版的内部设有连通所述浆液入口与所述正电极印刷图案的浆液通道。 [0015] 在本申请实施例中，网版的第一表面为具有阵列分布的凸起或凹陷的粗糙表面，在进行太阳能电池的正电极的印刷过程中，刮板带动浆料在网版上高速移动时，第一表面上的凸起或凹陷对浆料具有阻力作用，使得浆料在第一表面滚动，进而使得浆料能够更顺利地被挤压到网版的浆液入口，并通过浆液通道以及网版第二表面的正电极印刷图案落入太阳能电池上，避免由于网版光滑导致部分浆料迅速被刮板带走，不能被成功挤压至浆液入口内、不能通过网版落入太阳能电池上，导致的虚印问题，也避免由于刮板打滑等原因导致印刷时跳刀的问题，进而避免印刷出的太阳能电池的正电极粗栅、栅线粗细不均、断栅、虚印等问题，最终提升网版的印刷性。由此可见，本申请能够解决相关技术中，由于印刷太阳能电池的正电极的网版的表面较为光滑，导致网版的印刷质量较差的问题。附图说明 [0016] 图1为本申请实施例公开的印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法的流程图； [0017] 图2为本申请实施例公开的制备网状骨架层的流程图； [0018] 图3为本申请实施例公开的对网版进行成品检测以及包装的流程图； [0019] 图4为本申请实施例公开的压合形成网版毛坯时压合器具、网状骨架层以及耐磨层的结构示意图。 [0020] 附图标记说明： [0021] 100‑网状骨架层、 [0022] 200‑耐磨层、 [0023] 310‑第一压合板、320‑第二压合板、330‑第一粗糙层、340‑第二粗糙层。 具体实施方式[0024] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0025] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。 [0026] 下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。 [0027] 如图1至图4所示，本申请公开一种印刷太阳能电池的正电极的网版的制作方法，制作方法包括以下步骤： [0028] S101、制备网状骨架层100。 [0029] 网状骨架层100在网版中起到支撑骨架的作用。 [0030] S102、制备耐磨层200。 [0031] 耐磨层200的材质有多种，例如，耐磨层200可以选用PI(Polyimide，聚酰亚胺)膜，当然，耐磨层200也可以选用其他的高分子材料制作的膜结构。耐磨层200能够增强网版的耐磨性能，减少印刷过程中浆料内的异物对网版的磨损，延长网版的使用寿命。 [0032] 需要说明的是，本申请对制备网状骨架层100和制备耐磨层200的顺序不作限制，也就是说，S101可以先于S102进行，S102也可以先于S101进行，当然，S101和S102可以同时进行。 [0033] S103、在压合器具的压合空间内置入乳剂、网状骨架层100和耐磨层200，压合器具包括第一粗糙层330，第一粗糙层330用于围成至少部分压合空间。 [0034] 在后续的压合过程中，第一粗糙层330可以面向网状骨架层100的背向耐磨层200的表面，乳剂可以为感光乳剂，且在压合之前，乳剂可以置于网状骨架层100和耐磨层200之间。 [0035] 可选的，压合器具还可以包括第一压合板310和第二压合板320，第一粗糙层330可以固定在第一压合板310的面向第二压合板320的表面。在本申请中，压合工艺可以为高温压合，因此，第一压合板310和第二压合板320可以选用耐高温的压合板，第一粗糙层330可以选用耐高温的铁氟龙(Poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯)布，当然，第一粗糙层330也可以选用其他种类的、表面粗糙的布，本申请对第一粗糙层330的具体材质和种类不作限制。 [0036] S104、对内置于压合空间内的乳剂、网状骨架层100和耐磨层200进行压合操作，以形成网版毛坯。 [0037] 网版毛坯包括依次叠置的第一乳剂层、网状骨架层100、第二乳剂层和耐磨层200，第一乳剂层的背向网状骨架层100的第一表面由第一粗糙层330形成多个阵列分布的凸起或凹陷。 [0038] 在压合器具的压合空间内置入乳剂、网状骨架层100和耐磨层200时，将乳剂置于网状骨架层100和耐磨层200之间，在压合过程中，部分乳剂被挤压并涂满网状骨架层100和耐磨层200二者相对的表面，待乳剂干燥后在网状骨架层100和耐磨层200之间形成第二乳剂层。网状骨架层100具有多个网孔，部分乳剂在压合过程中通过网孔溢出至网状骨架层100的背向耐磨层200的表面上，待乳剂干燥后在网状骨架层100背向耐磨层200的表面形成第一乳剂层，且由于第一粗糙层330面向网状骨架层100的背向耐磨层200的表面，因此，位于网状骨架层100的背向耐磨层200的表面的乳剂会适应并贴合第一粗糙层330的形状，以使干燥后的第一乳剂层的背向网状骨架层100的第一表面形成多个阵列分布的凸起或凹陷，使得网版的第一表面为粗糙表面。 [0039] 具体的，第一表面的粗糙度可以为12‑16μm。 [0040] S105、在网版毛坯的第一表面开设浆液入口，在耐磨层200的背向网状骨架层100的第二表面开设内凹的正电极印刷图案，以及在网版毛坯的内部开设连通正电极印刷图案和浆液入口的浆液通道，以使得网版毛坯形成网版。 [0041] 可选的，正电极印刷图案可以穿透耐磨层200。 [0042] 可选的，浆液入口在垂直于网版的方向的投影、浆液通道在垂直于网版的方向的投影、正电极印刷图案在垂直于网版的方向的投影可以重合，也就是说，浆液入口的形状与正电极印刷图案相同，浆液通道的形状也与正电极印刷图案相同，且三者在垂直网版的方向相对设置。此种情况下，浆液能够更顺利地经过网版流出。 [0043] 印刷太阳能电池的正电极的浆料可以为银浆。在进行太阳能电池的正电极的印刷的过程中，可以将网版置于太阳能电池的正上方，将浆料倒在网版的第一表面上，用刮板带动浆料在网版的第一表面上移动，在刮板的挤压下，浆料依次通过浆液入口、浆液通道和正电极印刷图案后，下落至网版下方的太阳能电池上，由于正电极印刷图案形成了网版的浆液出口，落入太阳能电池上的浆液与浆液出口的形状保持一致，也就是说，落入太阳能正电池上的浆液呈现的形状为正电极印刷图案的形状，完成太阳能电池的正电极的印刷。 [0044] 在本申请实施例中，网版的第一表面为具有阵列分布的凸起或凹陷的粗糙表面，在进行太阳能电池的正电极的印刷过程中，刮板带动浆料在网版上高速移动时，第一表面上的凸起或凹陷对浆料具有阻力作用，使得浆料在第一表面滚动，进而使得浆料能够更顺利地被挤压到网版的浆液入口，并通过浆液通道以及网版第二表面的正电极印刷图案落入太阳能电池上，避免由于网版光滑导致部分浆料迅速被刮板带走，不能被成功挤压至浆液入口内、不能通过网版落入太阳能电池上，导致的虚印问题，也避免由于刮板打滑等原因导致印刷时跳刀的问题，进而避免印刷出的太阳能电池的正电极粗栅、栅线粗细不均、断栅、虚印等问题，最终提升网版的印刷性。由此可见，本申请能够解决相关技术中，由于印刷太阳能电池的正电极的网版的表面较为光滑，导致网版的印刷质量较差的问题。 [0045] 此外，现有技术中，由于网版表面比较光滑，可能会导致断栅，为了保证印刷出的太阳能电池的正电极的完整性，需要重复印刷操作，重复印刷操作指的是重复刮板带动浆料在网版上移动的操作，重复次数越多，网版的网孔被堵塞的概率越大，网版堵塞后，需要对网版进行擦拭，频繁擦拭网版，会影响网版的使用寿命，而通过本申请制作出的网版表面较为粗糙，印刷性能好，通过较少次数的印刷操作即可获得完整的太阳能电池的正电极，因此不需要频繁擦拭网版，进而能够延长网版的使用寿命。 [0046] 在本申请中，耐磨层200可以为PI膜，PI膜比较硬，如果直接使PI膜接触第二压合板320可能会压碎PI膜。为此，压合器具还可以包括第二粗糙层340，第二粗糙层340可以为耐高温的铁氟龙布，第二粗糙层340可以固定在第二压合板320的面向第一压合板310的表面上，在进行压合操作时，第二粗糙层340可以面向耐磨层200设置，铁氟龙布较为柔软，在压合过程中，第二粗糙层340的铁氟龙布与耐磨层200接触，能够起到缓冲的作用，避免耐磨层200在压合过程中受损。第一粗糙层240也可以为铁氟龙布。 [0048] S201、按照第一预设尺寸裁切得到钢丝网。 [0049] S202、按照第二预设尺寸裁切得到聚酯网，第一预设尺寸小于第二预设尺寸。 [0050] 为了得到更规范的钢丝网和聚酯网尺寸，在裁切钢丝网和聚酯网之前，可以使用具有计算和编程功能的计算机(电脑)来计算钢丝网和聚酯网的尺寸，以使裁切尺寸更加规范。本申请不限制S201和S202的先后顺序。 [0051] S203、通过张网机对聚酯网进行张网操作。 [0052] 为了确保聚酯网能够达到网版需要的张力，张网时间可以为72小时，当然，具体的张网时间可以根据需求进行调整，本申请对张网时间不作限制。 [0053] S204、将钢丝网叠置在聚酯网上。 [0054] 可以将钢丝网放置在聚酯网的正中间。 [0055] S205、将钢丝网通过边缘粘贴的方式粘贴到聚酯网的正中间。具体的，在钢丝网的边缘涂粘接剂，以使钢丝网的边缘与聚酯网粘接固定。粘接剂可以为热熔胶。 [0056] S206、将聚酯网上与钢丝网的非粘贴区域相对的区域切除，钢丝网的边缘粘贴区域围绕非粘贴区域。 [0057] 这样一来，由于聚酯网具有张力，聚酯网会对位于中间的钢丝网具有拉扯作用，使得钢丝网具有张力，进而使得网版具有张力。 [0058] 通过此种方法制作得到的网状骨架层100，钢丝网与聚酯网没有严格位于同一平面上，为了避免钢丝网和聚酯网的连接位置对印刷造成不良影响，钢丝网的尺寸大于太阳能电池的尺寸，在进行印刷的过程中，太阳能电池可以位于钢丝网的正下方。同时，上述的浆液入口、浆液通道和正电极印刷图案均设置在钢丝网对应的网版部分。 [0059] 此种情况下，相对于全部使用钢丝网制备网状骨架层100，本申请通过钢丝网和聚酯网共同制作网状骨架层100，能够降低网版的成本。 [0060] 在钢丝网的存储过程中，为了对钢丝网进行防护，钢丝网上可能具有脂类物质，且钢丝网上的脂类物质有可能对与浆液发生反应，可能会影响印刷质量。 [0061] 为了解决上述问题，制备网状骨架层100还包括脱脂的步骤，即通过药剂擦拭钢丝网，以去除钢丝网上的脂类物。使用药剂擦拭钢丝网可以在制备网状骨架层100之后进行操作，且可以将网状骨架层100整体放置在药剂池内进行擦拭，这样一来，不仅能够清除钢丝网上的脂类，还能够对聚酯网进行清洗。 [0062] 上述在网版毛坯的第一表面开设浆液入口，在耐磨层200的背向网状骨架层100的第二表面开设内凹的正电极印刷图案，以及在网版毛坯的内部开设连通正电极印刷图案和浆液入口的浆液通道的过程中，可能会有残渣留在浆液入口、正电极印刷图案和浆液通道内，对正电极的印刷造成不良影响。 [0063] 为了避免上述问题，制作方法还可以包括冲洗步骤，即冲洗浆液入口、正电极印刷图案和浆液通道内的残渣。以避免残渣对太阳能电池的正电极的印刷造成不良的影响，保证网版的印刷性能。此步骤在网版毛坯的第一表面开设浆液入口，在耐磨层200的背向网状骨架层100的第二表面开设内凹的正电极印刷图案，以及在网版毛坯的内部开设连通正电极印刷图案和浆液入口的浆液通道之后进行。 [0064] 在耐磨层200的背向网状骨架层100的第二表面开设内凹的正电极印刷图案，可以包括以下步骤： [0065] 首先，依据正电极印刷图案的预设形状制备菲林片。可以通过CAD绘制正电极印刷图案。正电极印刷图案的形状可以为两条波浪形，当然，正电极印刷图案的形状可以根据具体需求进行调整，本申请对此不作限制。 [0066] 然后，将菲林片置于第二表面，并依据菲林片采用激光镭射的方式在第二表面开设正电极印刷图案。此过程中，正电极印刷图案可以穿透耐磨层200。依据菲林片采用激光镭射的方式在第二表面开设正电极印刷图案的步骤可以在制作形成网版毛坯之后进行。 [0067] 通常情况下，正电极印刷图案包括主栅图案和副栅图案，网状骨架层100具有网线，沿着垂直网版所在平面的方向，网状骨架层100的网线的投影与副栅图案的投影有至少部分重合，与主栅图案没有重合，也就是说，网状骨架层100的部分网线会阻挡部分副栅图案，不会阻挡主栅图案。 [0068] 在网版上开设浆液通道的过程中，需要打断网状骨架层100的部分网线，由于网状骨架层100上连接有耐磨层200，在本申请中耐磨层200为PI膜，PI膜对网状骨架层100具有一定的包裹作用，因此，如果在压合形成网版毛坯之后，打断网状骨架层100的部分网线，会导致网状骨架层100的张力释放不均匀，可能会导致网状骨架层100破裂、爆版。 [0069] 为了解决上述问题，在制备网状骨架层100以及在压合器具的压合空间内置入乳剂、网状骨架层100和耐磨层200之间，制作方法还可以包括，在网状骨架层100上开设与副栅图案对应的避让孔，也就是对应副栅图案在网状骨架层100上打孔，打断网状骨架层100的对应副栅图案部分的网线。此种情况下，能够避免后期开设浆液通道的过程中，打断部分网状骨架层100的网线，导致的网状骨架层100爆版的问题。当然，在上述方案中，网状骨架层100包括聚酯网和钢丝网，且浆液通道形成于钢丝网上，因此，可以在直接钢丝网上开设副栅图案对应的避让孔。 [0070] 为了保证网状骨架层100上的避让孔的精确性，在开设避让孔之前，可以将副栅图案扫描至存储器中，例如电脑中，依据存储器内的副栅图案对网状骨架层100进行打孔，以在网状骨架层100上形成精准对应副栅图案的避让孔。 [0071] 为了避免网状骨架层100打孔后，网状骨架层100存在裂缝，或者网状骨架层100部分避让孔未成功打通，在网状骨架层100进行打孔之后，在压合器具的压合空间内置入乳剂、网状骨架层100和耐磨层200之前，还可对网状骨架层100进行检测，检测网状骨架层100是否存在裂缝、网状骨架层100是否平整以及钢丝网的副栅图案是否完整。 [0072] 在进一步的技术方案中，制作方法还包括，在网版毛坯的第一表面开设浆液入口，以及在网版毛坯的内部开设连通正电极印刷图案和浆液入口的浆液通道。具体的，可以用激光镭射的方式在第一乳剂层开设浆液入口，可以用激光镭射的方式将避让孔中凝固的乳剂清除，以及将网状骨架层100的部分网孔打通，浆液通道包括部分网孔和避让孔。在此步骤中，可以依据正电极印刷图案在网版的第一表面采用激光镭射的方式同时在网版上形成浆液入口和浆液通道。 [0073] 在上述方案中，依据菲林片采用激光镭射的方式在第二表面开设正电极印刷图案，可以在压合形成网版毛坯之后进行，且在采用激光镭射的方式在第二表面开设正电极印刷图案时，可以使激光镭射穿透整个网版，这样一来，在第二表面形成正电极印刷图案的同时，也在网版的第一表面形成了浆液入口、在网版的内部形成了浆液通道，且通过此种方式制备的网版，浆液入口的形状与正电极印刷图案相同，浆液通道的形状也与正电极印刷图案相同，当激光垂直网版时，浆液入口在垂直于网版的方向的投影、浆液通道在垂直于网版的方向的投影、正电极印刷图案在垂直于网版的方向的投影重合，能够使浆液更加顺利地穿过网版并流出至网版之外。 [0074] 在进一步的技术方案中，制备方法还可以包括以下步骤： [0075] 步骤301：对网版进行成品检测，可以通过显微镜等仪器对网版上的正电极印刷图案进行检测，检测正电极印刷图案是否完整。当然，也可以使用其他仪器对网版进行检测，本申请对具体的检测仪器此不作限制。此步骤在网版上开设浆液入口、浆液通道以及正电极印刷图案后进行，也就是在网版毛坯形成网版后进行。 [0076] 步骤302、成品检测完成后，可以在网版第一表面的浆液入口和第二表面的正电极印刷图案之外的部分贴银龙胶带，以对网版进行保护，同时避免银龙胶带损坏浆液入口和正电极印刷图案。 [0077] 步骤303、对网版成品进行包装。 [0078] 本申请公开一种印刷太阳能电池的正电极的网版，可由上述制作方法制作而成，网版包括第一乳剂层、网状骨架层100、第二乳剂层和耐磨层200。 [0079] 其中，第一乳剂层、网状骨架层100、第二乳剂层和耐磨层200依次叠置、且固定相连，第一乳剂层的背向网状骨架层100的第一表面设有多个阵列分布的凸起或凹陷。耐磨层200的背向网状骨架层100的第二表面开设有凹陷的正电极印刷图案，第一表面设有浆液入口，网版的内部设有连通浆液入口与正电极印刷图案的浆液通道。该网版产生的有益效果的推导过程与上述制作方法制作而成的网版带来的有益效果推导过程大体类似，故本文不再赘述。 [0080] 进一步的，网状骨架层100可以包括钢丝网和聚酯网，聚酯网的中间可以设有开口，钢丝网可以与开口相对，钢丝网的边缘围绕开口，且钢丝网的边缘与聚酯网固定相连。上述的浆液入口、浆液通道和正电极印刷图案均开设于钢丝网对应的网版部分。此种情况下，相对于全部使用钢丝网制备网状骨架层100，本申请通过钢丝网和聚酯网共同制作网状骨架层100，能够降低网版的成本。 [0081] 第一表面设有多个阵列分布的凸起或凹陷，也就是说，第一表面为粗糙表面，可选的，第一表面的表面粗糙度可以为12‑16μm。 [0082] 沿垂直于网版的方向，浆液入口的投影与正电极印刷图案重合，浆液通道的投影与正电极印刷图案重合。此种情况下，能够保证浆液更顺利地流经网版并流出至网版之外。 [0083] 上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。 |
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