| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202410562080.3 | 申请日 | 2024-05-08 |
| 公开(公告)号 | CN118460992A | 公开(公告)日 | 2024-08-09 |
| 申请人 | 广东工业大学; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 罗继业; 陈素锐; 郑丹霞; 陈祖民; 周翰宇; | 第一发明人 | 罗继业 |
| 权利人 | 广东工业大学 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 广东工业大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省广州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省广州市越秀区东风东路729号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：510000 |
| 主IPC国际分类 | C23C18/16 | 所有IPC国际分类 | C23C18/16 ; C23C18/40 ; C23C18/34 ; H01L31/0224 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 6 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 佛山市君创知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 许菲菲; |
| 摘要 | 本 发明 涉及 电池 栅线 制备技术领域，具体地涉及一种激光诱导金属沉积制备 太阳能 电池栅线的方法。本发明无需使用掩 模版 ，无需预先 图案化 ，通过激光诱导金属沉积的方式在基底上一步成型得到 太阳能电池 栅线，与传统方法相比，具有制备简单、效率高、成本低等优点。制得的太阳能电池栅线具有结合 力 高、 导电性 优良等优点。 | ||
| 权利要求 | 1.一种激光诱导金属沉积制备太阳能电池栅线的方法，其特征在于包含如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种激光诱导金属沉积制备太阳能电池栅线的方法技术领域背景技术[0002] 光伏太阳能电池是一种利用光伏效应将光能转换成电能的器件，其中起收集电荷和导电作用的是正面和背面的电极。太阳能电池的电极化作为光伏太阳能电池生产过程中最为重要的步骤之一，往往采用丝网印刷的方式将导电银浆印刷至电池板上，以制成电极栅线。由于太阳能电池银浆价格昂贵，同时该技术存在丝网在每印刷一段时间后便需要对其进行清洗以防止丝网堵塞，从而造成了银浆的大量浪费，大大增加了生产成本。 [0003] 为了降低成本，提出了电镀铜制备太阳能电极的方法，其原理是在基体金属表面通过电沉积金属铜制作铜栅线，进而作为电极收集光伏效应产生的载流子。铜电镀工艺发展优势显著，较银浆丝网印刷具备更低的成本、更优的导电性能、更好的塑性和高宽比，但其制备过程中需要使用昂贵的掩模版材料进行图案化，且需要进行曝光显影、掩模去除等工序，工艺繁琐、制备成本仍然比较高。 [0004] 综上，现有的栅线制备技术存在多工序、制备成本高昂等问题，因此，有必要提供一种简单高效、成本低的栅线制备技术，该技术将对降低太阳能电池制备成本、普及使用等具有重大意义。 发明内容[0005] 为了克服现有技术的不足和缺点，减少栅线的制备工序，降低生产成本，本发明的目的在于提供一种激光诱导金属沉积制备太阳能电池栅线的方法，该方法无需使用掩模版预先图形化，通过激光诱导金属选择性沉积一步成型，具有制备简单、效率高、成本低等优点。 [0006] 本发明的目的通过下述技术方案实现： [0007] 一种激光诱导金属沉积制备太阳能电池栅线的方法，包含如下步骤： [0009] 所述的扫描照射的条件优选为：激光的波长355nm～1064nm，脉冲频率10～1000Khz，功率1W～35W，激光光斑大小0.01mm～0.5mm，激光扫描速率0.1mm/s～100mm/s，基于此条件下的激光照射到基材表面时，均可诱导沉积金属； [0010] 所述的基材优选经过清洗预处理； [0011] 所述镀液至少包含一种金属离子以及一种还原剂； [0012] 所述的镀液中的金属离子为铜离子、镍离子、银离子、金离子、钯离子、锡离子、铟离子、铂离子和铬离子中的至少一种； [0013] 所述的激光诱导金属沉积制备太阳能电池栅线的方法在太阳能电池制备领域中的应用； [0014] 本发明的原理： [0015] 传统的化学镀通过升高温度增加反应速度，但无法进行选择性的沉积，本发明利用激光的热效应，通过控制激光的能量聚焦到需要沉积金属的基材表面进行局部加热，诱导金属在基材表面进行选择性沉积，从而直接一步成型得到可导电的金属栅线。该方法所沉积的金属栅线导电率优良，且无需预先图案化，大幅降低生产成本，具有制备简单、效率高、成本低等优点。 [0016] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果： [0017] (1)本发明无需预先图案化，通过激光诱导金属沉积一步成型制备太阳能电池栅线，与传统贴干膜，曝光显影图形化配合后续铜电镀方式相比，制备方法简单、无需大量后处理工序，具有制备简单、效率高、成本低等特点。 [0019] 图1是激光诱导金属沉积制备太阳能电池栅线的示意图。 具体实施方式[0021] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 [0023] 实施例1 [0025] (2)将步骤(1)清洁处理后的基材的一面接触镀液(镀液组成为：CuSO4·5H2O 25g/L，甲醛水溶液(37％‑40％)26g/L，EDTA 35g/L，2‑2联吡啶11.6g/L，NaOH调节镀液pH＝12.4)；然后将激光(RX‑355‑12‑L激光器，Photonics Industries)聚焦到接触镀液的基材表面，根据栅线预设图形进行激光扫描照射，诱导铜离子在面上沉积，制备得到预设图形的太阳能电池铜栅线(图1、图2)；其中，激光扫描照射的条件为：激光器波长355nm、脉冲频率 200Khz、功率9W、激光光斑大小为30μm，扫描速度0.8mm/s。 [0026] (3)以步骤(2)制得的太阳能电池铜栅线为对象，使用3M胶带粘贴沉积的铜线，然后撕扯查看线路是否发生掉落缺损，经过10次重复粘贴测试，结果显示无脱落、无明显变化。 [0027] 实施例2 [0028] (1)具体操作同实施例1； [0029] (2)将步骤(1)清洁处理后的基材的一面接触镀液(镀液组成为：CuCl20.1mol/L，酒石酸钾钠0.1mol/L，甲醛2mol/L，NaOH调节镀液pH＝12)；然后将激光(RX‑355‑12‑L激光器，Photonics Industries)聚焦到接触镀液的基材表面，根据栅线预设图形进行扫描照射，诱导铜离子在面上沉积，制备得到预设图形的太阳能电池铜栅线；其中，激光沉积的参数为：激光器波长355nm、脉冲频率200Khz、功率6W、激光光斑大小为30μm、扫描速度1mm/s。 [0030] (3)以步骤(2)制得的太阳能电池铜栅线为对象，使用3M胶带粘贴沉积的铜线，然后撕扯查看线路是否发生掉落缺损，经过10次重复粘贴测试，结果显示无脱落、无明显变化。 [0031] 实施例3 [0032] (1)具体操作同实施例1； [0033] (2)将步骤(1)清洁处理后的基材的一面接触镀液(镀液组成为：CuSO4·5H2O 7g/L，Na2CO3 10g/L，酒石酸钾钠75g/L，硫脲0.01g/L，三乙醇胺10ml/L，NaOH调节镀液pH＝12)；然后将激光(RX‑355‑12‑L激光器，Photonics Industries)聚焦到接触镀液的基材表面，根据栅线预设图形进行扫描照射，诱导铜离子在面上沉积，制备得到预设图形的太阳能电池铜栅线；其中，激光沉积的参数为：激光器波长355nm、脉冲频率200Khz、功率9W、激光光斑大小为30μm、扫描速度0.8mm/s。 [0034] (3)以步骤(2)制得的太阳能电池铜栅线为对象，使用3M胶带粘贴沉积的铜线，然后撕扯查看线路是否发生掉落缺损，经过10次重复粘贴测试，结果显示无脱落、无明显变化。 [0035] 实施例4 [0036] (1)具体操作同实施例1； [0037] (2)将步骤(1)清洁处理后的基材的一面接触镀液(镀液组成为：Ni(CH3COO)2 60g/L，N2H4·H2O 100ml/L，乙二胺四乙酸二钠25g/L，C2H4O3调节镀液pH＝11)；然后将激光(RX‑355‑12‑L激光器，Photonics Industries)聚焦到接触镀液的基材表面，根据栅线预设图形进行扫描照射，诱导镍离子在面上沉积，制备得到预设图形的太阳能电池镍栅线；其中，激光沉积的参数为：激光器波长355nm、脉冲频率200Khz、功率6W、激光光斑大小为30μm、扫描速度1mm/s。 [0038] (3)以步骤(2)制得的太阳能电池镍栅线为对象，使用3M胶带粘贴沉积的镍线，然后撕扯查看线路是否发生掉落缺损，经过10次重复粘贴测试，结果显示无脱落、无明显变化。 [0039] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 |
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