太阳能电池制备系统和制备方法技术方案

本发明专利技术提供一种太阳能电池制备系统，包括挤压注射系统、载台系统以及支撑和移动系统，所述挤压注射系统包括注射装置、喷头和挤压装置，所述注射装置用于容纳导电浆料，所述喷头包括一个或多个喷嘴，所述喷头直接连接所述注射装置，所述挤压装置用于对所述注射装置内的导电浆料施压使之经由所述喷头的喷嘴挤出至基材上的预定区域，所述载台系统包括用于承载基材的载台，所述支撑和移动系统用于支撑挤压注射系统，并使喷头和载台之间发生相对位移。并使喷头和载台之间发生相对位移。并使喷头和载台之间发生相对位移。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池制备系统和制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池领域，涉及太阳能电池制备系统和制备方法。

技术介绍

[0002]在众多的再生能源技术中，光伏发电无疑是其中最具有潜力的一种。其中又以晶硅太阳能电池在近几年来的发展最快，无论是研究开发投入资源或产业化程度，都比其他的种类光伏电池高很多。很显然，晶硅太阳能电池已经是光伏发电技术中的主流技术。
[0003]光伏电池是一种能将光能转换为电能的装置。光伏电池的结构是以硅材料为基底，其中一边是P型半导体，另一边是N型半导体，这两种半导体的交界处，会因电子和电洞的扩散，形成一半导体PN 结。当太阳光照射光伏电池时，电池内会产生电子电洞对。由于半导体PN结的作用，电子电洞对会分开。电子会流向N型半导体区，电洞则反方向移到P型半导体区。使N区带负电，P区带正电，两区之间形成电势差，接通电路后就产生电流。
[0004]由于半导体是以硅材料为基底，无法直接以接触电线的方式将电流导引出使用，需要个别在P型半导体与N型半导体两端，与金属电极进行金属化（Metallization）的过程，才能够降低电阻，让照光后产生的电流经由金属导线进入电子器件工作。其中，金属化的过程是指将金属浆料依照需求，在对应的位置涂布或印刷，再将硅材与金属以高温烧结在一起。
[0005]在晶硅太阳能电池的生产工艺中，通常选择银浆作为与硅材做金属化的材料。目前多数厂商使用丝网印刷作为将银浆涂布在硅材上的方式。
[0006]目前太阳能导电浆料涂布主流技术是使用网版印刷，网版印刷的一大特点是速度快。每小时可印刷2500次以上。浆料在印刷后，也能够在电池硅片上有着不错的高宽比。但是网版印刷也存在一些缺点，例如网版价格较高。近年来，针对副栅线宽与高宽比的要求越来越严苛，因此有网版制造厂商开发出无网结网版，虽然线型与线宽的效果不错，但是价格比常规网版高出许多。网版在使用一段时间后，张力会逐渐降低，导致栅线宽度变宽，高宽比降低，光电转换效率下降。因此每使用一段时间之后，必须更换网版，网版成为一项不得不付出的成本，其他网印使用的消耗品亦是如此。
[0007]近年来，太阳能电池厂商为了降低加工成本而推广大尺寸的硅片。光伏硅片尺寸直接影响下游电池片和组件尺寸。当前光伏硅片有5种主流尺寸，分别为156.75mm、158.75mm、166mm、182mm、210mm。大尺寸硅片通过增大硅片面积，放大组件尺寸，从而摊薄各环节加工成本。然而，大尺寸的硅片推行也容易面临不同的难处，例如设备机台需要更新换代，从晶碇制造开始到机台的载具、定位等装置均需升级更换。尤其在浆料涂布上，更是一大考验。大尺寸硅片对浆料的涂布性要求更高。网版印刷的图案变大，网版外框的尺寸却没有跟着放大。网印时，图案中间区域与边缘在印刷时所受到的张力不同，使得印刷的结果容易产生断栅，或扩线的情形发生。中心与边缘很难达成一致的线型。
[0008]因此，本领域需要一种成本较低、适用于不同尺寸基材的太阳能电池制备系统和制备方法。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种太阳能电池制备系统和制备方法，具有成本低、适用于不同尺寸基材（特别是大尺寸硅片）、不易发生断栅和扩线、中心与边缘一致性好等优点。与常规的丝网印刷相比，本专利技术不需要更换网版或其他耗材，可降低成本；本专利技术适用于将导电浆料涂布在任何形状和尺寸的基材上，可以制备任何形状和尺寸的太阳能电池。
[0010]具体而言，本专利技术提供一种太阳能电池制备系统，所述太阳能电池制备系统包括挤压注射系统、载台系统以及支撑和移动系统；其中，所述挤压注射系统包括注射装置、喷头和挤压装置，所述注射装置用于容纳导电浆料，所述喷头包括一个或多个喷嘴，所述喷头直接连接所述注射装置，所述挤压装置用于对所述注射装置内的导电浆料施压使之经由所述喷头的喷嘴挤出至基材上的预定区域；所述载台系统包括用于承载基材的载台；所述支撑和移动系统用于支撑所述挤压注射系统，并使所述喷头和所述载台之间发生相对位移。
[0011]在一个或多个实施方案中，所述挤压装置包括螺杆挤压装置和/或活塞挤压装置。
[0012]在一个或多个实施方案中，所述挤压注射系统和/或所述载台系统包括温度调节装置，用于调节导电浆料的温度。
[0013]在一个或多个实施方案中，所述喷头相对于基材的角度可以调整。
[0014]在一个或多个实施方案中，所述喷嘴具有扁平的开口。
[0015]在一个或多个实施方案中，所述支撑和移动系统包括用于使喷头发生移动的第一移动装置和/或用于使载台发生移动的第二移动装置。
[0016]在一个或多个实施方案中，所述太阳能电池制备系统还包括控制系统，用于控制挤压注射系统以及支撑和移动系统进行工作。
[0017]在一个或多个实施方案中，所述太阳能电池制备系统还包括UV系统，用于对基材上的导电浆料进行UV固化。
[0018]在一个或多个实施方案中，所述太阳能电池制备系统还包括热干燥系统，用于对基材上的导电浆料进行热干燥。
[0019]在一个或多个实施方案中，所述支撑和移动系统包括H形支撑架，所述H形支撑架包括两根竖杆和架设在两根竖杆之间的横杆，所述挤压注射系统固定在所述H形支撑架的横杆上，所述H形支撑架的横杆可以沿竖杆上下移动。
[0020]在一个或多个实施方案中，所述支撑和移动系统还包括两条滑轨和两块分别与所述两条滑轨配套的滑块，所述两块滑块分别与所述H形支撑架的两根竖杆的底部相连。
[0021]在一个或多个实施方案中，所述支撑和移动系统包括一条或多条与所述载台配合的滑轨，用于使所述载台能够沿所述滑轨移动。
[0022]在一个或多个实施方案中，所述挤压注射系统包括背板、马达、螺杆、针筒注射器和喷头，所述挤压注射系统通过所述背板与所述支撑和移动系统相连，所述马达用于转动所述螺杆，所述针筒注射器包括用于容纳导电浆料的针筒以及用于对导电浆料施压的活塞，所述螺杆与所述针筒注射器的活塞相连，所述针筒注射器的针筒底部具有浆料出口，所
述喷头与所述浆料出口相连。
[0023]在一个或多个实施方案中，所述喷头为多口喷头，所述多口喷头包括连接口、喷头实体、喷头腔体和喷嘴，所述多口喷头通过连接口连接在所述注射装置底部的浆料出口处，所述喷头实体内部形成用于容纳导电浆料的喷头腔体和多个与喷头腔体连通的喷嘴。
[0024]本专利技术还提供一种太阳能电池制备方法，所述太阳能电池制备方法包括采用本文任一实施方案所述的太阳能电池制备系统制备太阳能电池。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的实施例一的太阳能电池制备系统的示意图。图1中，1为挤压注射系统，2为喷头，3为针筒注射器，4为导电浆料，5为基材。
[0026]图2为本专利技术的实施例二的太阳能电池制备系统的示意图。图2中，100为控制系统，200为挤压注射系统，300为支撑装置，400为移动装置，500为载台，600为基材。
[0027]图3为本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池制备系统，其特征在于，所述太阳能电池制备系统包括挤压注射系统、载台系统以及支撑和移动系统；其中，所述挤压注射系统包括注射装置、喷头和挤压装置，所述注射装置用于容纳导电浆料，所述喷头包括一个或多个喷嘴，所述喷头直接连接所述注射装置，所述挤压装置用于对所述注射装置内的导电浆料施压使之经由所述喷头的喷嘴挤出至基材上的预定区域；所述载台系统包括用于承载基材的载台；所述支撑和移动系统用于支撑所述挤压注射系统，并使所述喷头和所述载台之间发生相对位移，所述支撑和移动系统包括用于使喷头发生移动的第一移动装置和/或用于使载台发生移动的第二移动装置。2.如权利要求1所述的太阳能电池制备系统，其特征在于，所述太阳能电池制备系统具有以下一项或多项特征：所述挤压装置包括螺杆挤压装置和/或活塞挤压装置；所述挤压注射系统和/或所述载台系统包括温度调节装置，用于调节导电浆料的温度；所述喷头相对于基材的角度可以调整；所述喷嘴具有扁平的开口。3.如权利要求1所述的太阳能电池制备系统，其特征在于，所述太阳能电池制备系统还包括控制系统，用于控制挤压注射系统以及支撑和移动系统进行工作。4.如权利要求1所述的太阳能电池制备系统，其特征在于，所述太阳能电池制备系统还包括UV系统，用于对基材上的导电浆料进行UV固化；和/或所述太阳能电池制备系统还包括热干燥系统，用于对基材上的导电浆料进行热干燥。5.如权利要求1所述的太阳能电池制备系统，其特征在于，所述支撑和移动系统包括H...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大林，张亚鹏，卢盈志，黄超峰，常明强，马爽，
申请(专利权)人：西安宏星电子浆料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：