电池片网版的制作方法

文档序号:31623165发布日期:2022-09-23 23:52阅读:415来源:国知局
电池片网版的制作方法

1.本实用新型涉及光伏技术领域,更具体地,涉及一种电池片网版。


背景技术:

2.随着能源需求的日益加大,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的重大问题,这促使人们对新能源不断探索,其中太阳能的研究占据了重要地位。太阳能电池作为太阳能研究的核心技术之一,近年来也得到了快速的发展,提高太阳能电池的转化效率是目前太阳能电池的主要研究对象,除了电池基片材料选择与优化、电池片制作工艺改善等要求外,采取合适的高精度高稳定性的印刷方法也可以提高太阳能电池的转化效率。在太阳能电池的印刷过程中,印刷网版的使用对最终的印刷质量有很大影响。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本实用新型提供了一种电池片网版,包括沿第一方向排布的第一区域、划片区域和第二区域,所述第一方向为由所述第一区域指向所述第二区域;
4.还包括第一主栅线和第二主栅线,所述第一主栅线位于所述第一区域,所述第二主栅线位于所述第二区域,其中,所述第一主栅线和所述第二主栅线分别沿所述第一方向延伸且沿第二方向排列,所述第二方向与所述第一方向相交;
5.沿所述第一方向上,所述第一主栅线与所述第二主栅线位于同一水平面上;
6.所述划片区域内设置有沿所述第二方向延伸的加强栅线。
7.可选地,所述加强栅线为两条,两条所述加强栅线沿所述第一方向排列。
8.可选地,沿所述第一方向上,两条所述加强栅线之间的间距为0.2mm-0.6mm。
9.可选地,所述划片区域具有虚拟中心线,沿所述第一方向上,每条所述加强栅线与所述虚拟中心线之间的间距为0.1mm-0.3mm。
10.可选地,所述第一主栅线的头尾两端分别设置有第一鱼叉状结构和第二鱼叉状结构,所述第二鱼叉状结构位于靠近所述划片区域一侧,位于靠近第二鱼叉状结构的加强栅线为第一加强栅线,所述第二鱼叉状结构与所述第一加强栅线相连接;
11.所述第二主栅线的头尾两端分别设置有第三鱼叉状结构和第四鱼叉状结构,所述第三鱼叉状结构位于靠近所述划片区域一侧,位于靠近第三鱼叉状结构的加强栅线为第二加强栅线,所述第三鱼叉状结构与所述第二加强栅线相连接。
12.可选地,所述加强栅线为实线或虚线。
13.可选地,当所述加强栅线为虚线时,所述加强栅线包括至少两条栅线段,沿所述第二方向上,相邻所述栅线段之间的间距为d1,其中,1mm≤d1≤3mm。
14.可选地,所述加强栅线沿第一方向的宽度为0.01mm-0.05mm。
15.可选地,所述划片区域内的所述加强栅线印刷于电池片网版正面和/或电池片网版背面。
16.可选地,所述加强栅线为导电材料。
17.与现有技术相比,本实用新型提供的电池片网版,至少实现了如下的有益效果:
18.第一,本实用新型通过在划片区域设置加强栅线,对于无损激光划片起到路线定位和引导作用,即使出现划片异常(切割激光位移、抖动等情况),通过加强栅线能够改善无损激光划片方向,从而尽可能避免切割后的电池片网版出现大肚子和大小片等问题;
19.第二,通过在划片区域设置加强栅线,能够加强热量引导,防止局部热量聚集,降低破裂率,因此,可以扩大无损激光划片激光功率使用范围,扩大无损激光划片调试槽口,增加可选择性;
20.第三,在现有技术中光伏电池片在焊接过程中会出现切割面焊接隐裂,与现有技术相比,通过在所述划片区域内设置有沿所述第二方向延伸的加强栅线能够改善硅片边缘承受应力,提高切割面的承受力,改善焊接中出现的切割面隐裂,或机台搬运导致的碰撞破片或隐裂。
21.当然,实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
22.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例,并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
24.图1是现有技术中提供的一种电池片网版的结构示意图;
25.图2是图1中a’处放大图;
26.图3是本实用新型提供的一种电池片网版的结构示意图;
27.图4是图3中a处放大图;
28.图5本实用新型提供的又一种电池片网版的结构示意图;
29.图6是图5中b处放大图;
30.图7本实用新型提供的另一种电池片网版的结构示意图;
31.图8是图7中c处放大图。
具体实施方式
32.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
33.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
34.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
35.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
36.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一
个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
37.图1是现有技术中提供的一种电池片网版的结构示意图;图2是图1中a’处放大图;参照图1-2所示,该电池片网版100’包括沿第一方向x’布置的第一区域1’、划片区域2’和第二区域3’,第一方向x为由第一区域1’指向第二区域3’的方向,在第一区域1’和第二区域3’上分别布设有沿第一方向x’延伸且沿第二方向y’排列的主栅线4’;在第一区域1’与第二区域3’之间为划片区域2’,在划片区域2’对电池片网版100’进行激光划片,上述电池片网版100’用于光生电流收集和传导。随着太阳能电池的薄片化的技术发展中,在划片区域2’中激光划片易出现裂破、大小片、大肚子等问题,焊接隐裂比例增加,现有的电池片网版无法改善上述问题。
38.目前,太阳能电池片通常采用无损激光划片,激光无损裂片是通过激光精确控制加热与局部辅助冷却使硅片产生较大温度梯度,材料产生热应力到断裂阈值并产生断裂,裂缝沿着由激光束路径引起的热梯度传播导致材料完全分开。其核心原理是激光热应力控制断裂技术。为了精确控制裂纹走向,需在电池片首末端分别加工一个超小的槽口,使断裂扩展从槽口开始至槽口结束。
39.图3是本实用新型提供的一种电池片网版的结构示意图;图4是图3中a处放大图;图5本实用新型提供的又一种电池片网版的结构示意图;
40.图6是图5中b处放大图;参见图3-6所示,本实用新型提供一种电池片网版100,包括沿第一方向x排布的第一区域1、划片区域2和第二区域3,所述第一方向x为由所述第一区域1指向所述第二区域3;
41.还包括第一主栅线10和第二主栅线30,所述第一主栅线10位于所述第一区域1,所述第二主栅线30位于所述第二区域3,其中,所述第一主栅线10和所述第二主栅线30分别沿所述第一方向x延伸且沿第二方向y排列,所述第二方向y与所述第一方向x相交;
42.沿所述第一方向x上,所述第一主栅线10与所述第二主栅线30位于同一水平面上;
43.所述划片区域2内设置有沿所述第二方向y延伸的加强栅线20。
44.具体地,该电池片网版100包括沿第一方向x排布的第一区域1、划片区域2和第二区域3,在电池片网版100正面和/或电池片网版100背面均可以沿第一方向x布设第一区域1、划片区域2和第二区域3,所述第一方向x为由所述第一区域1指向所述第二区域3;
45.还包括第一主栅线10和第二主栅线30,所述第一主栅线10位于所述第一区域1,所述第二主栅线30位于所述第二区域3,第一主栅线10和第二主栅线30均可以印刷于电池片网版100正面,也可以印刷于电池片网版100背面,还可以在电池片网版100正面和电池片网版100背面同时印刷,第一主栅线10和第二主栅线30均沿所述第一方向x延伸且沿第二方向y排列,所述第二方向y与所述第一方向x相交,可选地,第二方向y与第一方向x垂直;
46.第一主栅线10的数量可以为7-16根,第二主栅线30的数量也可以为7-16根;当然,也可以包括沿第二方向y延伸且沿第一方向x排列的细栅线4,细栅线4分别与第一主栅线10和第二主栅线30相连接;
47.沿第一方向x上,第一主栅线10和第二主栅线30在同一延长线上;
48.在所述划片区域2内设置有沿所述第二方向y延伸的加强栅线20,该加强栅线20可以为两条,两条加强栅线20沿第一方向x排列且沿第二方向y延伸,两条加强栅线20可以通过烧结的方式,将加强栅线20与电池基底相连接,如加强栅线20可以随着细栅线4印刷过程
印刷在电池基底上,跟着细栅线4同时进行烧结,该加强栅线20可以与主栅线连接,进行电流收集,也可以不与主栅线连接,无需电流收集;利用无损激光划片时,可以在2条加强栅线20之间进行划片。
49.需要说明的是:细栅线4仅在图3上举例说明,并不代表实际数量。
50.与现有技术相比,本实用新型提供的电池片网版100,至少实现了如下的有益效果:
51.第一,通过在划片区域2设置加强栅线20,对于无损激光划片起到路线定位和引导作用,即使出现划片异常(切割激光位移、抖动等情况),通过加强栅线20能够改善无损激光划片方向,从而尽可能避免切割后的电池片网版100出现大肚子和大小片等问题;
52.第二,通过在划片区域2设置加强栅线20,能够加强热量引导,防止局部热量聚集,降低破裂率,因此,可以扩大无损激光划片激光功率使用范围,扩大无损激光划片调试槽口,增加可选择性;
53.第三,在现有技术中光伏电池片在焊接过程中会出现切割面焊接隐裂,与现有技术相比,通过在所述划片区域2内设置有沿所述第二方向y延伸的加强栅线20能够改善硅片边缘承受应力,提高切割面的承受力,改善焊接中出现的切割面隐裂,或机台搬运导致的碰撞破片或隐裂。
54.可选地,继续参照图3-6所示,沿所述第一方向x上,两条所述加强栅线20之间的间距为0.2mm-0.6mm。
55.具体地,当两条所述加强栅线20之间沿第一方向x的间距<0.2mm,两条加强栅线20的间距过小,超过划片机激光精度,激光划片精度要求在
±
0.2mm(通常激光光线的宽度在0.01-0.15mm),当两条所述加强栅线20之间沿第一方向x的间距>0.6mm,则两条加强栅线20的距离过大,不仅达不到激光划片引导以及定位作用,而且导致局部热量聚集,因此,将两条所述加强栅线20之间沿所述第一方向x的间距限定在0.2mm-0.6mm,不仅可以满足划片机激光定位公差,而且对激光划片起到路线定位和引导作用,同时能够加强热量引导,防止局部热量聚集。
56.可选地,继续参照图3-6所示,所述划片区域2具有虚拟中心线21,沿所述第一方向x上,每条所述加强栅线20与所述虚拟中心线21之间的间距为0.1mm-0.3mm。
57.具体地,通常在划片区域2存在一条沿第二方向y延伸的虚拟中心线21,将两条加强栅线20沿第一方向x设置在虚拟中心线21的两侧,激光划片时,在2条加强栅线20之间进行激光划片,当每条所述加强栅线20与所述虚拟中心线21之间沿第一方向x上的间距小于0.1mm,则满足不了激光划片的精度要求,当每条所述加强栅线20与所述虚拟中心线21之间沿第一方向x上的间距大于0.3mm,则不仅达不到光划片引导的效果,而且存在局部热量聚集的风险,因此,将每条所述加强栅线20与所述虚拟中心线21之间沿第一方向x上的间距限定在0.1-0.3mm,则2条加强栅线20之间的间距则为0.2mm,不仅可以满足划片机激光定位公差,而且对激光划片起到路线定位和引导作用,同时能够加强热量引导,防止局部热量聚集,
58.可选地,图7本实用新型提供的另一种电池片网版的结构示意图;图8是图7中c处放大图,参见图7-8所示,本实施例在所述第一主栅线10的头尾两端分别设置有第一鱼叉状结构101和第二鱼叉状结构102,所述第二鱼叉状结构102位于靠近所述划片区域2一侧,位
于靠近第二鱼叉状结构102的加强栅线20为第一加强栅线201,所述第二鱼叉状结构102与所述第一加强栅线201相连接;
59.所述第二主栅线30的头尾两端分别设置有第三鱼叉状结构301和第四鱼叉状结构302,所述第三鱼叉状结构301位于靠近所述划片区域2一侧,位于靠近第三鱼叉状结构301的加强栅线20为第二加强栅线202,所述第三鱼叉状结构301与所述第二加强栅线202相连接。
60.具体地,在第一主栅线10的头尾两端分别设置有第一鱼叉状结构101和第二鱼叉状结构102,其中,第一主栅线10的尾端为第二鱼叉状结构102,第二鱼叉状结构102靠近所述划片区域2一侧,将靠近第二鱼叉状结构102一侧的加强栅线20为第一加强栅线201,第二鱼叉状结构102与加强栅线20电连接,使电池片网版100收集的电流效果更佳;
61.在所述第二主栅线30的头尾两端分别设置有第三鱼叉状结构301和第四鱼叉状结构302,其中,第二主栅线30的头端为第三鱼叉状结构301,第三鱼叉状结构301靠近划片区域2一侧,将靠近第三鱼叉状结构301的加强栅线20为第二加强栅线202,将所述第三鱼叉状结构301与所述第二加强栅线202电连接,使电池片网版100收集的电流效果更佳。
62.可选地,继续参照图3-6所示,所述加强栅线20为实线或虚线,该加强栅线20可以为两条实线,也就是该加强栅线20为两条连续线,如图5和图6所示;该加强栅线20也可以为两条虚线,也就是说加强栅线20为两条断续线,如图3和图4所示,不管将加强栅线20设计为实线还是虚线,都可以达到改善电池片网版100边缘的承受应力,降低光伏组件激光划片碎片率以及焊接隐裂情况,很大幅度上提高制程良率。
63.可选地,当所述加强栅线20为虚线时,所述加强栅线20包括至少两条栅线段,沿所述第二方向y上,相邻所述栅线段之间的间距为d1,其中,1mm≤d1≤3mm。
64.具体地,当加强栅线20设计为虚线时,加强栅线20包括多条栅线段,相邻栅线段之间沿第二方向y为d1,当d1<1mm时,达不到节约加强栅线20的原材料的目的,当d1>3mm时,则不仅会超过激光裂片异常可纠正范围,且会影响加强栅线20对电池边缘应力的提升,从而对隐裂改善作用趋于0,因此,将其限定为1mm≤d1≤3mm,不仅能够节约加强栅线20的原材料,而且可以达到激光划片异常的纠偏作用,同时提高对电池边缘应力,改善焊接中出现的切割面隐裂,或机台搬运导致的碰撞破片或隐裂。
65.可选地,所述加强栅线20沿第一方向x的宽度为0.01mm-0.05mm。
66.当加强栅线20沿第一方向x的宽度小于0.01mm时,使其本身强度不够,起不到激光裂片异常的纠偏作用,以及对加强边缘应力的作用;当加强栅线20沿第一方向x的宽度大于0.05mm,则会提高成本,因此,将所述加强栅线20沿第一方向x的宽度限定在0.01mm-0.05mm,不仅能够提升自身强度,能够起到激光划片异常的纠偏作用,以及提升对加强边缘应力的作用,而且可以将其成本。
67.可选地,所述划片区域2内的所述加强栅线20印刷于电池片网版100正面和/或电池片网版100背面,也就是说,加强栅线20可以印刷于电池片网版100正面,也可以印刷于电池片网版100背面,还可以在电池片网版100正面和电池片网版100背面同时印刷,可以根据实际效果,决定将加强栅线20印刷位置。
68.可选地,所述加强栅线20为导电材料,可以选用银浆或者铝浆制作加强栅线20,选用银浆来制作加强栅线20,使加强栅线20的成型度更好,光电转换效率更高。
69.通过上述实施例可知,本实用新型提供的电池片网版,至少实现了如下的有益效果:
70.第一,本实用新型通过在划片区域设置加强栅线,对于无损激光划片起到路线定位和引导作用,即使出现划片异常(切割激光位移、抖动等情况),通过加强栅线能够改善无损激光划片方向,从而尽可能避免切割后的电池片网版出现大肚子和大小片等问题;
71.第二,通过在划片区域设置加强栅线,能够加强热量引导,防止局部热量聚集,降低破裂率,因此,可以扩大无损激光划片激光功率使用范围,扩大无损激光划片调试槽口,增加可选择性;
72.第三,在现有技术中光伏电池片在焊接过程中会出现切割面焊接隐裂,与现有技术相比,通过在所述划片区域内设置有沿所述第二方向延伸的加强栅线能够改善硅片边缘承受应力,提高切割面的承受力,改善焊接中出现的切割面隐裂,或机台搬运导致的碰撞破片或隐裂。
73.虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
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