一种纵横式正电极网版印刷图形的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种纵横式正电极网版印刷图形，包括图形本体上纵横设置的分段式主栅线（1）和细栅线（2）以及外边框（3），其特征在于：所述的分段式主栅线（1）的两端设计呈线状主栅线（11）使得线状主栅线（11）直接和分段式主栅线（1）两端的细栅线（2）互联，且分段式主栅线（1）上的焊接点（12）的两端呈半圆状以降低焊接点（12）四角的银浆使用量。本发明通过优化分段式尖头主栅线、外边框、细栅线的结构，引进错位边框和错位竖栅线，有效控制了银浆的消耗量，增加电池片的采光面积，防止不良印刷带来的效率下降以及实现发电效率的提升。
【专利说明】一种纵横式正电极网版印刷图形
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池【技术领域】的一种用于晶硅太阳能电池正电极银浆印刷的网版图形，具体地说是一种可以降低银浆的耗量、具有良好的印刷效果、使光电转换效率得以提升的纵横式正电极网版印刷图形。
【背景技术】
[0002]世界能源供应日益短缺，传统能源的大量利用是造成自然环境污染和人类生存环境恶化的主要原因之一，寻找新兴能源已成为世界热点问题。在各种新能源中，太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等优点，受到世界各国的高度重视。光伏发电作为理想的可再生能源发电技术，前几年在国内得到的了迅猛的发展。从我国未来社会经济发展战略路径看，发展太阳能光伏产业是我国保障能源供应、建设低碳社会、推动经济结构调整、培育战略性新兴产业的重要方向。“十二五”期间，我国光伏产业将继续处于快速发展阶段，同时面临着大好机遇和严峻挑战。但是国内光伏产业在很多方面仍存在较大差距，国际竞争压力不断升级。提升太阳能电池的效率，降低太阳能电池及光伏系统的成本仍将是光伏产业发展的目标。
[0003]正电极网版用于晶硅电池生产过程中的丝网印刷工序，印刷(正电极)银浆，烧结后具有收集电流并引出电极的功能。在这一工序中，正电极银浆是比较昂贵的耗材，在用料成本中占有极大的比重，因此厂家都需要极力控制印刷时银浆的耗量以节约成本、提高利润。网版图形的设计决定了银浆的印刷效果以及电流的收集效果，同时决定了银浆的耗量，并最终决定了太阳能电池的光电转换效率以及生产成本。现在市面上的正电极网版印刷图形，主要由主栅线1、细栅线2和外边框3组成(见附图1和附图2)。传统的主栅线分平直主栅线，平直尖头主栅线，分段式尖头主栅线(见附图3)三种。由于正电极网版印刷的特殊性，对印刷图形改变的限制比较多，所以近年来网版的图形的发展基本上变化不大，传统网版为了更好地分配和收集电流，在细栅线的边缘加上了外边框。迫于国内外厂家的相互竞争，为了降低成本、减少正银的印刷量，将主栅线设计成了分段式尖头主栅线(见附图3)，其他方面均未发生改变。传统的网版细栅线的宽度设计得比较宽，这样既增加了遮光面积和耗量，也降低了高宽比值，无法实现理想的光电转换效率。同时，传统网版印刷不良有两个以上的断点则无法构成回路，即虚印无法收集电流，会严重的影响光电转化效率(见附图4)。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可以降低银浆的耗量、具有良好的印刷效果、使光电转换效率得以提升的纵横式正电极网版印刷图形。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种纵横式正电极网版印刷图形，包括图形本体上纵横设置的分段式主栅线和细栅线以及外边框，其特征在于:所述的分段式主栅线的两端设计呈线状主栅线使得线状主栅线直接和分段式主栅线两端的细栅线互联，且分段式主栅线上的焊接点的两端呈半圆状以降低焊接点四角的银浆使用量。
[0006]所述的外边框包括与细栅线平行的平行边框和与细栅线垂直的垂直边框，垂直边框错位与细栅线垂直相连，使得垂直边框分为位于细栅线端部的端边框和位于端边框与图形本体边侧的分段式主栅线之间的边栅线。
[0007]与同一细栅线相连的端边框和边栅线不在同一条直线上，端边框和边栅线上下错位设置使得分段式主栅线外侧的全部细栅线相互连接。
[0008]所述的边栅线位于图形本体边侧的分段式主栅线与端边框之间的中部区域。
[0009]所述的分段式主栅线之间设有竖栅线，该竖栅线包括上下错位设置的第一竖栅线和第二竖栅线，间隔细栅线设置的第一竖栅线和间隔细栅线设置的第二竖栅线构成一条整的竖栅线。
[0010]所述的间隔细栅线设置的第一竖栅线和间隔细栅线设置的第二竖栅线使得相邻两条分段式主栅线之间的全部细栅线相互连接。
[0011]所述的第一竖栅线和第二竖栅线分别位于相邻两条分段式主栅线之间的等分线上。
[0012]图形本体中间的分段式主栅线两侧的第一竖栅线和其两侧的第二竖栅线分别对称设置。
[0013]所述的细栅线的宽度为45-42微米，使得单位面积上的细栅线数量增加。
[0014]本发明相比现有技术有如下优点:
本发明通过在传统分段式尖头主栅线正电极网版的基础上，优化分段式尖头主栅线、外边框、细栅线的结构，引进错位边框和错位竖栅线，有效控制了银浆的消耗量，增加电池片的采光面积，防止不良印刷带来的效率下降以及实现发电效率的提升。
[0015]本发明通过改变分段式主栅线实现了银浆使用量的减少，增加了光照面积提升了光电转换效率，降低了电池片的生产成本；通过降低细栅线的宽度，提升了高宽比，减小电阻率，且调整了细栅线的数量，保证电池片单位面积内产生的电流能被充分的吸收，总体来说光照面积基本不变，可以匹配不同厂家的浆料；通过调整外边框的结构，减轻因为网版生产工艺的瑕疵影响边框的高宽比的情况，且垂直边框错位的边栅线能够二次收集电流，以消除虚印对光电效率转换的影响；另外引进竖栅线分别于两处收集电流，实现了高效了电流收集的能力，亦能够消除虚印对光电效率转换的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1为现有的传统156S型网版印刷图形的结构示意图；
附图2为现有的传统156M型网版印刷图形的结构示意图；
附图3为现有的分段式尖头主栅线的结构示意图；
附图4为现有的传统网版虚印无法收集电流的结构示意图；
附图5为本发明的正电极网版印刷图形的结构示意图；
附图6为本发明的分段式主栅线结构示意图；
附图7为本发明的正电极网版印刷图形虚印不影响电流收集的结构示意图；
附图8为本发明改进后的背银印刷网版的结构示意图。
[0017]其中:1—分段式主栅线；11—线状主栅线；12—焊接点；2—细栅线；3—外边框；31—平行边框；32—垂直边框；321—端边框；322—边棚线；4一竖棚线；41—第一竖棚线；42—第二竖栅线；5—背电极。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0019]如图5-6所示:一种纵横式正电极网版印刷图形，包括图形本体上纵横设置的分段式主栅线I和细栅线2以及外边框3，其中分段式主栅线I的两端设计呈线状主栅线11使得线状主栅线11直接和分段式主栅线I两端的细栅线2互联，且分段式主栅线I上的焊接点12的两端呈半圆状以降低焊接点12四角的银浆使用量。外边框3包括与细栅线2平行的平行边框31和与细栅线2垂直的垂直边框32，垂直边框32错位与细栅线2垂直相连，使得垂直边框32分为位于细栅线2端部的端边框321和位于端边框321与图形本体边侧的分段式主栅线I之间的边栅线322，栅线322位于图形本体边侧的分段式主栅线I与端边框321之间的中部区域，需要进一步强调的是，与同一细栅线2相连的端边框321和边栅线322不在同一条直线上，端边框321和边栅线322上下错位设置使得分段式主栅线I外侧的全部细栅线2相互连接。在分段式主栅线I之间设有竖栅线4，该竖栅线4包括上下错位设置的第一竖栅线41和第二竖栅线42，间隔细栅线2设置的第一竖栅线41和间隔细栅线2设置的第二竖栅线42构成一条整的竖栅线4，第一竖栅线41和第二竖栅线42分别位于相邻两条分段式主栅线I之间的等分线上，且图形本体中间的分段式主栅线I两侧的第一竖栅线41和其两侧的第二竖栅线42分别对称设置，间隔细栅线2设置的第一竖栅线41和间隔细栅线2设置的第二竖栅线42使得相邻两条分段式主栅线I之间的全部细栅线2相互连接。
[0020]电池片的正面主要是为了吸收足够的光线，将光能转换为电能，栅线的作用是收集电池片所产生的电流。理论上电池片接收光照的面积越大越好，栅线的截面积越大越好(这样电阻率越小，导电性能越好)，但是栅线接触电池片的面积越大则电池片接收光照的面积就越小，会影响电池片光电转换的效率。所以细栅线2的高宽比(细栅线2的宽度越小越好、高度越高越好)做的越大越好。如果栅线的数量多了，有效吸收光照的面积就减小；如果栅线的数量少了，那么电池片单位面积内产生的电流就无法被充分地收集，因此对栅线的数量应该控制在临界点，故本申请中将细栅线2的宽度设为45-42微米，使得单位面积上的细栅线2数量增加。
[0021]在实际运用中，正电极网版印刷图形的结构示意图如图5所示，而改进后的分段式主栅线结构示意图则如图6所示。在光伏组件的工序中，分段式主栅线I的两端空四格是不进行焊接的(边缘焊接会导致电池片破碎)，因此将分段式主栅线I的两端尖头设计成直线(即线状主栅线11)，将边缘的四根细栅线2和线状主栅线11互连，线状主栅线11宽度设置成1mm，两根线状主栅线11能够承载四根细栅线2所收集的电流(见图5)，将主栅中间的长方形焊接点12 (用于银浆和焊带焊接)的两头改成半圆而总长不变(见图6)，这样可以减少焊接点12四个角的银浆使用量，但是不降低焊接点12的行程能保持拉力不变。实现了减少银浆的使用量，增加了光照面积提升了光电转换效率，降低了电池片的生产成本。因为传统网版的细栅线2的宽度比较大，无法达到理想的高宽比，因此将网版细栅线2的宽度降到45-42微米，降低细栅线2的宽度可以提升高宽比；为了保持细栅线2收集电流与电池片的接触面积的比例(保证电池片单位面积内产生的电流能被充分的吸收)，就相应的增加了细栅线2的数量。在改进方面，还有由于传统网版细栅线2两头的外边框3会有印刷不良粗线的情况(见附图1和2)，在实际印刷中由于网版制造工艺等不可避免的因素会造成外边框3粗线，这时外边框3的高宽比下降直接影响光电转换效率下降3%-6%，因此本申请中将垂直边框32错位与细栅线2垂直相连，使得垂直边框32分为位于细栅线2端部的端边框321和位于端边框321与图形本体边侧的分段式主栅线I之间的边栅线322，栅线322位于图形本体边侧的分段式主栅线I与端边框321之间的中部区域，需要进一步强调的是，与同一细栅线2相连的端边框321和边栅线322不在同一条直线上，端边框321和边栅线322上下错位设置使得分段式主栅线I外侧的全部细栅线2相互连接；这样能够减轻上述粗线带来的影响；而且在不增加浆料的耗量的情况下将边栅线322移到分段式主栅线I侧面细栅线2的中间位置，可以起到二次收集电流的作用；也可以防止印刷不良对的光电转换效率的影响(见附图7，其中箭头表示电流流向):如在边栅线322两边各有一个断点，则边栅线322可以起到将断栅处的电流传导到另一边的细栅线2上，而且边栅线322本身也可以收集电流，端边框321和边栅线322能够使所有细栅相互连接。
[0022]另外通过引进上下错位设置的第一竖栅线41和第二竖栅线42构成竖栅线4，将分段式主栅线I间的细栅线2平均分成三等分，起到纵向收集电流的作用，有第一竖栅线41和第二竖栅线42收集电流的效果却只有一根栅线的银浆耗量；通过第一竖栅线41和第二竖栅线42能够将所有的细栅线2相互连接起来，通过第一竖栅线41和第二竖栅线42从第一根细栅线2导电到最后一根细栅线2，能够避免因印刷不良而导致细栅线2两点及以上的断点而导致的收集到的光电流变少的弊端，见附图7。当图形本体上设置三根完全相同的分段式主栅线1，以中间的分段式主栅线I作为对称轴的话，分段式主栅线I两边的第一竖栅线41和第二竖栅线42是各自分别对称的。
[0023]另外为配合本申请的纵横式正电极网版印刷图形的改进，对传统的背电极印刷网版也进行了优化(见附图8)，减少了背电极5的数量，将长方形背电极5的两头设置成半圆，缩小其长度，减少浆料应用成本；在其边缘增加了锯齿设置，防止印刷偏移，充分接触铝浆，吸收铝浆收集到的电流。
[0024]本发明通过改变分段式主栅线I实现了银浆使用量的减少，增加了光照面积提升了光电转换效率，降低了电池片的生产成本；通过降低细栅线2的宽度，提升了高宽比，减小电阻率，且调整了细栅线2的数量，保证电池片单位面积内产生的电流能被充分的吸收，总体来说光照面积基本不变，可以匹配不同厂家的浆料；通过调整外边框3的结构，减轻因为网版生产工艺的瑕疵影响边框的高宽比的情况，且垂直边框32错位的边栅线322能够二次收集电流，以消除虚印对光电效率转换的影响；另外引进竖栅线4分别于两处收集电流，实现了高效了电流收集的能力，亦能够消除虚印对光电效率转换的影响。
[0025]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种纵横式正电极网版印刷图形，包括图形本体上纵横设置的分段式主栅线(I)和细栅线(2)以及外边框(3)，其特征在于:所述的分段式主栅线(I)的两端设计呈线状主栅线(11)使得线状主栅线(11)直接和分段式主栅线(I)两端的细栅线(2 )互联，且分段式主栅线(I)上的焊接点(12)的两端呈半圆状以降低焊接点(12)四角的银浆使用量。
2.根据权利要求1所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:所述的外边框(3)包括与细栅线(2)平行的平行边框(31)和与细栅线(2)垂直的垂直边框(32)，垂直边框(32)错位与细栅线(2)垂直相连，使得垂直边框(32)分为位于细栅线(2)端部的端边框(321)和位于端边框(321)与图形本体边侧的分段式主栅线(I)之间的边栅线(322)。
3.根据权利要求2所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:与同一细栅线(2)相连的端边框(321)和边栅线(322)不在同一条直线上，端边框(321)和边栅线(322)上下错位设置使得分段式主栅线(I)外侧的全部细栅线(2)相互连接。
4.根据权利要求2所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:所述的边栅线(322)位于图形本体边侧的分段式主栅线(I)与端边框(321)之间的中部区域。
5.根据权利要求1所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:所述的分段式主栅线(I)之间设有竖栅线(4)，该竖栅线(4)包括上下错位设置的第一竖栅线(41)和第二竖栅线(42)，间隔细栅线(2)设置的第一竖栅线(41)和间隔细栅线(2)设置的第二竖栅线(42)构成一条整的竖栅线(4)。
6.在根据权利要求5所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:所述的间隔细栅线(2)设置的第一竖栅线(41)和间隔细栅线(2)设置的第二竖栅线(42)使得相邻两条分段式主栅线(I)之间的全部细栅线(2 )相互连接。
7.根据权利要求5所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:所述的第一竖栅线(41)和第二竖栅线(42)分别位于相邻两条分段式主栅线(I)之间的等分线上。
8.根据权利要求7所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:图形本体中间的分段式主栅线(I)两侧的第一竖栅线(41)和其两侧的第二竖栅线(42 )分别对称设置。
9.根据权利要求1所述的纵横式正电极网版印刷图形，其特征在于:所述的细栅线(2)的宽度为45-42微米，使得单位面积上的细栅线(2)数量增加。
【文档编号】H01L31/0224GK104332507SQ201410574270
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】孙国成 申请人:无锡帝科电子材料科技有限公司