一种异质结太阳能电池银电极的转印方法与流程

本发明涉及太阳能电池，尤其是指一种异质结太阳能电池银电极的转印方法。

背景技术：

1、随着太阳能电池技术的不断创新，topcon和hjt电池已经逐步取代perc电池成为市场主流。而hjt电池由于其低温制备工艺及简化的生产流程更受市场青睐。

2、不管对于topcon电池还是hjt电池，目前主流的银电极制备工艺依旧是丝网印刷。但丝网印刷依旧存在耗料多，易堵网孔，丝印线宽受限等诸多问题。

3、专利cn 104009124公开了一种太阳能电池超精细电极转移薄膜、制备方法及其应用方法。利用热熔胶层挥发而电极保留的方式来转移电极到电池片上。然而热熔胶的高温挥发产生的蒸汽可能会渗透进银电极中从而影响电性能；此外，热熔胶挥发后，用于填充电极的树脂为已固化的uv感光树脂，不具备较好的粘接力，无法和硅基底产生较好的接触。

4、adrian adrian等人【1】将银浆刮涂于透明薄膜的凹槽内，然后通过红外激光加热使槽内的银浆脱附，从而转印到电池片表面。针对不同槽型，通过调控红外激光功率能够转印得到较为规整的银栅电极。然而该激光转印方法相较于传统丝网印刷工艺显得繁琐，且需要额外增添激光设备。

5、以上所引用的文献为：【1】ieee journal of photovoltaics,vol.10,no.5,september 2020。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种异质结太阳能电池银电极的转印方法，eva薄膜沟槽可根据需要调节压印模板的高宽及形状。通过在层压机内加热，加压并抽真空使得eva膜软化并贴合于基底硅片表面，同时沟槽内的银浆由于加热真空条件下溶剂被抽干而吸附于硅片表面，类似于红外激光加热但却不需要额外添置设备。本发明在eva膜的软化及层压机的加压作用下，槽内银电极得以和硅表面充分接触。而银电极由于填充于eva槽内，空间受限且固定，所以并不会像传统工艺那样印刷完后出现坍塌拓宽现象。该方法高效可靠，且可通过调整eva膜槽的宽度和深度，达到精确控制银电极高宽比。减少遮光面积提高器件效率。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、本发明的目的在于提供一种异质结太阳能电池银电极的转印方法，包括以下步骤：

4、(1)、利用纳米压印法制备带凹槽结构的eva膜；

5、(2)、把银浆刮涂进步骤(1)所得eva膜的凹槽内，连续刮涂2遍以上，确保较高的填充率；

6、(3)、将步骤(2)所得带有银浆的eva膜静置一段时间，用挥发性溶剂擦拭表面，进行表面清洁，得到含有银电极的eva膜；

7、(4)、将步骤(3)中所得含有银电极一面的eva膜贴合在基底上，并在真空条件下加热、加压，进行封装。

8、在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述凹槽结构为梳状结构，单个槽的线宽为5μm-100μm，进一步，优选为5μm-20μm、20μm-100μm等，具体为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm等，或任意两个数值之间的任意值。

9、单个槽的深度为3μm-50μm，进一步的，优选为3μm-15μm、15μm-50μm；具体为3μm、4μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等，或任意两个数值之间的任意值。

10、凹槽结构的间距为10μm-100μm，进一步，优选为10μm-40μm、10μm-50μm、10μm-60μm、10μm-70μm等，或任意两个数值之间的任意值。

11、在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述eva膜厚度为0.4mm-0.6mm。

12、在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述银浆低温导电银浆为在200℃以下能表现出优异电性能的银浆，优选异质结电池银浆。

13、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，静置时间为1小时-6小时。

14、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述挥发性溶剂选自乙醇和/或石油醚；进一步的，优选乙醇。

15、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，还包括去除凹槽外多余的银浆。

16、在本发明的一个实施例中，步骤(4)中，所述基底为硅片。

17、在本发明的一个实施例中，步骤(4)中，加热、加压是在层压机内进行。

18、在本发明的一个实施例中，步骤(4)中，真空条件是：20pa-100pa。

19、在本发明的一个实施例中，步骤(4)中，加热温度为140℃-145℃、层压时间为9min-11min，抽真空层压时间为3min-8min。

20、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

21、1.可通过模板精确控制栅极尺寸，得到较好的银栅高宽比例及较好的银栅形状，减少遮光面积，提高电池转换效率。

22、2.可通过模板制作更为复杂的结构，以提高电池转换效率。

23、3.可精细转印银电极，不存在传统丝网印刷堵网漏料及印刷后坍塌变形成梯形电极等一系列问题。

24、4.可实现小于20μm线宽的银栅转移，打破传统网版印刷线宽的局限性。

25、5.可操作性强，无需添加额外设备，直接取材于eva封装材料。

26、6.eva沟槽填充银浆代替丝网印刷银浆，可节约银浆使用量，降低成本。且丝印银浆要求极佳的成型性，避免印刷后出现坍塌外溢现象。而填充银浆结构已由eva槽定型，不存在上述要求，这也极大拓宽了银浆品种的可选择性。

技术特征：

1.一种异质结太阳能电池银电极的转印方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(1)中，所述凹槽结构为梳状结构，单个槽的线宽为5μm-100μm，深度为3μm-50μm，间距为10μm-100μm。

3.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(1)中，所述eva膜厚度为0.4mm-0.6mm。

4.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(2)中，所述银浆为低温导电银浆。

5.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(3)中，静置时间为1小时-6小时。

6.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(3)中，所述挥发性溶剂为乙醇和/或石油醚。

7.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(3)中，还包括去除凹槽外多余的银浆。

8.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(4)中，所述基底为硅片。

9.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(4)中，加热、加压是在层压机内进行。

10.根据权利要求1所述的转印方法，其特征在于，步骤(4)中，加热温度为140℃-145℃、压力时间为9min-11min；真空条件是20pa-100pa。

技术总结
本发明涉及一种异质结太阳能电池银电极的转印方法，属于太阳能电池技术领域。本发明通过纳米压印的方式在EVA(乙烯‑醋酸乙烯共聚物)膜上制备出具有一定宽度和深度的凹槽，然后将银浆涂布填充进凹槽，最后把带有银浆的EVA膜和太阳能电池片等相关部件放入层压机中真空加热贴合。本发明的银电极转印膜包括带凹槽的EVA膜和银电极。该方法简单高效，无需添加其他材料或设备。EVA膜本身用于太阳能电池组件封装，且其具有一定柔韧性更利于贴合过程中银浆和电池片表面的良好接触。此外，不同于传统丝印方式受限于网版精度而无法印刷超细银电极，该方案可根据需要调节凹槽高宽比和形状，且印刷形状稳定不坍塌变型不位移。

技术研发人员：刘佳伟,宋涛,孙宝全
受保护的技术使用者：苏州英纳电子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11