一种异质结太阳能电池片的加工装置及加工方法与流程

    专利2022-07-08  114


    本发明涉及太阳能电池技术领域,具体为一种异质结太阳能电池片的加工装置及加工方法。



    背景技术:

    太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应将光能转化成电能,其转换效率和电性能与并联电阻有关,例如:异质结太阳能电池片(hjt),当并联电阻过小时,将会使工作电流减小,造成实际输出电压减小,最终影响晶硅电池的转换效率,导致电性能极大降低。

    异质结太阳能电池片的制作工艺步骤为:表面制绒清洗、pecvd制结、pvd镀导电膜、印刷电极、固化、测试分选,在实际生产过程中,采用上述工艺生产的电池片中会存在不同比例的并联电阻偏小的电池片。目前,并联电阻偏小的情况,除了与原材料硅片有直接关系外,也与加工工艺有关。经分析,加工过程导致成品电池片并联电阻偏小主要由以下三种情况引起:

    1.在pecvd制结过程中,由于硅片搭边或硅片弯曲度过大,导致边缘绕镀引起边缘漏电,引起了并联电阻过小的情况;

    2.pvd镀导电膜过程中,由于边缘掩膜精度问题导致边缘绕镀,导致边缘绕镀引起边缘漏电,引起了并联电阻过小的情况;

    3.印刷电极过程中,由于普遍采用丝网印刷工艺印刷电极收集电流达到导电的作用,因此在电极印刷中,若印刷台面上有ag浆料或网版破损导致漏浆时,尤其是在硅片边缘的ag浆料,非常容易造成电池短路和漏电的情况,从而引起了并联电阻过小的情况。

    经上述结果可知,不同比例的并联电阻偏小的问题基本都是由于异质结太阳电池边缘漏电而产生的。对于上述的问题,通常采用抽检方式,人工通过肉眼检查(观察硅片在载板放置位置),具体的还是需要做成成品电池测试后才能知晓结果,抽检过程中不能完全留住不合格半成品。当成品检测后发现问题后,通常有两种处理方式:一是采用250目或以上的细砂纸打磨漏电位置,用干燥的无尘布擦去打磨位置处的较大颗粒,再采用无水乙醇湿润的无尘布擦拭从而去掉全部粉尘;二是将刻蚀浆料利用网版印刷至电池片边缘,对边缘进行刻蚀。以上两种方法的返工复杂,容易污染制绒清洗槽体。另外,砂纸打磨方式,容易造成电池片边缘崩边不良;刻蚀浆料进行边缘刻蚀方式,需使用网版印刷,增加网版成本的问题。

    因此,需要对现有的异质结太阳能电池片的生产方法及加工装置进行改进,避免出现异质结太阳电池边缘漏电的问题。



    技术实现要素:

    本发明提供了一种异质结太阳能电池片的加工装置及加工方法,本发明的设计思路是:降低甚至避免在生产过程中,异质结太阳能电池片的边缘出现漏电的风险,从而避免出现电池片中并联电阻偏小的问题,确保异质结太阳能电池的质量。通过本发明异质结太阳能电池片的加工装置及加工方法的使用,能够将抽检过程中没有发现问题,或者没有抽检到的电池片进行处理,提高了异质结太阳能电池的成品率,降低了异质结太阳能电池的返工量及返工成本。

    实现发明目的的技术方案如下:一种异质结太阳能电池片的加工装置,包括涂覆装置,涂覆装置包括镜像对称设置的第一涂覆结构及第二涂覆结构,第一涂覆结构及第二涂覆结构之间为用于容置电池片的工作位。

    其中,第一涂覆结构对应于电池片的第一侧边,且第一涂覆结构能与第一侧边接触,第一涂覆结构用于对第一侧边涂覆刻蚀浆料。

    其中,第二涂覆结构对应于电池片的第二侧边,且第二涂覆结构能与第二侧边接触,第二涂覆结构用于对第二侧边涂覆刻蚀浆料。

    本发明设计异质结太阳能电池片的加工装置,通过涂覆装置对生产的电池片的两侧边均匀的涂覆刻蚀浆料,避免出现异质结太阳电池边缘出现漏电而造成并联电阻偏小的异常情况,保证了转换效率。

    进一步的,第一涂覆结构及第二涂覆结构均分别包括盒体以及设置于盒体内的多孔材料部,多孔材料部内吸附有刻蚀浆料,盒体的一端开口且开口面向电池片。

    更进一步的,为了确保第一涂覆结构和第二涂覆结构对电池片侧边的刻蚀浆料的涂覆效果,第一涂覆结构和第二涂覆结构的盒体,朝向电池片的两侧平行。

    更进一步的,盒体与第一侧边或第二侧边之间具有间距,且多孔材料部能与第一侧边和第二侧边接触,间距的设置能够避免盒体与电池片接触,对电池片造成摩擦损伤。

    更进一步的,盒体的侧板内壁上设有凸起,多孔材料部与凸起接触。凸起的设置,能够使多孔材料部稳定的置于盒体内,避免多孔材料部与电池片接触并相对运动时脱落的风险。在本发明中,凸起适用于稳定多孔材料部,可以为圆形/三角形凸起,也可以为条状凸起,也可以为柱形凸起等任意形状。

    更进一步的,为了使确保电池片侧边的涂覆面积,使多孔材料部的长度大于第一侧边及第二侧边的长度。也即多孔材料部的面积大于电池片侧边的面积,当多孔材料部的面积大于电池片侧边的面积时,在对电池片的侧边进行刻蚀浆料涂覆作业过程中,电池片与多孔材料部紧密接触后,电池片的侧边向多孔材料部方向挤压,使多孔材料部略微发生变形将电池片的侧边四周边缘略微包裹,能能够增加电池片的涂覆面积,进一步确保了电池片边缘发生漏电的风险。

    在本发明的一个优选实施例中,涂覆装置还包括与盒体连通的刻蚀浆料存储器,盒体上设有通孔,刻蚀浆料存储器用于通过通孔对多孔材料部补充刻蚀浆料。刻蚀浆料存储器能够及时对第一涂覆结构及第二涂覆结构补充刻蚀浆料,避免第一涂覆结构及第二涂覆结构内的刻蚀浆料量不足的问题,确保了电池片的侧边的涂覆效果。

    优选的,上述多孔材料部包括海绵体,海绵体较为柔软,其与电池片接触时可任意变形,不会对电池片造成摩擦损伤。同时,海绵体的吸液能力比较强,能够将刻蚀浆料吸附,电池片的侧边与海绵体接触时可以将刻蚀浆料均匀的涂覆在侧边上,并避免其滴落而污染整个装置。

    本发明还提供了一种异质结太阳能电池片的加工方法,包括印刷电极、固化的步骤。其中,印刷电极与固化的步骤之间还有刻蚀浆料涂覆步骤,刻蚀浆料涂覆步骤包括采用上述异质结太阳能电池片的加工装置,向电池片的相对两侧边涂覆刻蚀浆料。

    进一步的,刻蚀浆料涂覆步骤包括:

    电池片的始端移至工作位,电池片移动至涂覆装置的一端,第一涂覆结构与第一侧边接触,第二涂覆结构与第二侧边接触;

    电池片相对涂覆装置向另一端移动,使第一涂覆结构对第一侧边涂覆刻蚀浆料,使第二涂覆结构对第二侧边涂覆刻蚀浆料;

    电池片的末端移出工作位。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    1.本发明设计异质结太阳能电池片的加工装置,通过涂覆装置对电池片的两侧边均匀的涂覆刻蚀浆料,能够避免出现异质结太阳电池边缘出现漏电而造成并联电阻偏小的异常情况,保证了转换效率。

    2.本发明的异质结太阳能电池片的加工装置结构简单、安装方便、成本低、良率较高、大大提高了异质结太阳能电池成品率。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本发明实施例中异质结太阳能电池片的加工装置的示意图;

    图2为本发明实施例中异质结太阳能电池片加工方法的流程图;

    其中,1.第一涂覆结构;2.第二涂覆结构;3.电池片;4.盒体;41.底板;42.侧板;43.凸起;5.海绵体。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

    在本实施例的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。

    此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

    实施例1:

    本实施例提供了异质结太阳能电池片的加工装置,在本实施例中,请参图1所示,加工装置包括涂覆装置,涂覆装置包括镜像对称设置的第一涂覆结构1及第二涂覆结构2,第一涂覆结构1及第二涂覆结构2之间为用于容置电池片3的工作位。

    其中,如图1所示,第一涂覆结构1对应于电池片3的第一侧边,且第一涂覆结构1能与第一侧边接触,第一涂覆结构1用于对第一侧边涂覆刻蚀浆料。

    其中,如图1所示,第二涂覆结构2对应于电池片3的第二侧边,且第二涂覆结构2能与第二侧边接触,第二涂覆结构2用于对第二侧边涂覆刻蚀浆料。

    进一步的,如图1所示,第一涂覆结构1及第二涂覆结构2均分别包括盒体4以及设置于盒体4内的多孔材料部5,多孔材料部5内吸附有刻蚀浆料,盒体4的一端开口且开口面向电池片3。在本实施例中,盒体4安装在印刷机校正器上,具体的,盒体4的底板41可以固定安装在印刷机校正器上。

    更进一步的,如图1所示,为了确保第一涂覆结构1及第二涂覆结构2对电池片3侧边的刻蚀浆料的涂覆效果,第一涂覆结构1和第二涂覆结构2的盒体4,朝向电池片3的两侧平行。

    更进一步的,如图1所示,盒体4与第一侧边或第二侧边之间具有间距,且多孔材料部能5与第一侧边和第二侧边接触,间距的设置能够避免盒体4的侧板42与电池片3接触,对电池片3造成摩擦损伤。

    更进一步的,如图1所示,盒体4的侧板42内壁上设有凸起43,多孔材料部5与凸起43接触。凸起43的设置,能够使多孔材料部5稳定的置于盒体4内,避免多孔材料部5与电池片3接触并相对运动时脱落的风险。在本发明中,凸起43用于稳定多孔材料部5,可以为圆形/三角形凸起,也可以为条状凸起,也可以为柱形凸起等任意形状。

    更进一步的,如图1所示,为了使确保电池片3侧边的涂覆面积,使多孔材料部5的长度大于第一侧边及第二侧边的长度。也即多孔材料部5的面积大于电池片3侧边的面积,当多孔材料部5的面积大于电池片3侧边的面积时,在对电池片3的侧边进行刻蚀浆料涂覆作业过程中,电池片3与多孔材料部5紧密接触后,电池片3的侧边多孔材料部5方向挤压,使多孔材料部5略微发生变形将电池片3的侧边四周边缘略微包裹,能能够增加电池片3的涂覆面积,进一步确保了电池片3边缘发生漏电的风险。

    在本发明的一个优选实施例中,涂覆装置还包括与盒体4连通的刻蚀浆料存储器(附图未画出),且盒体4上设有通孔(附图未画出),刻蚀浆料存储器用于通过通孔对多孔材料部5补充刻蚀浆料。刻蚀浆料存储器能够及时对第一涂覆结构1及第二涂覆结构2补充刻蚀浆料,避免第一涂覆结构1及第二涂覆结构2内的刻蚀浆料量不足的问题,确保了电池片3的侧边的涂覆效果。

    具体的,上述多孔材料部5包括海绵体,海绵体较为柔软,其与电池片3接触时可任意变形,不会对电池片3造成摩擦损伤。同时,海绵体的吸液能力比较强,能够将刻蚀浆料吸附,电池片3的侧边与海绵体接触时可以将刻蚀浆料均匀的涂覆在侧边上,并避免其滴落而污染整个装置。在本实施例中,海绵体选用吸水性好且耐磨材料制成。

    本实施例通过在异质结太阳能电池片的加工装置上设置涂覆装置,涂覆装置对电池片3的两侧边涂覆刻蚀浆料,能够对生产的电池片3均涂覆刻蚀浆料,避免出现异质结太阳电池边缘出现漏电而造成并联电阻偏小的异常情况,保证了转换效率。

    实施例2:

    本实施例提供了一种异质结太阳能电池的加工方法,如图2所示,包括表面制绒清洗、pecvd制结、pvd镀tco导电膜、印刷电极、固化、测试分选步骤。

    其中,印刷电极与固化的步骤之间还有刻蚀浆料涂覆步骤,刻蚀浆料涂覆步骤包括采用实施例1的异质结太阳能电池片的加工装置,向电池片3的相对两侧边涂覆刻蚀浆料。

    刻蚀浆料涂覆步骤包括:

    电池片3的始端移至工作位,电池片3移动至涂覆装置的一端,第一涂覆结构1与第一侧边接触,第二涂覆结构2与第二侧边接触;

    电池片3相对涂覆装置向另一端移动,使第一涂覆结构1对第一侧边涂覆刻蚀浆料,使第二涂覆结构2对第二侧边涂覆刻蚀浆料;

    电池片3的末端移出工作位。

    以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

    此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


    技术特征:

    1.一种异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:包括涂覆装置,所述涂覆装置包括镜像对称设置的第一涂覆结构及第二涂覆结构,所述第一涂覆结构及所述第二涂覆结构之间为用于容置电池片的工作位;

    所述第一涂覆结构对应于电池片的第一侧边,且所述第一涂覆结构能与所述第一侧边接触,所述第一涂覆结构用于对所述第一侧边涂覆刻蚀浆料;

    所述第二涂覆结构对应于电池片的第二侧边,且所述第二涂覆结构能与所述第二侧边接触,所述第二涂覆结构用于对所述第二侧边涂覆刻蚀浆料。

    2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述第一涂覆结构及所述第二涂覆结构均分别包括盒体以及设置于所述盒体内的多孔材料部,所述多孔材料部内吸附有刻蚀浆料,所述盒体的一端开口且所述开口面向所述电池片。

    3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述第一涂覆结构和所述第二涂覆结构的盒体,朝向所述电池片的两侧平行。

    4.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述盒体与所述第一侧边或所述第二侧边之间具有间距,且所述多孔材料部能与所述第一侧边和所述第二侧边接触。

    5.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述盒体的侧板内壁上设有凸起,所述多孔材料部与所述凸起接触。

    6.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述多孔材料部的长度大于所述第一侧边及所述第二侧边的长度。

    7.根据权利要求2至6任一项所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述涂覆装置还包括与所述盒体连通的刻蚀浆料存储器,所述盒体上设有通孔,所述刻蚀浆料存储器用于通过所述通孔对所述多孔材料部提供刻蚀浆料。

    8.根据权利要求2至6任一项所述的异质结太阳能电池片的加工装置,其特征在于:所述多孔材料部包括海绵体。

    9.一种异质结太阳能电池片的加工方法,包括印刷电极、固化的步骤,其特征在于:所述印刷电极与所述固化的步骤之间还有刻蚀浆料涂覆步骤,所述刻蚀浆料涂覆步骤包括:

    采用权利要求1至8任一项的所述异质结太阳能电池片的加工装置,向电池片的相对两侧边涂覆刻蚀浆料。

    10.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池片的加工方法,其特征在于:刻蚀浆料涂覆步骤包括:

    所述电池片的始端移至工作位;

    所述电池片移动至所述涂覆装置的一端,所述第一涂覆结构与所述第一侧边接触,所述第二涂覆结构与所述第二侧边接触;

    所述电池片相对所述涂覆装置向另一端移动,使所述第一涂覆结构对所述第一侧边涂覆刻蚀浆料,使所述第二涂覆结构对所述第二侧边涂覆刻蚀浆料;

    所述电池片的末端移出工作位。

    技术总结
    本发明提供了一种异质结太阳能电池片的加工装置,包括涂覆装置,涂覆装置包括镜像对称设置的第一涂覆结构及第二涂覆结构,第一涂覆结构及第二涂覆结构之间为用于容置电池片的工作位。第一涂覆结构对应于电池片的第一侧边,且第一涂覆结构能与第一侧边接触,第一涂覆结构用于对第一侧边涂覆刻蚀浆料。第二涂覆结构对应于电池片的第二侧边,且第二涂覆结构能与第二侧边接触,第二涂覆结构用于对第二侧边涂覆刻蚀浆料。本发明的异质结太阳能电池片的加工装置结构简单、成本低的优点,能够对电池片的两侧边涂覆刻蚀浆料,能够对生产的电池片均涂覆刻蚀浆料,避免出现异质结太阳电池边缘出现漏电而造成并联电阻偏小的异常情况,保证了转换效率。

    技术研发人员:不公告发明人
    受保护的技术使用者:宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙)
    技术研发日:2020.11.27
    技术公布日:2021.03.12

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