一种金属栅线、制备方法及包括金属栅线的光伏电池与流程

    专利2025-12-06  3


    本发明涉及光伏电池制作,尤其涉及一种金属栅线、制备方法及包括金属栅线的光伏电池。


    背景技术:

    1、金属化是光伏电池片制备的关键工艺之一,传统金属化工艺采用银栅线,在高效电池都强调双面率的情况下,银浆的需求用量将愈来愈大,相对银浆的成本占比也会非常高。因此如何进行金属化降本是当前迫切课题。在这种背景下,电镀铜技术应运而生。电镀铜技术不仅是完全无银化的颠覆性技术,除了提效外同时也具有显著降本的优势。然而铜电镀工艺中,必须在前端搭配图形化掩膜工艺,也就是俗称的黄光工艺;即先在硅片上涂布一层干膜或者湿膜,透过曝光/显影工艺后将电镀图形完成转移到电池片上。

    2、然而在现有实际生产中,因为光伏电池的硅衬底是一个以具有绒面的铜膜结构作为电镀种子层,在图形曝光时往往因为使用较具成本优势的负型感光胶,导致来自曝光区底部的光反射及散射会对非曝光区(电镀区)的底部感光胶也造成曝光,产生聚合反应形成残足结构(图10);一但电镀区的开口剖面形成残足结构,将导致电镀铜的底部接触不良,使得电镀后的铜栅线(图11)容易因密着不良而脱栅。


    技术实现思路

    1、为克服上述缺点,本发明的目的在于提供一种金属栅线、制备方法及包括金属栅线的光伏电池以解决电镀金属栅线底部接触不良的问题。

    2、为了达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种金属栅线的制备方法,包括以下步骤:

    3、s1、将电池绒面上非电镀区的铜膜去除;

    4、s2、在步骤s1制备的电池的绒面上涂布第二感光胶并烘干形成第二掩膜层;

    5、s3、对非电镀区的图形位置进行曝光和显影;

    6、s4、在显影后露出的电镀区电镀金属栅线。

    7、进一步地,s1中,包括如下步骤:

    8、s11、在具有铜膜的电池绒面上涂布第一感光胶并烘干形成第一掩膜层;

    9、s12、对电镀区的图形位置进行曝光和显影;

    10、s13、将显影后露出的非电镀区的铜膜去除;

    11、s14、将第一掩膜层去除;

    12、进一步地,s11中,第一感光胶涂布厚度为1~5μm。示例性的,第一感光胶涂布厚度为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm。

    13、进一步地,s11中,采用精准印刷方式,将第一感光胶内缩0.1mm~5mm涂布在电池绒面上。示例性地,第一感光胶在电池绒面上内缩距离为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm。

    14、进一步地,s13中,还包括如下步骤:将内缩部分所露出的铜模去除。

    15、进一步地,s12中,对电镀区的图形位置以40~80mj/cm2的能量进行曝光,然后以1.0~2.0kg/cm2的喷压及1~3米/分钟的速度进行显影。

    16、进一步地,s13中,将显影后所露出的非电度区的铜膜用1~10%的稀硫酸(或盐酸、硝酸),在30~80℃的温度下浸泡10~30分钟去除。

    17、进一步地,s2中,第二感光胶涂布厚度为6~15μm。示例性地,第二感光胶涂布厚度为6μm、9μm、12μm、15μm。

    18、进一步地,s3中,对非电镀区的图形位置以40~80mj/cm2的能量进行曝光,然后以1.0~2.0kg/cm2的喷压及1~3米/分钟的速度进行显影。

    19、进一步地,s4中,金属栅线底部宽度大于顶部宽度。

    20、一种金属栅线,根据如上所述的金属栅线的制备方法制备而成。

    21、一种光伏电池,包括如上所述的金属栅线。

    22、本发明的有益效果是:

    23、1)本申请通过首先将非电镀区的铜膜去除,在后期对非电镀区的图形位置进行曝光与显影时,由于非电镀区的铜膜已经去除,曝光区(非电镀区)底部不会发生光反射及散射现象,可有效解决光伏电池因为曝光区底部的铜膜绒面光线反射与散射,导致非曝光区底部的感光胶产生聚合反应形成所谓的残足或是底部感光胶残余,进而影响电镀铜栅线底部密着不良问题使得铜栅线容易脱栅的问题。

    24、2)本发明在去除曝光区的铜膜时也会借由精准印刷内缩0.1~5mm的第一掩膜层,将铜膜表面四周露出的铜膜及四个侧边绕镀的铜膜一并加以去除,大大降低了铜电镀工艺所可能行程电池短路的影响。



    技术特征:

    1.一种金属栅线的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s1中,包括如下步骤:

    3.根据权利要求2所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s11中,第一感光胶涂布厚度为1~5μm。

    4.根据权利要求2所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s11中,采用精准印刷方式,将第一感光胶内缩0.1mm~5mm涂布在电池绒面上。

    5.根据权利要求4所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s13中,还包括如下步骤:将内缩部分所露出的铜模去除。

    6.根据权利要求2所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s13中,将显影后所露出的非电度区的铜膜在30~80℃的稀酸中浸泡10~30分钟去除。

    7.根据权利要求1所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s2中,第二感光胶涂布厚度为6~15μm。

    8.根据权利要求1所述一种金属栅线的制备方法,其特征在于,s4中,金属栅线底部宽度大于顶部宽度。

    9.一种金属栅线,根据权利要求1-8任一项所述的金属栅线的制备方法制备而成。

    10.一种光伏电池,包括权利权利要求9所述的金属栅线。


    技术总结
    本发明公开了一种金属栅线的制备方法,包括以下步骤:S1、将电池绒面上非电镀区的铜膜去除;S2、在步骤S1制备的电池的绒面上涂布第二感光胶并烘干形成第二掩膜层;S3、对非电镀区的图形位置进行曝光和显影;S4、在显影后露出的电镀区电镀金属栅线。本申请通过首先将非电镀区的铜膜去除,在后期对非电镀区的图形位置进行曝光与显影时,由于非电镀区的铜膜已经去除,曝光区(非电镀区)底部不会发生光反射及散射现象,可有效解决光伏电池因为曝光区底部的铜膜绒面光线反射与散射,导致非曝光区底部的感光胶产生聚合反应形成所谓的残足或是底部感光胶残余,进而影响电镀铜栅线底部密着不良问题使得铜栅线容易脱栅的问题。

    技术研发人员:张木田,单伶宝
    受保护的技术使用者:苏州捷得宝机电设备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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