專利名稱：晶硅太陽能電池片電極的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶硅太陽能電池片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶硅太陽能電池片電極的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有晶硅太陽能電池生產(chǎn)線，電池片的正面匯流電極或背面電極柵線是采 用印刷機(jī)將銀電極漿料印刷在電池片上，經(jīng)過燒結(jié)后形成正面匯流電極或背面電極柵線，在太陽能電池模組工序，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線銀電極線上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服錫材料不易在硅片上牢固附著的技術(shù)難點(diǎn)，取代或部分替代銀金屬或其合金，降低制造成本，提供一種晶硅太陽能電池片電極的創(chuàng)新制造方法。為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是第一種方式
該制造方法包括第一步，將太陽能電池片正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，不需要加工銀電極材料。空出的尺寸范圍為寬f8mm，長5(Tl56mm。特別說明此最大長度可以與硅片的任何一個最大邊尺寸相同，或分段成多個線段。第二步，將太陽能電池片吸附在加熱真空吸附臺上；加熱溫度范圍為Tl =25^250攝氏度；
第三步，利用焊錫絲的精確供給裝置，使焊錫材料自動供給，在帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭上形成熔化的焊錫液，焊錫絲供給速度為V O. 02 5g/ 秒；
第四步，采用超聲波裝置，用帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭接觸在太陽能電池硅片已預(yù)留空出的位置處形成一層均勻的、緊密的焊錫涂層。其中超聲波裝置的頻率范圍為F:3(Tl60KHz，在超聲波焊接頭直徑范圍為Φ1 (MOmm，在超聲波焊接頭溫度范圍Tl =70^700攝氏度，焊接壓力范圍N :0. 2^40牛頓，焊接頭與太陽能硅片的夾角范圍為α :15 90度；
第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層上。第二種方式
該制造方法包括第一步，將太陽能電池片正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，不需要應(yīng)加工銀電極材料?？粘龅某叽绶秶鸀閷拸V8_，長5(Tl56mm。特別說明此最大長度可以與硅片的任何一個最大邊尺寸相同，或分段成多個線段。
第二步，將太陽能電池片吸附在加熱真空吸附臺上；加熱溫度范圍為Tl =25^250攝氏度；
第三步，利用涂漿裝置配合涂漿噴嘴，將焊錫漿料均勻的涂布在太陽能電池片的正面和背面預(yù)留空出的位置處，形成焊錫漿料線；
第四步，采用超聲波發(fā)生器裝置及與其連接的帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭通過一定溫度下對焊錫漿料線進(jìn)行熔化并實(shí)施焊接，在預(yù)留空出的位置處形成一層均勻的、緊密的焊錫涂層。其中超聲波裝置的頻率范圍為F:3(T160KHZ，超聲波焊接頭直徑范圍為Φ1 Φ10_，超聲波焊接頭溫度范圍Tl :7(Γ700攝氏度，焊接壓力范圍N :0. 2 40牛頓，焊接頭與太陽能硅片的夾角范圍為α :15 90度；
第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層上。本發(fā)明的有益效果是本項(xiàng)發(fā)明，符合太陽能電池片用銀材料越來越少的發(fā)展趨 勢，用錫材替代銀材料，降低太陽能電池的制造成本。通過加熱方式把熔化的錫或其合金通過帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭傳遞到硅片上的要求位置，同時通過移動硅片或此焊頭在硅片上匯流電極的位置形成焊錫涂層或錫合金涂層，使錫材料容易在硅片上牢固附著。采用本項(xiàng)技術(shù)，晶硅太陽能電池生產(chǎn)線在加工正面匯流電極和背面電極柵線的工序中，不需要使用銀電極漿料，也不用使用印刷機(jī)、干燥爐設(shè)備及相關(guān)材料、能源和人力，節(jié)約了資源，減少了污染，只需在電池生產(chǎn)的適當(dāng)工序，加上實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備進(jìn)行加工就可以了。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明的超聲波焊接結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)示意圖。上述圖片中1.太陽能電池硅片，2.加熱真空吸附臺，3.焊錫絲，4.超聲波裝置，5.超聲波焊接頭，6.焊錫涂層，7.涂漿裝置，8.涂漿噴嘴，9.焊錫漿料，10.焊錫漿料線。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示一種晶硅太陽能電池片電極的制造方法，包括以下兩種方式。第一種方式
第一步，將太陽能電池硅片I正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，不需要應(yīng)加工銀電極材料?？粘龅某叽绶秶鸀閷扞 8mm，長50 156_。特別說明此最大長度可以與硅片的任何一個最大邊尺寸相同，或分段成多個線段。第二步，將太陽能電池硅片I吸附在加熱真空吸附臺2上；加熱溫度范圍為Tl 25 250攝氏度；
第三步，利用焊錫絲3的精確供給裝置，使焊錫材料自動供給，在超聲波焊接頭5上形成熔化的焊錫液，焊錫絲3供給速度為V :0. 02-5g/秒；
第四步，采用超聲波裝置4，用帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭5接觸在太陽能電池硅片I上已預(yù)留空出的位置處形成一層均勻的、緊密的焊錫涂層6。其中超聲波裝置4的頻率范圍為F:30 160KHz，在超聲波焊接頭5直徑范圍為Φ1 Φ 10mm，在超聲波焊接頭5溫度范圍Tl :70 700攝氏度，焊接壓力范圍N :0. 2 40牛頓，焊接頭與太陽能電池硅片I的夾角范圍為a :15 90度；
第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層6上。第二種方式
第一步，將太陽能電池硅片I正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，不需要應(yīng)加工銀電極材料?？粘龅某叽绶秶鸀閷扞 8mm，長50 156_。特別說明此最大長度可以與硅片的任何一個最大邊尺寸相同，或分段成多個線段；
第二步，將太陽能電池硅片I吸附在加熱真空吸附臺2上；加熱溫度范圍為Tl 25 250攝氏度；
第三部，利用涂漿裝置7配合涂漿噴嘴8，將焊錫漿料9均勻的涂布在太陽能電池硅片I的正面和背面預(yù)留空出的位置處，形成焊錫漿料線10 ；
第四步，采用超聲波發(fā)生裝置4及帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的超聲波焊接頭5通過一定溫度下對接觸焊錫漿料線10進(jìn)行焊接，在太陽能電池硅片I的正面和背面預(yù)留空出的位置處形成一層均勻的、緊密的焊錫涂層6。其中超聲波裝置4的頻率范圍為F :30 160KHz，超聲波焊接頭5直徑范圍為Φ1 Φ 10mm，超聲波焊接頭5溫度范圍Tl 70 700攝氏度，焊接壓力范圍N :0. 2 40牛頓，焊接頭與太陽能電池硅片I的夾角范圍為a :15 90度；
第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層6上。本發(fā)明的工作原理如下
一種易于涂布、焊接于硅片上的焊錫漿料，所述焊錫漿料包括錫及其合金，焊錫漿料為絲狀或粉狀或漿料狀的錫和錫制合金在一定溫度下熔化形成的金屬液體。采用市場上易于采購的精密涂布裝置，實(shí)現(xiàn)將焊錫均勻的涂布在硅片上，然后采用一定頻率的帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭，施加一定功率的電熱焊接，將焊錫牢固、均勻的熔焊在硅片上，或者將適用的焊錫帶料供給帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的焊接頭上進(jìn)行燒熔，直接將焊錫漿料均勻的涂布在電池片的正面匯流電極或背面電極柵線的硅片處，在模組工序，連接帶很容易的進(jìn)行連接焊接作業(yè)，同時各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不差于銀電極材料的效果，從而替代銀電極材料的作用。這種晶硅太陽能電池電極的制造方法降低了太陽能電池表面銀電極漿料的使用量，保持了電池現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換效率，降低了生產(chǎn)成本，同時避免了光誘導(dǎo)無極電鍍中電鍍液在電極中的殘留問題，易于使用推廣。
權(quán)利要求
1.一種晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于該制造方法包括， 第一步，將太陽能電池硅片(I)正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，不需要印刷加工銀電極材料；空出的尺寸范圍為寬llmm，長50 156mm ； 第二步，將太陽能電池硅片(I)吸附在加熱真空吸附臺(2)上；加熱溫度范圍為Tl 25-250攝氏度； 第三步，利用焊錫絲(3)的精確供給裝置，使焊錫材料自動供給到帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的超聲波焊接頭(5)上形成熔化的焊錫液，焊錫絲(3)供給速度為V :0. 02 5g/秒； 第四步，采用超聲波裝置(4)，用帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度溫度可調(diào)節(jié)的超 聲波焊接頭(5)接觸太陽能電池硅片(I)在已在太陽能電池硅片預(yù)留空出的位置處形成一層均勻的、緊密的焊錫涂層(6);其中超聲波裝置(4)的頻率范圍為F :3(Tl60KHz，超聲波焊接頭(5)直徑范圍為，超聲波焊接頭(5)溫度范圍Tl :70 700攝氏度，焊接壓力范圍N :0. 2 40牛頓，超聲波焊接頭(5)與太陽能電池硅片(I)的夾角范圍為a 15^90度； 第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層(6)上。
2.如權(quán)利要求I所述的晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于所述第三步包括，采用焊錫絲(3)直接供給到超聲波焊接頭(5)上進(jìn)行熔化，也包括采用焊錫絲(3)供給到其前端進(jìn)行預(yù)熱，先形成熔化，然后將熔化后的焊錫料供給到超聲波焊接頭(5 )上。
3.如權(quán)利要求I所述的晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于所述第四步包括，將焊錫絲(3)先熔化在容器內(nèi)形成焊錫池，在池內(nèi)加入超聲波振子，讓太陽能電池片(I)的加工面向下接觸焊錫液面，從而形成緊密的焊錫涂層(6 )。
4.一種晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于該制造方法包括， 第一步，將太陽能電池硅片(I)正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，不需要印刷加工銀電極材料；空出的尺寸范圍為寬llmm，長50 156mm ； 第二步，將太陽能電池硅片(I)吸附在加熱真空吸附臺(2)上；加熱溫度范圍為Tl 25 250攝氏度； 第三步，利用涂漿裝置(7)配合涂漿噴嘴(8)，將焊錫漿料(9)均勻的涂布在太陽能電池硅片(I)的正面和背面預(yù)留空出的位置處，形成焊錫漿料線(10)； 第四步，采用超聲波裝置(4)及與其連接的帶有超聲波的溫度在70-700攝氏度且此溫度可調(diào)節(jié)的超聲波焊接頭(5)通過一定溫度下對焊錫漿料線(10)進(jìn)行熔化并實(shí)施焊接，在太陽能電池硅片(I)預(yù)留空出的位置處形成一層均勻的、緊密的焊錫涂層(6);其中超聲波裝置(4)的頻率范圍為F :3(Tl60KHz，超聲波焊接頭(5)直徑范圍為￠1 (MOmm，超聲波焊接頭(5)溫度范圍Tl =70^700攝氏度，焊接壓力范圍N :0. 2^40牛頓，超聲波焊接頭(5)與太陽能電池硅片(I)的夾角范圍為a :15 90度； 第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層(6)上。
5.如權(quán)利要求4所述的晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于所述第三步包括絲網(wǎng)印刷或者點(diǎn)膠法的方式將焊錫漿料(9)均勻的涂布在太陽能電池片(I)的正面和背面預(yù)留空出的位置處，形成焊錫漿料線。
6.如權(quán)利要求4所述的晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于所述焊錫漿料(9)為絲狀或粉狀或漿料狀的錫制及錫制合金材料，并可在一定溫度下熔化形成的金屬液體。
7.如權(quán)利要求I或4所述的晶硅太陽能電池片電極的制造方法，其特征在于對于在太陽能電池硅片(I)正面和背面預(yù)留空出的位置實(shí)施焊錫的加工在太陽能硅片(I)上形成焊錫線，可以同時在其正面和背面進(jìn)行，也可以只選在其正面加工匯流電極或只在背面加工背面電極柵線。
全文摘要
本發(fā)明涉及晶硅太陽能電池片技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種晶硅太陽能電池片電極的制造方法。該方法包括第一步，將太陽能電池片正面需要加工正面匯流電極和背面需要加工背面電極柵線的位置預(yù)留空出，第二步，將太陽能電池片吸附在加熱真空吸附臺上；第三步，利用焊錫絲的精確供給裝置，使焊錫材料自動供給，在帶有超聲波功能的且使溫度在一定范圍中的焊接頭上形成熔化的焊錫液，第四步，采用超聲波焊接方式，在太陽能電池硅片預(yù)留空出的位置處形成焊錫涂層；第五步，電池模組工序中，再將連接帶焊接在正面匯流電極和背面電極柵線上的焊錫涂層上。本發(fā)明符合太陽能電池片用銀材料越來越少的發(fā)展趨勢，用錫材替代銀材料，降低太陽能電池的制造成本。
文檔編號B23K1/06GK102969406SQ20121053810
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者徐家舒, 賈云濤, 上官泉元, 丁興隆 申請人:常州比太科技有限公司