本發(fā)明涉及晶硅太陽電池制造中正面銀漿料的制備及印刷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版印刷的正面銀導電漿料的制備與印刷工藝。
背景技術(shù)：
在晶硅太陽電池的制備過程中，正面銀漿料是制備太陽電池前電極的主要原材料，正面銀柵線對晶體硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換性能有顯著的影響，正銀漿料的制備和絲網(wǎng)印刷技術(shù)是高效低成本太陽電池的關(guān)鍵技術(shù)。為了提升晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低接觸電阻和正電極遮光面積，須要求晶硅太陽電池正電極銀細柵有較大的高寬比。目前，市場上使用的正銀漿料使用50um的開口線寬網(wǎng)版進行印刷，印刷燒結(jié)后的線寬將達到70um以上，高度普遍在15-20um。同時，網(wǎng)版開口線寬較大也直接增加了正銀用量，這顯然無法滿足高效低成本太陽電池的制備要求。
在晶硅太陽電池正面電極的制造過程中，絲網(wǎng)印刷技術(shù)是最常用也是最核心的技術(shù)。通過絲網(wǎng)印刷得到正面主柵線和副柵線（細柵線），副柵線用來收集硅片表面的光生電流，主柵線用于匯集副柵線上的電流并傳導至外電路。普通晶硅太陽電池的遮光面積一般在7%左右，從遮光效應可知，正面銀線寬度每減少10um，太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率就將提升0.1%。無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版區(qū)別于其他普通網(wǎng)版，可以實現(xiàn)晶體硅太陽電池正面高精細銀線條的印刷。
該網(wǎng)版的每一經(jīng)線和與緯線分別垂直于網(wǎng)框，具有高透過率和高分辨率的優(yōu)點，并可以有效減少絲網(wǎng)印刷過程中的斷柵問題。例如申請?zhí)枮?01310013973.4，申請日為2013年01月15日的專利“晶硅太陽能電池高精細正銀柵線網(wǎng)版制作方法”，對某一種無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版的制備過程和優(yōu)點進行了詳細介紹。由于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版制作和應用的特殊性，其對應的銀導電漿料也有所區(qū)別，目前適用于該類無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版的導電漿料多數(shù)仍處于實驗室研發(fā)階段。由于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版漿料可以極大提升正銀柵線的高寬比，進而提高晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，因此尋求無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版和對應其漿料相結(jié)合的制備和印刷技術(shù)，在晶硅太陽電池領(lǐng)域有極大的應用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有的開口線寬網(wǎng)版印刷增加了正銀用量，滿足不了太陽電池制備要求的不足，本發(fā)明提供了一種用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版印刷的正面銀導電漿料的制備與印刷工藝，通過減小正面銀線寬度和提高高寬比來解決問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版印刷的正面銀導電漿料的制備，包括以下制備步驟：
步驟一：稱重85~90份的球型銀粉于不銹鋼圓盆中，之后分別加入0.1~5份的無機粘結(jié)相玻璃粉和1~10份的有機載體，在圓盆中充分攪拌均勻；
步驟二：均勻攪拌后利用三輥機對其進行均勻分散、輥軋，形成初步導電漿料；
步驟三：加入0.1~1份的醇酯類有機添加劑，手動攪拌15~20分鐘，必要時可采用水浴機械攪拌，使?jié){料各組分均勻混合，形成導電銀漿料。
一種用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版印刷的正面銀導電漿料的印刷工藝，包括以下印刷步驟：
步驟一：調(diào)節(jié)網(wǎng)間距（即印刷臺與網(wǎng)版之間的距離），向上調(diào)節(jié)印刷臺至剛好與網(wǎng)版接觸，記錄此刻間距表指針的位置，然后，向下調(diào)節(jié)印刷臺使其與網(wǎng)版慢慢脫離，當間距表指針轉(zhuǎn)動1.6圈時，調(diào)節(jié)過程結(jié)束；
步驟二：對印刷機的刮刀架進行初始調(diào)平操作，保證刮刀兩側(cè)對網(wǎng)版的壓力相當，同時確保刮刀在印刷過程中可以將導電漿料刮干凈；
步驟三：調(diào)節(jié)印刷機回料刀的高度，采用手部感應調(diào)節(jié)，即向下按壓回料刀刀架至網(wǎng)版上，同時在網(wǎng)版下方能剛好感覺到按壓壓力時為宜，這樣可以保證回料刀在回料過程中確保導電漿料均勻鋪開，且網(wǎng)版上導電漿料的鋪展厚度合適；
步驟四：調(diào)節(jié)印刷壓力，印刷過程中印刷壓力過小，將導致虛印、漏印、斷柵嚴重等情況發(fā)生，這也會大大提升柵線電阻，影響太陽電池的短路電流和填充因子，降低太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，而壓力過大則會降低網(wǎng)版的使用壽命，同時也有使導電漿料濕重增加的可能，增加了太陽電池的生產(chǎn)成本；
步驟五：設置印刷速度，在印刷過程中，分為預印刷和硅片印刷兩個步驟，在預印刷階段，印刷速度可以調(diào)節(jié)至較高速度，通過觀察印刷在塑料板上的柵線情況對印刷過程進行監(jiān)控和實時調(diào)整，在硅片印刷過程中，則需要降低1/3的印刷速度，從而能保證導電漿料順利被擠壓至硅片上，減少虛印、斷柵情況的發(fā)生；
步驟六：燒結(jié)爐干燥與燒結(jié)。
進一步的，包括步驟四中壓力表的示數(shù)設定為：刮刀壓力0.3mpa，回料刀壓力0.2mpa，工作臺氣壓0.1mpa。
本發(fā)明的有益效果是，導電漿料應用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版之上，通過精細印刷過程，可以得到細柵形貌良好且高寬比較大的正銀柵線，這對于提高太陽電池的短路電流和填充因子起到了積極的作用，也為高精細銀柵制備提供了一個新的方向，由于操作簡單也有望實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
具體實施方式
一種用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版印刷的正面銀導電漿料的制備，制備步驟為：稱重85~90份的球型銀粉于不銹鋼圓盆中，之后分別加入0.1~5份的無機粘結(jié)相玻璃粉和1~10份的有機載體，在圓盆中充分攪拌均勻；均勻攪拌后利用三輥機對其進行均勻分散、輥軋，形成初步導電漿料；加入0.1~1份的醇酯類有機添加劑，手動攪拌15~20分鐘，必要時可采用水浴機械攪拌，使?jié){料各組分均勻混合，形成導電銀漿料。其中，銀粉為球形，且銀粉的平均粒度為1.12~2.15um，振實密度為6.45g/cm3，松裝密度4.53g/cm3，無機粘結(jié)相玻璃粉為pb-b-sb-si玻璃體系，為改善玻璃粉的物化性能，還可添加mgo、al2o3、zno等氧化物，有機載體為乙基纖維素、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、松油醇、醇酯、菎麻油等中的一種或幾種的混合，有機添加劑為市售醇、酯類有機添加劑，導電漿料的細度為4~5um，粘度為250~300pa·s，該導電漿料專門用于無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版的印刷，無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版的膜厚為16um，網(wǎng)版開孔線寬為28um。
該正面銀導電漿料的印刷工藝步驟為：調(diào)節(jié)網(wǎng)間距（即印刷臺與網(wǎng)版之間的距離），向上調(diào)節(jié)印刷臺至剛好與網(wǎng)版接觸，記錄此刻間距表指針的位置，然后，向下調(diào)節(jié)印刷臺使其與網(wǎng)版慢慢脫離，當間距表指針轉(zhuǎn)動1.6圈時，調(diào)節(jié)過程結(jié)束；對印刷機的刮刀架進行初始調(diào)平操作，保證刮刀兩側(cè)對網(wǎng)版的壓力相當，同時確保刮刀在印刷過程中可以將導電漿料刮干凈；調(diào)節(jié)印刷機回料刀的高度，采用手部感應調(diào)節(jié)，即向下按壓回料刀刀架至網(wǎng)版上，同時在網(wǎng)版下方能剛好感覺到按壓壓力時為宜，這樣可以保證回料刀在回料過程中確保導電漿料均勻鋪開，且網(wǎng)版上導電漿料的鋪展厚度合適（漿料過厚或過薄都可能直接影響最終的正銀柵線的印刷效果）；調(diào)節(jié)印刷壓力，印刷過程中印刷壓力過小，將導致虛印、漏印、斷柵嚴重等情況發(fā)生，這也會大大提升柵線電阻，影響太陽電池的短路電流和填充因子，降低太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，而壓力過大則會降低網(wǎng)版的使用壽命，同時也有使導電漿料濕重增加的可能，增加了太陽電池的生產(chǎn)成本；設置印刷速度，在印刷過程中，分為預印刷和硅片印刷兩個步驟，在預印刷階段，印刷速度可以調(diào)節(jié)至較高速度，通過觀察印刷在塑料板上的柵線情況對印刷過程進行監(jiān)控和實時調(diào)整，在硅片印刷過程中，則需要降低1/3的印刷速度，從而能保證導電漿料順利被擠壓至硅片上，減少虛印、斷柵情況的發(fā)生；燒結(jié)爐干燥與燒結(jié)。印刷時所用印刷機為實驗室單片印刷機，其中包括刮刀架、回料刀，刮刀架下方兩側(cè)有擋板結(jié)構(gòu)，網(wǎng)間距設定為：印刷臺與無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版剛好接觸時，向上調(diào)節(jié)印刷臺至間距表指針轉(zhuǎn)動1.6圈為宜；回料刀的高度設定為：向下按壓回料刀與網(wǎng)版接觸，至剛好無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版下方有壓感為宜，印刷壓力分別設定為：刮刀壓力0.3mpa、回料刀壓力0.2mpa、工作臺氣壓0.1mpa。正式印刷之前加入了預印刷階段，預印刷過程在塑料板上完成，通過觀察塑料板上柵線的印刷效果對印刷過程進行調(diào)控。導電漿料在常規(guī)網(wǎng)版和無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版上印刷的高寬數(shù)據(jù)對比如下表1所示。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。