本技術(shù)涉及光伏技術(shù)的領(lǐng)域，尤其是涉及一種電極柵線(xiàn)制備方法與光伏電池。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前世界上，燃燒煤炭依然是主要的發(fā)電方式。然而，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速和能源消耗的不斷增加，煤炭等不可再生資源的儲(chǔ)量逐漸減少，并且其開(kāi)采和使用對(duì)環(huán)境造成了日益嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，為了減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，各國(guó)紛紛尋求可再生能源的替代方案，其中太陽(yáng)能作為一種前景廣闊的清潔能源受到廣泛關(guān)注。光伏銀漿作為太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵材料，對(duì)電池性能具有重要影響。通過(guò)優(yōu)化光伏銀漿在太陽(yáng)能晶硅片上的涂布工藝，可以顯著提高太陽(yáng)能電池的電導(dǎo)性能和光電轉(zhuǎn)換效率。

2、目前，工業(yè)化生產(chǎn)中主要采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)在光伏電池上鍍電極。盡管絲網(wǎng)印刷技術(shù)因其適合大規(guī)模生產(chǎn)而被廣泛使用，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，印刷精度不足是一個(gè)主要問(wèn)題。由于印刷參數(shù)的變化和過(guò)程中的不穩(wěn)定性，銀漿的寬度和厚度往往不均勻，這種不均勻性會(huì)導(dǎo)致電池片電阻的增加，進(jìn)而影響電池性能。此外，絲網(wǎng)印刷技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)10微米以下高分辨率的圖案印刷，這限制了其在更精細(xì)應(yīng)用中的效果。

3、其次，絲網(wǎng)印刷過(guò)程中產(chǎn)生的廢料問(wèn)題也是一個(gè)重要挑戰(zhàn)。銀漿的浪費(fèi)不僅增加了生產(chǎn)成本，還帶來(lái)了環(huán)境負(fù)擔(dān)。安全問(wèn)題同樣不可忽視，絲網(wǎng)印刷中使用的溶劑和材料可能釋放有害或刺激性粉塵和氣體，這對(duì)操作人員的健康和環(huán)境造成潛在威脅。最后，絲網(wǎng)印刷的生產(chǎn)效率較低，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度要求較高，且其相對(duì)較慢的工藝速度無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

4、因此，需要開(kāi)發(fā)一種具有高印刷精度、低生產(chǎn)成本、高生產(chǎn)效率且安全可靠的電極柵線(xiàn)印刷技術(shù)，以促進(jìn)光伏電池生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了開(kāi)發(fā)一種具有高印刷精度、低生產(chǎn)成本、高生產(chǎn)效率的電極柵線(xiàn)印刷技術(shù)，本技術(shù)提供一種電極柵線(xiàn)制備方法與光伏電池。

2、本技術(shù)提供的一種電極柵線(xiàn)制備方法與光伏電池采用如下的技術(shù)方案：

3、一種電極柵線(xiàn)制備方法，包括以下步驟：s1、提供基底，在所述基底上形成一層聚合物層；s2、提供與所需電極圖案對(duì)應(yīng)的模具，通過(guò)所述模具在所述聚合物層上壓出與所述電極圖案對(duì)應(yīng)的凹槽；s3、在所述聚合物層上涂抹導(dǎo)電材料，使所述導(dǎo)電材料填滿(mǎn)所述凹槽，刮去多余所述導(dǎo)電材料；s4、烘干所述導(dǎo)電材料；s5、烘干后，溶解所述聚合物層；s6、燒結(jié)所述導(dǎo)電材料，形成所述電極柵線(xiàn)。

4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)模具與凹槽的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確控制刮涂導(dǎo)電材料的過(guò)程，可以有效控制導(dǎo)電材料的厚度，避免因厚度不均導(dǎo)致的性能降低，該方法可以在基底上形成幾微米的細(xì)小電極圖案，確保了電極柵線(xiàn)的高精度和高一致性；并且該方法幾乎沒(méi)有廢料生成，大大減少導(dǎo)電材料的用量和成本，節(jié)省的導(dǎo)電材料可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；本方法流程簡(jiǎn)單，工藝精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)的需求，并能夠契合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念，有助于推動(dòng)環(huán)保型生產(chǎn)工藝的應(yīng)用。

5、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s2中，壓印殘留層厚度為0.5~2μm。

6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在通過(guò)模具壓出凹槽的過(guò)程中，凹槽與基底之間留0.5~2μm的距離，可以有效避免膜具與基底直接接觸，從而減少因機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的基底破裂風(fēng)險(xiǎn)，有助于在工作時(shí)保持基底的完整性，提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

7、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s2與所述s3之間還包括步驟s2-1：去除部分所述聚合物層，使所述凹槽的槽底壁與所述基底的頂面在同一水平面上。

8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)削弱聚合物層的高度，使得凹槽底部與基底為同一平面，使后續(xù)凹槽內(nèi)涂抹的導(dǎo)電材料能夠直接接觸基底，增強(qiáng)了導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能和接觸質(zhì)量，并確保導(dǎo)電材料能形成更穩(wěn)定的電極結(jié)構(gòu)，從而提高生產(chǎn)效率和成品率。

9、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s2-1中，通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)刻蝕所述聚合物層，以去除部分所述聚合物層。

10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)可以精確地去除聚合物層的部分區(qū)域，確保槽底壁與基底的頂面在同一水平面上，反應(yīng)離子刻蝕能在較短時(shí)間內(nèi)去除聚合物層，同時(shí)能夠提供均勻的刻蝕效果，保持槽底的表面質(zhì)量，從而保證了導(dǎo)電材料能夠直接接觸到基底，提升導(dǎo)電性能。

11、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s2中，通過(guò)所述模具在所述聚合物層上熱壓出所述凹槽，熱壓溫度為100-180°c。

12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，聚合物層可以均勻地壓入模具中，從而形成清晰、準(zhǔn)確的凹槽結(jié)構(gòu)，提高制品的質(zhì)量和一致性，相對(duì)較低的熱壓溫度可以減少對(duì)聚合物層的熱損傷，避免由于過(guò)高溫度導(dǎo)致的聚合物降解或失效，保持材料的性能和穩(wěn)定性，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。

13、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s4中，所述導(dǎo)電材料的烘干溫度為100-200°c。

14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用這一溫度范圍可以確保導(dǎo)電材料得到充分烘干，形成穩(wěn)定的導(dǎo)電層，并有助于增強(qiáng)導(dǎo)電材料與基底的附著力，減少剝離或脫落的風(fēng)險(xiǎn)，提高其電性能和導(dǎo)電性。

15、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述聚合物層的材料為水溶性高分子材料。

16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用水溶性高分子材料可以通過(guò)簡(jiǎn)單的溶解和涂布工藝進(jìn)行處理，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，并且由于使用水作為溶劑，這些材料更環(huán)保，減少了有機(jī)溶劑的使用和廢物處理問(wèn)題。

17、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述水溶性高分子材料為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、改性聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇-聚丙烯酸、聚乙烯醇-聚丙烯腈中的一種。

18、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s5中，采用60-80℃的熱水溶解所述聚合物層。

19、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用較高的溫度加速了聚合物的溶解過(guò)程，縮短了處理時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，并且熱水有助于克服聚合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使其更均勻地溶解，形成更穩(wěn)定的溶液。

20、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述s6中，所述導(dǎo)電材料的燒結(jié)溫度為600-800°c。

21、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用高溫?zé)Y(jié)使導(dǎo)電層的顆粒之間形成牢固的連接，提高層間的結(jié)合力，減少剝離問(wèn)題，從而增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且在高溫下，導(dǎo)電材料中的顆粒能夠有效融合，顯著提高電導(dǎo)率，優(yōu)化導(dǎo)電性能。

22、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述基底的材質(zhì)為單晶硅、多晶硅、砷化鎵、碲化鎘、非晶硅薄膜中的一種。

23、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述導(dǎo)電材料為銀漿、銅漿、鋁漿中的一種及其混合物。

24、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，銀漿能夠提供優(yōu)異的電導(dǎo)率，有助于降低電子器件的電阻，提高性能和效率，并且能夠提供高效穩(wěn)定的導(dǎo)電性能，同時(shí)適應(yīng)不同的基材和制造工藝，滿(mǎn)足高性能電子產(chǎn)品的需求。

25、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述凹槽的縱截面形狀為矩形、梯形中的一種。

26、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述模具的基材為單晶硅基材、多晶硅基材、玻璃基材、石英基材、高聚物基材、銅基材、鎳基材、銅鎳合金基材、鎳鐵合金基材、鐵鋁合金基材、鋁合金基材中的一種。

27、一種光伏電池，包括如上述所述的制備方法所制得的所述電極柵線(xiàn)。

28、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，采用上述制備方法的電極柵線(xiàn)為光伏電池帶來(lái)了高精度、高導(dǎo)電性、良好的表面光潔度、優(yōu)化的熱管理以及增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性，綜合提升了光伏電池的性能、效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性；利用模具在聚合物層上壓出精確的凹槽，確保了電極柵線(xiàn)圖案的高精度，這種精確的圖案化有助于優(yōu)化光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率和電流收集能力；導(dǎo)電材料被填滿(mǎn)并經(jīng)過(guò)烘干和燒結(jié)兩次處理，使電極柵線(xiàn)具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，高導(dǎo)電性的電極柵線(xiàn)能夠有效地收集電池產(chǎn)生的電流，減少電阻和能量損失，從而提升電池的整體功率輸出；該制備方法支持不同的電極圖案設(shè)計(jì)，使得電極柵線(xiàn)的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)光伏電池的具體需求進(jìn)行優(yōu)化，靈活的設(shè)計(jì)可以提高光電轉(zhuǎn)換效率并適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

29、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述電極柵線(xiàn)的縱截面形狀為矩形或梯形，所述矩形的高度為10±2μm，所述矩形的高寬比為2：1，所述梯形的底角為30°-70°，所述梯形的高度為10±2μm，所述梯形的高寬比為2：1。

30、綜上所述，本技術(shù)的有益技術(shù)效果：本技術(shù)通過(guò)模具與凹槽的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確控制刮涂導(dǎo)電材料的過(guò)程，可以有效控制導(dǎo)電材料的厚度，避免因厚度不均導(dǎo)致的性能降低，該方法可以在基底上形成幾微米的細(xì)小電極圖案，確保了電極柵線(xiàn)的高精度和高一致性；并且該方法幾乎沒(méi)有廢料生成，大大減少導(dǎo)電材料的用量和成本，節(jié)省的導(dǎo)電材料可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；

31、本方法流程簡(jiǎn)單，工藝精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)的需求，并能夠契合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念，有助于推動(dòng)環(huán)保型生產(chǎn)工藝的應(yīng)用；并且采用上述制備方法的電極柵線(xiàn)為光伏電池帶來(lái)了高精度、高導(dǎo)電性、良好的表面光潔度、優(yōu)化的熱管理以及增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性，綜合提升了光伏電池的性能、效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。