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掩膜版及太阳能电池

402   编辑:中冶有色技术网   来源:隆基绿能科技股份有限公司  
2024-02-21 14:59:13
权利要求书: 1.一种掩膜版,其特征在于,所述掩膜版包括层叠的基膜及胶层;所述基膜包括高分子膜;所述高分子膜的材料为高分子聚合物;

所述掩膜版上具有多条狭缝;每条所述狭缝贯穿所述基膜和胶层;每条所述狭缝包括连续的第一段、第二段和第三段,所述第二段位于所述第一段和第三段之间,每条所述狭缝的第二段的长度占所述狭缝总长度的75%~85%;每条所述狭缝的第二段的宽度误差小于或等于10%;

所述宽度误差,是指所述狭缝上任意位置处的宽度与该位置所在段的宽度平均值之间的差值,占该段的宽度平均值的百分比。

2.根据权利要求1所述的掩膜版,其特征在于,每条所述狭缝的第二段的宽度误差小于或等于8%。

3.根据权利要求1所述的掩膜版,其特征在于,每条所述狭缝整条的宽度误差小于或等于10%。

4.根据权利要求1所述的掩膜版,其特征在于,所述狭缝包括相交的第一狭缝和第二狭缝;所述第一狭缝的宽度大于所述第二狭缝的宽度。

5.根据权利要求4所述的掩膜版,其特征在于,每条所述狭缝整条的宽度处处相等。

6.根据权利要求4所述的掩膜版,其特征在于,所述第一狭缝任意位置处的宽度为30μm~400μm,所述第二狭缝任意位置处的宽度为2μm~60μm。

7.根据权利要求4所述的掩膜版,其特征在于,沿着同一轨迹的相邻第二狭缝之间具有分隔部。

8.根据权利要求7所述的掩膜版,其特征在于,所述分隔部的长度大于或等于200μm;优选地,所述分隔部的长度为400μm~2000μm。

9.根据权利要求1~8任一项所述的掩膜版,其特征在于,沿着所述狭缝延伸方向,所述掩膜版上、所述狭缝的两侧均具有热应力区域。

10.根据权利要求9所述的掩膜版,其特征在于,

当所述狭缝为第一狭缝时,在所述第一狭缝任意位置处,所述第一狭缝和所述第一狭缝两侧的热应力区域的宽度之和,与所述第一狭缝的宽度之比为(1.03~3.25):1;

当所述狭缝为第二狭缝时,在所述第二狭缝任意位置处,所述第二狭缝与所述第二狭缝两侧的热应力区域的宽度之和,与所述第二狭缝的宽度之比为(1.2~5.5):1。

11.根据权利要求9所述的掩膜版,其特征在于,所述热应力区域的宽度为6μm~75μm。

12.根据权利要求9所述的掩膜版,其特征在于,所述热应力区域靠近狭缝的位置具有凸起,所述凸起的延伸方向与所述狭缝的延伸方向相同。

13.根据权利要求12所述的掩膜版,其特征在于,所述凸起的高度为0.2μm~12μm;所述凸起的宽度为2μm~30μm;

所述凸起靠近狭缝的侧壁与水平方向的夹角为55°~80°,所述凸起靠近狭缝的侧壁与竖直方向的夹角为10°~35°。

14.根据权利要求1~8任一项所述的掩膜版,其特征在于,所述高分子聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚烯烃、聚酰亚胺、聚氯乙烯、双向拉伸聚丙烯中的一种或多种。

15.根据权利要求1~8任一项所述的掩膜版,其特征在于,

所述基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,所述紫外光光源的波长为355±15nm;或,所述基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,所述绿光光源的波长为530±15nm;或,所述基膜在红外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,所述红外光光源的波长为1045±20nm;

优选地,所述基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥50%,优选的,所述基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%;或,所述基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥50%,优选的,所述基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%;或,所述基膜在红外光光源照射下、且厚度在

200um以下的吸收系数≥50%,优选的,所述基膜在红外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%;

所述基膜的可见光透过率≤90%。

16.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池的电极利用权利要求1~15任一项所述的掩膜版制作。

说明书: 一种掩膜版及太阳能电池技术领域[0001] 本发明涉及光伏技术领域,尤其涉及一种掩膜版及太阳能电池。背景技术[0002] 太阳能电池的制作主要包括电池片制作和电极制作。电极的制作工艺包括丝网印刷工艺、物理沉积工艺等。

[0003] 当采用物理沉积工艺制作太阳能电池电极时,往往会使用图案化金属掩膜版覆盖在待沉积的太阳能电池片上,然后将金属电极材料沉积在太阳能电池片上形成图案化的电

极。金属掩膜版上具有与电极图案相匹配的镂空图案,由于金属掩膜版多次使用后,镂空图案处会不断的沉积金属电极材料,从而导致镂空图案的尺寸精度下降,甚至会堵塞,最终会导致电极变窄甚至断线。另外,制作掩模版上的镂空图案(狭缝)时,容易出现狭缝陡然变

窄、没有贯通等问题。这些问题也会导致电极变窄、断线。

发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种掩膜版及太阳能电池,以改进掩膜版的图案,避免电极变窄或断线。

[0005] 第一方面,本发明提供一种掩膜版。该掩膜版包括层叠的基膜及胶层;基膜包括高分子膜;高分子膜的材料为高分子聚合物;掩膜版上具有多条狭缝;每条狭缝贯穿基膜和胶层;每条狭缝包括连续的第一段、第二段和第三段,第二段位于第一段和第三段之间,每条狭缝的第二段的长度占狭缝总长度的75%~85%;每条狭缝的第二段的宽度误差小于或等于10%;宽度误差,是指狭缝上任意位置处的宽度与该位置所在段的宽度平均值之间的差

值,占该段的宽度平均值的百分比。

[0006] 采用上述技术方案时,掩膜版上具有多条狭缝;每条狭缝贯穿基膜和胶层;每条狭缝包括连续的第一段、第二段和第三段,第二段位于第一段和第三段之间,每条狭缝的第二段的长度占狭缝总长度的75%~85%;每条狭缝的第二段的宽度误差小于或等于10%。此时,掩膜版上的各条狭缝均为贯通的,并且狭缝的第二段的宽度误差较小,也就是狭缝的主体部分的宽度误差较小。制作电极时,电极材料通过这些狭缝落在电池片上。当每条狭缝贯通时,狭缝的镂空区域内没有粘连或搭桥现象,可以避免对电极材料的阻挡,进而可以形成连续的电极,避免断栅、孔洞等问题。当每条狭缝的第二段的宽度误差小于或等于10%时,所制作的每条电极的主体部分的宽度误差也在10%以下。此时,每条电极的宽度较为一致,可以减少电极陡然变窄的问题,从而可以减少电极的电阻及应力突变,确保每条电极的应

力及电阻恒定。由此可见,本发明掩膜版的狭缝的图案质量较好,可以确保电极连续且电

阻、应力恒定,提高电极的电流传输性能。

[0007] 并且,采用高分子膜作为基膜,并配合胶层形成掩模版,相较于金属掩模版,不仅可以方便的固定在电池片上,而且成本较低,可以作为一次性产品使用,从而可以避免多次使用所导致的狭缝堵塞,精度下降的问题。[0008] 在一些实现方式中,每条狭缝的第二段的宽度误差小于或等于8%。此时,狭缝的宽度误差进一步减小,从而可以进一步提高利用该狭缝制作的电极的精度。

[0009] 在一些实现方式中,每条狭缝整条的宽度误差小于或等于10%。此时,每条狭缝不仅主体部分(第二段),整条狭缝的宽度误差均较小。也就是,狭缝所制作的整条电极的宽度较为一致。[0010] 在一些实现方式中,狭缝包括相交的第一狭缝和第二狭缝;第一狭缝的宽度大于第二狭缝的宽度。

[0011] 在一些实现方式中,每条狭缝整条的宽度处处相等。此时,可以进一步确保利用该狭缝所形成的电极的宽度处处相等,从而可以提高电极的应力均匀性和电阻一致性,提高电极的传输性能。

[0012] 在一些实现方式中,第一狭缝任意位置处的宽度为30μm~400μm,第二狭缝任意位置处的宽度为2um~60um。此时,与现有技术相比,第一狭缝和第二狭缝的宽度较小,相应的,所形成的汇流电极和集电电极的宽度也较小,可以形成又窄又高的电极,从而可以在保持电阻较小的情况下,减少电极对太阳光的遮挡,提高太阳能电池效率。[0013] 在一些实现方式中,沿着同一轨迹的相邻第二狭缝之间具有分隔部。分隔部的设置可以缩小第二狭缝的长度。制作电极完成后,可以方便的从每个狭缝的端部撕掉掩膜版,降低去除掩膜版的难度。

[0014] 在一些实现方式中,分隔部的长度大于或等于200μm。当分隔部具有该长度时,在便于撕掉掩膜版的基础上,还可以确保相邻的狭缝的稳定性,避免狭缝变形。[0015] 在一些实现方式中,分隔部的长度为400μm~2000μm。[0016] 在一些实现方式中,沿着狭缝延伸方向,掩膜版上、狭缝的两侧均具有热应力区域。此时,狭缝两侧激光热量形成的热应力区域内,被激光热量灼烧后,掩膜版材料密度、强度提高,有利于固定狭缝形状,避免狭缝变形,从而可以提高狭缝的稳定性和制作电极的精度。

[0017] 在一些实现方式中,当狭缝为第一狭缝时,在第一狭缝任意位置处,第一狭缝和第一狭缝两侧的热应力区域的宽度之和,与第一狭缝的宽度之比为(1.03~3.25):1;当狭缝为第二狭缝时,在第二狭缝任意位置处,第二狭缝和第二狭缝两侧的热应力区域的宽度之

和,与第二狭缝的宽度之比为(1.2~5.5):1。此时,狭缝两侧的热应力区域材料密度、强度发生改变,当狭缝及其两侧的热应力区域的宽度比在该范围时,可以避免热应力区域范围

过大,导致的掩膜版整体变形,确保掩膜版质量。

[0018] 在一些实现方式中,热应力区域的宽度为6μm~75μm。此时,热应力区域的宽度较小,既可以起到固定狭缝形状的作用,又可以避免掩膜版的形变。[0019] 在一些实现方式中,热应力区域靠近狭缝的位置具有凸起,凸起的延伸方向与狭缝的延伸方向相同。该凸起可以进一步起到固定狭缝形状,减少狭缝形状、尺寸变形的作

用,从而可以提高狭缝的精度和稳定性,提高掩膜版制作的电极的精度。

[0020] 在一些实现方式中,凸起的高度为0.2μm~12μm;凸起的宽度为2μm~30μm。此时,凸起的高度和宽度适中,固定狭缝形状的同时,可以避免掩膜版变形。[0021] 在一些实现方式中,凸起靠近狭缝的侧壁与水平方向的夹角为55°~80°,凸起靠近狭缝的侧壁与竖直方向的夹角为10°~35°。当凸起具有该倾斜角度时,凸起向着远离狭

缝的外侧倾斜,当形成电极时,可以减少对电极材料的遮挡,使得电极材料能够顺利的落入狭缝中。

[0022] 在一些实现方式中,高分子聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚烯烃、聚酰亚胺、聚氯乙烯、双向拉伸聚丙烯中的一种或多种。[0023] 在一些实现方式中,上述基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,紫外光光源的波长为355±15nm;或,基膜在绿光光源照射下、且厚度在

200um以下的吸收系数≥20%,其中,绿光光源的波长为530±15nm;或,基膜在红外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,红外光光源的波长为1045±20nm。

[0024] 在一些实现方式中,上述基膜的可见光透过率≤90%。[0025] 在一些实现方式中,上述基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥50%,优选的,基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%;或,基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥50%,优选的,基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%;或,基膜在红外光光源照射下、且厚度在

200um以下的吸收系数≥50%,优选的,基膜在红外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%。

[0026] 第二方面,本发明提供一种太阳能电池。该太阳能电池的电极利用第一方面或第一方面任一实现方式描述的掩膜版制作。

[0027] 第二方面提供的太阳能电池的有益效果,可以参考第一方面或第一方面任一实现方式描述的掩膜版的有益效果,在此不再赘言。

附图说明[0028] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

[0029] 图1为本发明实施例提供的掩膜版的结构示意图;[0030] 图2为本发明实施例提供的掩膜版上的热应力区域的局部结构示意图;[0031] 图3为本发明实施例提供的第一狭缝两侧的凸起的局部结构示意图;[0032] 图4为本发明实施例提供的第二狭缝两侧的凸起的局部结构示意图;[0033] 图5为本发明实施例提供的掩模版在扫描电镜下的2D结构示意图;[0034] 图6为本发明实施例提供的掩模版在扫描电镜下的3D结果示意图;[0035] 图7为本发明实施例提供的第一狭缝与第二狭缝在扫描电镜下交汇处的3D结构示意图;

[0036] 图8为本发明实施例提供的第二狭缝及其两侧的热应力区域在扫描电镜下的2D结构图;

[0037] 图9为本发明实施例宽度测量时选取的第一狭缝和第二狭缝的位置示意图;[0038] 图10为本发明具体场景实施例1的高分子膜吸收系数与波长的对应关系示意图;[0039] 图11为本发明实施例的第一狭缝所制作出来的汇流电极在扫描电镜下的微观结构示意图;

[0040] 图12为本发明实施例的第二狭缝所制作出来的集电电极在扫描电镜下的微观结构示意图。

[0041] 图1~图12中,10?掩膜版,20?狭缝,21?第一狭缝,22?第二狭缝,23?分隔部,30?热应力区域,40?凸起,51?汇流电极,52?集电电极。具体实施方式[0042] 为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

[0043] 需要说明的是,本发明中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。[0044] 本发明中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b的结合,a和c的结合,b和c的结合,或a、b和c的结合,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。[0045] 太阳能电池的制作主要包括电池片制作和电极制作。电极的制作工艺包括丝网印刷工艺、物理沉积工艺。

[0046] 当采用物理沉积工艺制作太阳能电池电极时,将具有电极镂空图案的掩膜版固定在电池片上,然后进行沉积工艺可以在电池片上沉积形成设计图案的电极。金属掩膜版上

具有与电极图案相匹配的镂空图案,由于金属掩膜版多次使用后,镂空图案处会不断的沉

积金属电极材料,从而导致镂空图案的尺寸精度下降,甚至会堵塞,最终会导致电极变窄甚至断线。另外,制作掩模版上的镂空图案(狭缝)时,容易出现狭缝陡然变窄、没有贯通等问题,这些问题也会导致电极变窄、断线。

[0047] 为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种掩膜版10。图1示例出掩模版10的结构示意图,图5示例出掩模版10的2D结构图,图6示例出掩膜版10的3D结构图。如图1、图5和图6所示,该掩膜版10包括层叠的基膜及胶层,基膜包括高分子膜;高分子膜的材料为高分子聚合物。掩膜版10上具有多条狭缝20;每条狭缝20贯穿基膜和胶层;每条狭缝20包括连续的第一段20a、第二段20b和第三段20c,第二20b段位于第一段20a和第三段20c之间,每条狭缝20的第二段的长度占狭缝20总长度的75%~85%;每条狭缝20的第二段的宽度误差小

于或等于10%;宽度误差,是指狭缝20上任意位置处的宽度与该位置所在段的宽度平均值

之间的差值,占该段的宽度平均值的百分比。

[0048] 应理解,在本发明实施例中,狭缝20的长度方向与狭缝20的延伸方向相同。狭缝20的宽度方向与狭缝20的延伸方向垂直。每条狭缝20的第二段20b的长度占狭缝20总长度的75%~85%,是指一条狭缝20的第二段20b的长度占该条狭缝20总长度的百分比为75%~

85%。狭缝20的第一段20a的长度占狭缝20总长度的百分比,与狭缝20的第三段20c的长度

占狭缝20总长度的百分比之和为15%~25%。具体的,第一段20a和第三段20c的长度可以

根据实际生产情况确定。

[0049] 基于上述掩膜版10可知,掩膜版10上具有多条狭缝20;每条狭缝20贯穿基膜和胶层;每条狭缝20包括连续的第一段20a、第二段20b和第三段20c,第二段20b位于第一段20a和第三段20c之间,每条狭缝20的第二段20b的长度占狭缝20总长度的75%~85%;每条狭

缝20的第二段20b的宽度误差小于或等于10%。此时,掩膜版10上的各条狭缝20均为贯通

的,并且狭缝20的第二段20b的宽度误差较小,也就是狭缝20的主体部分的宽度误差较小。

制作电极时,电极材料通过这些狭缝20落在电池片上。当每条狭缝20贯通时,狭缝20的镂空区域内没有粘连或搭桥现象,可以避免对电极材料的阻挡,进而可以形成连续的电极,避免断栅、孔洞等问题。当每条狭缝20的第二段20b的宽度误差小于或等于10%时,所制作的每条电极的主体部分的宽度误差也在10%以下。此时,每条电极的宽度较为一致,可以减少电极陡然变窄的问题,从而可以减少电极的电阻及应力突变,确保每条电极的应力及电阻恒

定。由此可见,本发明实施例的掩膜版10的狭缝20的图案质量较好,可以确保电极连续且电阻、应力恒定,提高电极的电流传输性能。另外,采用高分子膜作为基膜,并配合胶层形成掩模版10,相较于金属掩模版,不仅可以方便的固定在电池片上,而且成本较低,可以作为一次性产品使用,从而可以避免多次使用所导致的狭缝20堵塞,精度下降的问题。

[0050] 具体的,每条狭缝20的第二段20b的宽度误差可以为10%、9%、8.4%、8%、7.5%、7%、6.6%、6%、5.6%、5%、4.8%、4%、3.5%、3%、2.5%、2%、1.4%、1%、0.5%、0%。优选的,每条狭缝20的第二段20b的宽度误差小于或等于8%。此时,狭缝20的宽度误差进一步减小,从而可以进一步提高利用该狭缝20制作的电极的精度。

[0051] 进一步的,每条狭缝20整条的宽度误差小于或等于10%。这里狭缝20整条的宽度误差,是指狭缝20上任意位置处的宽度与整条狭缝20的宽度平均值的差值,占整条狭缝20

的宽度平均值的百分比。例如,整条狭缝20的宽度误差可以为10%、9%、8.5%、8%、7.4%、

7%、6.5%、6%、5.5%、5%、4.5%、4%、3.5%、3%、2.5%、2%、1.4%、1%、0.5%、0%等。

此时,每条狭缝20不仅主体部分(第二段20b),整条狭缝20的宽度误差均较小。也就是,狭缝

20所制作的整条电极的宽度较为一致。

[0052] 如图1所示,上述狭缝20可以为条状,例如长方形。具体的,如图1和图7所示,上述狭缝20可以包括相交的第一狭缝21和第二狭缝22;第一狭缝21的宽度大于第二狭缝22的宽度。在掩膜版10上,第一狭缝21和第二狭缝22可以有多种分布方式,例如第二狭缝22阵列化分布,第一狭缝21阵列化分布,且第一狭缝21垂直与第一狭缝21相交。在利用掩膜版10制作电极时,第一狭缝21对应制作出汇流电极,第二狭缝22对应制作出集电电极。

[0053] 具体实施时,掩膜版10上的狭缝可以利用激光在掩膜版10上划线制作而成。[0054] 上述掩膜版10的结构包括基膜和胶层。基膜包括高分子薄膜。高分子膜的材料可以为高分子聚合物。具体的,高分子聚合物包括但不限于:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚烯烃薄膜(PO)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PC)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)等中的一种或多种。进一步的,胶层的材料包括但不限于:硅胶、亚克力胶、聚氨酯、橡胶、聚异丁烯等中的一种或多种。

[0055] 例如,掩模版10可以包括层叠的PET膜与硅胶层。又例如,掩模版10可以包括层叠的PET膜、PO膜、PI膜、PC膜、BOPP膜、硅胶层、亚克力胶层以及异丁烯层。又例如,掩模版10可以包括层叠的PI膜、硅胶层、亚克力胶层、聚氨酯层、橡胶层和聚异丁烯层。

[0056] 在掩模版10上形成狭缝20的方式可以为激光开槽方式。具体的,在掩模版10上,可以使用脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,还可以使用脉冲宽度在微秒或纳秒量级的短脉冲激光对掩膜版10进行开槽,激光贯穿掩模版10的基膜和胶层,形成狭缝20。

[0057] 在实际应用中,可以预先在掩模版10上规划狭缝20的坐标位置,然后利用脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,或者脉冲宽度在微秒或纳秒量级的短脉冲激光在规

划的狭缝20的坐标位置进行划线开槽,形成狭缝20。

[0058] 这里需要说明的是,结合上面的描述,上述掩模版10需要设计成在某个波长范围内具备较高的吸收率,以在采用例如激光等光源对掩模版10进行图案化处理的过程中,掩

模版10可以高效吸收激光等光源的能量,提升能量利用效率和图案化精度,具体需要按照

使用的光源设计。

[0059] 具体的,基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,紫外光光源的波长为355±15nm。或者,基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,绿光光源的波长为530±15nm。或者,基膜在红外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥20%,其中,红外光光源的波长为1045±20nm。[0060] 上述基膜的可见光透过率≤90%。[0061] 进一步的,上述基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥50%,优选的,基膜在紫外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%。或者,基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥50%,优选的,基膜在绿光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%。或者,基膜在红外光光源照射下、且厚度在

200um以下的吸收系数≥50%,优选的,基膜在红外光光源照射下、且厚度在200um以下的吸收系数≥80%。

[0062] 结合上面的描述,例如,针对紫外光光源,在厚度200um以下的吸收系数可以为:20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%或其之间的任意范围。

[0063] 结合上面的描述,例如,针对绿光光源,在厚度200um以下的吸收系数可以为:20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%或其之间的任意范围。

[0064] 结合上面的描述,例如,针对红外光光源,在厚度200um以下的吸收系数为:20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%或其之间的任意范围。

[0065] 结合上面的描述,例如,针对基膜的可见光透过率≤90%,可见光透过率可以为:0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、

75%、80%、85%、90%或其之间的任意范围。

[0066] 进一步的,基膜的厚度可以为1?100um,优选的厚度为5?40um,进一步优选的厚度为10?25um。[0067] 结合上面的描述,例如,基膜的厚度可以为:1um、5um、10um、15um、20um、25um、30um、35um、40um、45um、50um、55um、60um、65um、70um、75um、80um、85um、90um、95um、100um或其之间的任意范围。

[0068] 这里需要说明的是,基膜针对上述各种光源的吸收系数的特征设置,通常可以采用调整基膜颜色、添加有吸收特性的添加剂等的方式来实现。例如,在PET膜中包括但不限于使用各种染料、添加剂、色母或者其它物质达到满足吸收系数的要求。比如,在BOPP膜中添加黑色粒子,实现100%的吸收系数,又比如,在PO膜中添加灰色粒子,实现50%的吸收系数。

[0069] 结合上面的描述,紫外光光源的波长为340nm、345nm、350nm、355nm、360nm、365nm、370nm或其之间的任意范围。这里的紫外光光源可以使用激光光源,比如脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,又比如脉冲宽度在微秒或纳秒量级的短脉冲激光。

[0070] 结合上面的描述,绿光光源的波长为515nm、520nm、525nm、530nm、535nm、540nm、545nm或其之间的任意范围。这里的绿光光源可以使用激光光源,比如脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,又比如脉冲宽度在微秒或纳秒量级的短脉冲激光。

[0071] 结合上面的描述,红外光光源的波长为1025nm、1030nm、1035nm、1040nm、1045nm、1050nm、1055nm、1060nm、1065nm或其之间的任意范围。这里的红外光光源可以使用激光光源,比如脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超快脉冲激光,又比如脉冲宽度在微秒或纳秒量级

的短脉冲激光。

[0072] 具体场景实施例1:掩模版10由高分子膜(基膜)及粘性膜(胶层)叠层组成。高分子膜使用5um的蓝色PET薄膜材料,蓝色PET薄膜材料的具体参数为:可见光透过率≤90%,

355nm紫外光波长能量吸收系数≥50%。图10为本发明具体场景实施例1的高分子膜使用蓝

色PET薄膜材料的波长与吸收系数的示意图。如图10所示,图中,横坐标为波长数值范围,单位为nm,纵坐标为吸收系数,单位为%。图中31代表高分子膜使用蓝色PET薄膜材料在不同波长范围内的吸收系数。图中32代表高分子膜使用透明PET薄膜材料在不同波长范围内的

吸收系数。可见,高分子膜使用蓝色PET薄膜材料在波长为355nm紫外光波长的能量吸收系

数为53%,如图中33所示。

[0073] 如图1、图5~图7所示,上述每条狭缝20的各处宽度的误差较小。优选的,每条狭缝20的宽度可以处处相等。也就是说,每条狭缝20不存在变窄区。沿着狭缝20的延伸方向,整个狭缝20各个位置的宽度始终保持一致。此时,可以进一步确保利用该狭缝20所形成的电

极的宽度处处相等,从而可以提高电极的应力均匀性和电阻一致性,提高电极的传输性能。

[0074] 在实际应用中,第一狭缝21任意位置处的宽度可以为30μm~400μm,第二狭缝22任意位置处的宽度可以为2μm~60um。此时,与现有技术相比,第一狭缝21和第二狭缝22的宽度较小,相应的,所形成的汇流电极和集电电极的宽度也较小,可以形成又窄又高的电极,从而可以在保持电阻较小的情况下,减少电极对太阳光的遮挡,提高太阳能电池效率。优选的,第一狭缝21的宽度可以为60μm~150μm。第二狭缝22的宽度可以为10μm~30um。如图7所示,自左到右的方向为第一狭缝21的长度方向,沿着第一狭缝21长度方向,在任意位置处,垂直该长度方向(即垂直第一狭缝21的侧壁)测量第一狭缝21的宽度,该宽度在30μm~400μm范围内。如图7和图8所示,自上而下的方向为第二狭缝22的长度方向,沿着第二狭缝22的长度方向,在第二狭缝22的任意位置处,垂直该长度方向(即垂直第二狭缝22的侧壁)测量第二狭缝22的宽度,该宽度在2μm~60um的范围内。例如,如图8中[1]所示的位置,宽度的测量线垂直第二狭缝22的长度方向。并且图8中[1]所示的位置的宽度19.874μm在2μm~60um的范围内。

[0075] 示例性的,第一狭缝21任意位置处的宽度可以为30μm、40μm、50μm、60μm、80μm、100μm、130μm、150μm、180μm、200μm、240μm、270μm、300μm、350μm、400μm等。第二狭缝22任意位置处的宽度可以为2μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、38μm、40μm、44μm、48μm、50μm、55μm、60μm等。

[0076] 具体的,如图9所示,在掩模版10上选取3个第一狭缝(对应形成汇流电极),并测量每条第一狭缝上第二段任意位置处的17个点位的宽度。沿长度方向,第一狭缝A1的17个点位均匀分布在第一狭缝A1中部的75%长度范围内。如图9所示,沿第一狭缝A1的长度方向,从左到右,17个点位(图中未示出)均匀分布在总长度10%处至总长度的85%处的范围内。

沿长度方向,第一狭缝A2的17个点位均匀分布在第一狭缝A2中部的80%长度范围内。如图9所示,沿第一狭缝A2的长度方向,从左到右,17个点位(图中未示出)均匀分布在总长度10%处至总长度的90%处的范围内。沿长度方向,第一狭缝A3的17个点位均匀分布在第一狭缝

A3中部的85%长度范围内。如图9所示,沿第一狭缝A3的长度方向,从左到右,17个点位(图中未示出)均匀分布在总长度5%处至总长度的90%处的范围内。

[0077] 如图9所示,在掩模版上选取5个第二狭缝(对应形成集电电极),并测量每条第二狭缝上第二段的任意位置处的6个点位的宽度。沿第二狭缝的长度方向,第二狭缝B1的6个

点位均匀分布在第二狭缝B1中部的75%长度范围内。如图9所示,沿第一狭缝B1的长度方

向,从左到右,6个点位(图中未示出)均匀分布在总长度10%处至总长度的85%处的范围

内。沿长度方向,第二狭缝B2的6个点位均匀分布在第二狭缝B2中部的78%长度范围内。如图9所示,沿第二狭缝B2的长度方向,从左到右,6个点位(图中未示出)均匀分布在总长度

10%处至总长度的88%处的范围内。沿长度方向,第二狭缝B3的6个点位均匀分布在第二狭缝B3中部的80%长度范围内。如图9所示,沿第二狭缝B3的长度方向,从左到右,6个点位(图中未示出)均匀分布在总长度10%处至总长度的90%处的范围内。沿长度方向,第二狭缝B4的6个点位均匀分布在第二狭缝B4中部的82%长度范围内。如图9所示,沿第二狭缝B4的长

度方向,从左到右,6个点位(图中未示出)均匀分布在总长度10%处至总长度的92%处的范围内。沿长度方向,第二狭缝B5的6个点位均匀分布在第二狭缝B5中部的85%长度范围内。

如图9所示,沿第二狭缝B5的长度方向,从左到右,6个点位(图中未示出)均匀分布在总长度

5%处至总长度的90%处的范围内。

[0078] 经过实际测量,各第一狭缝第二段任意位置处的17个测试点的宽度测量结果见表1;各第二狭缝第二段任意位置处的6个测试点的宽度测量结果见表2。

[0079] 表1各第一狭缝的宽度情况[0080][0081] 表2各第二狭缝的宽度情况[0082][0083] 根据表1可知,A1至A3三个第一狭缝,每个第一狭缝第二段的宽度误差均小于或等于10%,最小宽度误差为1%,最大宽度误差为10%。

[0084] 根据表2可知,B1至B5五个第二狭缝中,每个第二狭缝第二段的宽度误差均小于或等于10%,最小宽度误差为1%,最大宽度误差为10%。由此可见,每条第一狭缝和第二狭缝第二段的宽度误差均小于或等于10%。

[0085] 图11示出第一狭缝A2所制作出来的汇流电极的微观结构示意图。如图11所示,利用第一狭缝A2所制作出来的汇流电极51结构致密且宽度较为一致。图12示出第二狭缝B5所

制作出来的集电电极的微观结构示意图。如图12所示,利用第二狭缝B5所制作出来的集电

电极52结构致密且宽度较为一致。

[0086] 如图1所示,对于上述阵列化分布的第二狭缝22,沿着同一轨迹的相邻第二狭缝22之间具有分隔部23。也就是说,同一轨迹上的多个第二狭缝22不连接。例如,多个第二狭缝

22呈m行n列分布,第二狭缝22的延伸方向与行方向相同。每一行的n个第二狭缝22,相邻第二狭缝22之间不连接,具有分隔部23。分隔部23的设置可以缩小第二狭缝22的长度。制作电极完成后,可以方便的从每个狭缝20的端部撕掉掩膜版10,降低去除掩膜版10的难度。

[0087] 上述分隔部23的长度大于或等于200μm。该分隔部23的长度,是指沿着分隔部23所在的轨迹方向,也就是沿着第二狭缝22的延伸方向,分隔部23的尺寸。当分隔部23具有该长度时,在便于撕掉掩膜版10的基础上,还可以确保相邻的狭缝20的稳定性,避免狭缝20变形。示例性的,分隔部23的长度可以等于200μm、300μm、400μm、600μm、800μm、1000μm、1400μm、1600μm、2000μm、2300μm、2500μm、2800μm、3000μm、3500μm、3800μm、4000μm等。优选地,分隔部23的长度为400μm~2000μm。例如,分隔部23的长度可以为400μm、500μm、700μm、900μm、

1000μm、1500μm、1700μm、1900μm、2000μm等。

[0088] 如图2、图6和图8所示,沿着狭缝20延伸方向,掩膜版10上、狭缝20的两侧均具有热应力区域30。在掩膜版10上,激光划线形成狭缝20的过程中,激光所携带的热能会作用于激光运行轨迹两侧(狭缝20两侧)的掩膜版10。激光的热能使得掩膜版10上、狭缝20两侧的区域材料及密度等发生变化,热应力增大,从而形成热应力区域30。热应力区域30的材料发生变化,材料密度增大,但是没有破坏狭缝20形状及精度,此时,狭缝20两侧激光热量形成的热应力区域30内,被激光热量灼烧后,掩膜版10材料密度、强度提高,有利于固定狭缝20形状,避免狭缝20变形,从而可以提高狭缝20的稳定性和制作电极的精度。

[0089] 上述热应力区域30的范围,受激光能量以及作用时间的影响。当狭缝20为第一狭缝21时,在第一狭缝21任意位置处,第一狭缝21和第一狭缝21两侧的热应力区域30的宽度

之和,与第一狭缝21的宽度之比为(1.03~3.25):1。应理解,此处的宽度的方向垂直于第一狭缝21的延伸方向。第一狭缝21和第一狭缝21两侧的热应力区域30的宽度之和,是指一个

狭缝20与其两侧的两个热应力区域30三者的宽度之和。此时,第一狭缝21两侧的热应力区

域30材料密度、强度发生改变,当第一狭缝21及其两侧的热应力区域30的宽度比在该范围

时,可以避免热应力区域30范围过大,导致的掩膜版10整体变形,确保掩膜版10质量。示例性的,在第一狭缝21某位置处,第一狭缝21和第一狭缝21两侧的热应力区域30的宽度之和,与第一狭缝21的宽度之比可以为1.03:1、1.1:1、1.5:1、1.9:1、2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.1:

1、3.2:1、3.25:1等。当狭缝20为第二狭缝22时,在第二狭缝22任意位置处,第二狭缝22与第二狭缝22两侧的热应力区域30的宽度之和,与第二狭缝22的宽度之比为(1.2~5.5):1。此

处,宽度的方向垂直第二狭缝22的延伸方向。此时,第二狭缝22两侧的热应力区域30的材料密度、强度发生较大变化,当第二狭缝22及其两侧的热应力区域30的宽度比在该范围时,可以避免热应力区域30范围过大,导致的掩膜版10整体变形,确保掩膜版10质量。示例性的,在第二狭缝22某位置处,第二狭缝22与第二狭缝22两侧的热应力区域30的宽度之和,与第

二狭缝22的宽度之比为1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.6:1、4:1、4.5:1、

4.8:1、5:1、5.2:1、5.5:1等。

[0090] 上述热应力区域30的宽度可以为6μm~75μm。该宽度是指单个热应力区域30垂直其延伸方向的尺寸。例如,热应力区域30的宽度可以为6μm、8μm、10μm、20μm、25μm、30μm、36μm、40μm、44μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、71μm、73μm、75μm等。此时,热应力区域30的宽度较小,既可以起到固定狭缝20形状的作用,又可以避免掩膜版10的形变。

[0091] 如图3、图4和图8所示,上述热应力区域30靠近狭缝20的位置具有凸起40,凸起40的延伸方向与狭缝20的延伸方向相同。该凸起40,是指热应力区域30靠近狭缝20的部分区

域,在激光的作用下,掩膜版10材料挤压、堆积,形成的突出掩膜版10表面的凸起40。该凸起

40类似于山脉位于热应力区域30,并沿着狭缝20的方向延伸。该凸起40可以进一步起到固

定狭缝20形状,减少狭缝20形状、尺寸变形的作用,从而可以提高狭缝20的精度和稳定性,提高掩膜版10制作的电极的精度。

[0092] 如图3、图4和图6所示,上述凸起40的高度为0.2μm~12μm;凸起40的宽度为2μm~30μm。此处,凸起40的宽度方向垂直凸起40的延伸方向,凸起40的高度方向垂直掩膜版10所在平面。此时,凸起40的高度和宽度适中,固定狭缝20形状的同时,可以避免掩膜版10变形。

示例性的,凸起40的高度可以为0.2μm、0.8μm、1μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、

11μm、12μm等。凸起40的宽度可以为2μm、5μm、10μm、12μm、14μm、15μm、18μm、20μm、22μm、24μm、25μm、27μm、29μm、30μm等。

[0093] 如图3、图4和图6所示,凸起40靠近狭缝20的侧壁与水平方向A的夹角为55°~80°,凸起40靠近狭缝20的侧壁与竖直方向B的夹角为10°~35°。是指掩模版10平铺贴合在电池片上时,掩模版10与电池片接触的平面为水平面。上述水平方向A与该水平面平行,上述竖直方向B垂直该水平面。当凸起40具有该倾斜角度时,凸起40向着远离狭缝20的外侧倾斜,当形成电极时,可以减少对电极材料的遮挡,使得电极材料能够顺利的落入狭缝20中。示例性的,凸起40靠近狭缝20的侧壁与水平方向A的夹角可以为55°、57°、60°、63°、65°、68°、

70°、72°、73°、75°、77°、79°、80°等。

[0094] 如图8所示,经过实测,掩模版10的第二狭缝22的宽度[1]可以为19.874μm。此时,该第二狭缝22的两侧的热应力区域30及第二狭缝22的宽度之和[3]可以为51.447μm,该第二狭缝22的两侧的两个凸起40之间的最短距离[2]为38.341μm。

[0095] 本发明实施例还提供一种太阳能电池。该太阳能电池的电极利用上述的掩膜版10制作。该太阳能电池的有益效果,可以参考上述掩膜版10的有益效果,在此不再赘述。

[0096] 尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述,然而,在实施所要求保护的本发明过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

[0097] 尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述,显而易见的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明,且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修

改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其

等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。



声明:
“掩膜版及太阳能电池” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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