光伏电池网版印刷用刮条及光伏电池片图案的印刷方法与流程

1.本技术涉及光伏电池制备领域，具体而言，涉及一种光伏电池网版印刷用刮条及光伏电池片图案的印刷方法。


背景技术：

2.目前，光伏电池网版印刷通常使用刮板，利用刮板的移动挤压作用以使印刷浆料通过网版在光伏电池片的表面形成所需图案，但是实际使用过程中，光伏电池网版印刷通常存在印刷粗线、发白等印刷不良现象，导致光伏电池的印刷品质低，并且也容易导致爆版(网版破裂)、漏浆，提高生产成本。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种光伏电池网版印刷用刮条及光伏电池片图案的印刷方法，其能够改善丝网印刷过程中印刷品质低以及容易爆版漏浆的技术问题。
4.第一方面，本技术实施例提供一种光伏电池网版印刷用刮条，网版沿预设方向具有图案区以及非图案区，非图案区位于图案区的边缘，图案区的至少部分镂空。
5.刮条具有用于与网版接触的涂刮平面，涂刮平面具有与图案区对应的第一区域，以及与非图案区对应的第二区域，第一区域的硬度小于第二区域的硬度。
6.在上述实现过程中，由于网版沿预设方向具有图案区以及非图案区，也即是第一区域与第二区域沿预设方向分布，以在刮条应用于网版印刷的过程中，随着刮条的移动不会使第一区域与第二区域互相干扰。利用第一区域的硬度小于第二区域的硬度，在实际使用时可使网版的图案区和非图案区在印刷压力的作用下形变基本相同，以使印刷浆料在图案区的过墨量基本相同，不仅防止浆料塌陷，降低印刷毛刺，并且可缓解及避免因网版的非图案区形变大于图案区的形变，从而引起漏浆并导致印刷粗线、发白和等印刷不良现象，以及容易导致爆版的问题，提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。除此以外采用上述光伏电池网版印刷用刮条进行光伏电池片图案的印刷时，还能有效的增加印刷在光伏电池片表面的图案的高度，有效提升光伏电池片的转换效率。
7.在一种可能的实施方案中，图案区全部镂空。
8.在上述实现过程中，全部镂空的设置有利于进一步提高印刷质量。
9.在一种可能的实施方案中，第一区域的硬度为40a-65a。
10.在上述实现过程中，上述范围内第一区域硬度合理，可提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。
11.在一种可能的实施方案中，第二区域的硬度为50a-80a。
12.在上述实现过程中，上述范围内第二区域硬度合理，可提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。
13.在一种可能的实施方案中，第一区域与第二区域的材质不同。
14.在上述实现过程中，利用不同的材质选择，以实现第一区域和第二区域硬度的不
同。
15.在一种可能的实施方案中，第一区域与第二区域的材质相同。
16.在上述实现过程中，利用相同的材质，基于不同的调和方式或成型温度等，以实现第一区域和第二区域硬度的不同，并且由于材质相同，因此易于成型。
17.在一种可能的实施方案中，第一区域与第二区域的材质均为聚氨酯。
18.在上述实现过程中，利用聚氨酯基于不同的调和方式或成型温度等，以实现第一区域和第二区域硬度的不同，并且聚氨酯具有良好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，同时便于获得。
19.在一种可能的实施方案中，第一区域在预设方向的宽度≥图案区在预设方向的宽度。
20.在上述实现过程中，第一区域在预设方向的宽度≥图案区在预设方向的宽度，有利于获得更好的涂刮效果。
21.在一种可能的实施方案中，刮条具有刮条本体以及硬度均一的定位板，定位板与刮条本体连接，涂刮平面位于刮条本体背离定位板的一面。
22.在上述实现过程中，利用硬度均一的定位板的设置以便于对刮条施加印刷压力，有利于使施加在刮条本体各处的力均匀分布，避免因印刷压力分布不均导致的印刷质量降低。
23.第二方面，本技术实施例提供一种光伏电池片图案的印刷方法，其包括：将待印的光伏电池片放置于网版下，网版沿预设方向具有图案区以及非图案区，非图案区位于图案区的边缘，图案区的至少部分镂空。
24.将印刷浆料置于网版上。
25.使用本技术第一方面提供的刮条在网版上移动以进行涂刮，保持移动过程中使第一区域与图案区对应且第二区域与非图案区对应，以使印刷浆料通过网版在光伏电池片的表面形成与图案区的镂空对应的图案，其中刮条的移动方向垂直于预设方向。
26.采用本技术提供的光伏电池片图案的印刷方法，不会增加设备投资和印刷步骤，能明显改善印刷质量，降低印刷不良率。
27.由于刮条在网版上移动以进行涂刮时，保持移动过程中使第一区域与图案区对应且第二区域与非图案区对应，因此利用第一区域的硬度小于第二区域的硬度，使网版的图案区和非图案区在印刷压力的作用下形变基本相同，以使印刷浆料在图案区的过墨量基本相同，不仅防止浆料塌陷，降低印刷毛刺，提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。除此以外采用上述光伏电池网版印刷用刮条进行光伏电池片图案的印刷时，还能有效的增加印刷在光伏电池片表面的图案的高度，有效提升光伏电池片的转换效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本技术实施例1提供的网版示意图；
30.图2为本技术实施例1提供的刮条的结构示意图；
31.图3为本技术实施例2提供的网版示意图；
32.图4为本技术实施例2提供的刮条的结构示意图。
33.图标：10-刮条；100-刮条本体；101-涂刮平面；103-第一区域；105-第二区域；110-定位板；20-网版；201-图案区；203-非图案区。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
39.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.光伏电池网版印刷通常使用刮板，利用刮板的移动挤压作用以使印刷浆料通过网版在光伏电池片的表面形成所需图案，但是实际使用过程中，光伏电池网版印刷通常存在印刷粗线、发白等印刷不良现象，导致光伏电池的印刷品质低，并且也容易导致爆版(网版破裂)、漏浆，提高生产成本。
41.发明人针对上述问题研究发现，上述原因主要在于：现有的刮板的各处硬度是相同的，采用上述刮板进行光伏电池网版印刷时，由于通常非图案区位于图案区的边缘以围设于图案区，此时对刮板施加均匀的印刷压力，但还是会使网版图案区和非图案区的形变不相同，位于图案区的边缘处将受到更大的印刷压力导致其形变更大，从而导致网版漏浆
引发导致印刷粗线、发白和等印刷不良现象，并且容易导致爆版，除此以外，上述刮板进行光伏电池网版印刷时也会影响获得的图案的高度。
42.基于此，发明人尝试对刮板进行改进，对刮板进行分区设置，使其具有与图案区对应的第一区域，以及与非图案区对应的第二区域，然后针对实际印刷过程中位于图案区的边缘处的非图案区将受到更大的印刷压力导致其形变更大的现象，针对性地使第一区域的硬度小于第二区域的硬度，从而在印刷过程中，利用第一区域的硬度小于第二区域的硬度，以使印刷过程中网版的图案区和非图案区的形变基本保持一致，从而缓解网版漏浆引发导致印刷粗线、发白和等印刷不良现象，并且容易导致爆版的问题，并且实际使用时发现，在同样的印刷条件下，相比于现有的各处硬度相同的刮板进行印刷获得的图案，采用本技术改进后的刮板有利于提高光伏电池片的表面印刷的图案的高度，可提高光伏电池片的太阳能转化效率。
43.本技术提供一种光伏电池网版印刷用刮条，也即是该刮条适用于与网版配合以对光伏电池片的表面进行印刷图案。
44.其中，网版也称为丝网，本技术中，根据网版与刮条使用配合，以位于网版且垂直于刮条的移动方向作为预设方向，网版沿预设方向具有图案区以及非图案区，非图案区位于图案区的边缘，图案区的至少部分镂空。
45.图案区的至少部分镂空的设置方式包括图案区全部镂空的方式，也包括图案区的部分镂空，余下的部分不镂空并与非图案区的表面保持齐平的方式。
46.可选地，在一些实施例中，图案区全部镂空。全部镂空的设置有利于进一步提高印刷质量。
47.需要说明的是，图案区的镂空形状可以为多种，从而呈现为多种不同的图案，本领域技术人员可根据实际的需求进行设定。
48.可选地，图案区的镂空在水平面的正投影呈细栅线图案、主栅线图案、背电极图案或背电场图案。也即是利用图案区的镂空在水平面的正投影呈不同的图案，以使光伏电池网版印刷用刮条不仅仅能够印刷细栅，还可以印刷主栅、背电极、背电场图案，适用范围广。
49.其中，刮条具有用于与网版接触的涂刮平面，涂刮平面具有与图案区对应的第一区域，以及与非图案区对应的第二区域，第一区域的硬度小于第二区域的硬度。
50.也即是，第一区域与第二区域沿预设方向分布，第二区域位于第一区域的边缘。
51.在上述实现过程中，利用第一区域的硬度小于第二区域的硬度，在实际使用时可使网版的图案区和非图案区在印刷压力的作用下形变基本相同，以使印刷浆料在图案区的过墨量基本相同，不仅防止浆料塌陷，降低印刷毛刺，并且可缓解及避免因网版的非图案区形变大于图案区的形变，从而引起漏浆并导致印刷粗线、发白和等印刷不良现象，以及容易导致爆版的问题，提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。除此以外采用上述光伏电池网版印刷用刮条进行光伏电池片图案的印刷时，还能有效的增加印刷在光伏电池片表面的图案的高度，有效提升光伏电池片的转换效率。
52.可以理解的是，由于细栅线分布密集且细，为了便于后续制备刮条以降低刮条的制备难度，此时可将多个细栅线所在的区域整体作为图案区，此时图案区部分镂空且镂空在水平面的正投影呈细栅线图案。而背电极分布较为分散且尺寸较大，此时此时图案区可全部镂空且图案区的数量与被电极的数量一一对应，此时图案区在水平面的正投影呈背电
极图案。其他主栅线图案及背电场图案可参考上述设置方式进行图案区以及非图案区的人为区分，以便于后续对刮条进行加工。
53.为了更好的实现刮涂效果，第一区域在预设方向的宽度≥图案区在预设方向的宽度。
54.可选地，第一区域的数量为至少一个，第二区域的数量为多个，例如为两个、三个、四个等等，且第一区域与第二区域沿预设方向交替分布。
55.可选地，第一区域的硬度为40a-65a。上述范围内第一区域硬度合理，可提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。
56.示例性地，第一区域的硬度为40a、43a、45a、47a、50a、53a、55a、57a、60a、63a、65a中的任一值或介于任意两个值之间。
57.在一种可能的实施方案中，第二区域的硬度为50a-80a。上述范围内第二区域硬度合理，可提高网版的使用寿命以及印刷后的光伏电池片的良率。
58.示例性地，第二区域的硬度为50a、53a、55a、57a、60a、63a、65a、67a、70a、73a、75a、78a、80a中的任一值或介于任意两个值之间。
59.为了实现第一区域和第二区域的硬度不同，在一种可能的实施方案中，第一区域与第二区域的材质不同。在上述实现过程中，利用不同的材质选择，以实现第一区域和第二区域硬度的不同。
60.除此以外，在一种其他的实施方案中，第一区域与第二区域的材质相同。在上述实现过程中，利用相同的材质，基于不同的调和方式或成型温度等，以实现第一区域和第二区域硬度的不同，并且由于材质相同，因此易于成型。
61.在一种可能的实施方案中，第一区域与第二区域的材质均为聚氨酯。
62.聚氨酯(pu)全名为聚氨基甲酸酯，是一种高分子化合物，其具有良好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，同时便于获得。在上述实现过程中，第一区域与第二区域的材质相同，此时可根据不同区域的硬度需求，利用聚氨酯不同的调和方式或成型温度等，以实现第一区域和第二区域硬度的不同。
63.实际的使用过程中，刮条一般是安装在装在印刷机上，印刷机通过一定的印刷参数控制刮条在网版上移动，并且向网版施加一定的印刷压力，因此可选地，刮条具有刮条本体以及硬度均一的定位板，定位板与刮条本体连接，涂刮平面位于刮条本体背离定位板的一面。定位板用于与印刷机连接。利用硬度均一的定位板的设置以便于对刮条施加印刷压力，有利于使施加在刮条本体各处的力均匀分布，避免因印刷压力分布不均导致的印刷质量降低，此时在制备刮条的过程中，无需考虑定位板，仅需要更改刮条本体的材质或成型温度等手段，以使涂刮平面的第一区域和第二区域的硬度在目标硬度范围内即可。
64.可选地，定位板可设有定位孔等，以便于使其精准的安装在印刷机上，在此不做限定。
65.可以理解的是，定位板的硬度可以等于第二区域的硬度，为了便于施加压力避免变形，同时为了便于稳定安装在印刷机上，定位板的硬度不小于第二区域的硬度，可选地，定位板的硬度大于第二区域的硬度。
66.本技术还提供一种光伏电池片图案的印刷方法，其包括：
67.s1、将待印的光伏电池片放置于网版下，网版沿预设方向具有图案区以及非图案
区，非图案区位于图案区的边缘，图案区的至少部分镂空。
68.s2、将印刷浆料置于网版上；
69.s3、使用本技术提供的刮条在网版上移动以进行涂刮，保持移动过程中使第一区域与图案区对应且第二区域与非图案区对应，以使印刷浆料通过网版在光伏电池片的表面形成与图案区的镂空对应的图案，其中刮条的移动方向垂直于预设方向。
70.可选地，网版为由钢网和乳剂复合、曝光、显影而成的复合网版。
71.其中，印刷浆料通过网版在光伏电池片的表面形成与图案区的镂空对应的图案可以为细栅线图案、主栅线图案、背电极图案或背电场图案，在此不做限定。
72.印刷方式包括但不局限于一次印刷，还可以为二次印刷等。
73.印刷浆料可以为银浆、铝浆、银铝浆中的任一种，在此不做限定，也即是网版设有用于在光伏电池片的表面形成特定的金属图案的图案区以及非图案区，以最终使印刷浆料通过网版在光伏电池片的表面形成与图案区的镂空对应的金属图案。
74.以下结合实施例对本技术的光伏电池网版印刷用刮条及光伏电池片图案的印刷方法作进一步的详细描述。
75.实施例1
76.请参阅图1以及图2，图1以及图2中以x方向表示预设方向，y方向为刮条10的移动方向。
77.待印刷的光伏电池片的金属图案是单次印刷正面图案，电池片的尺寸是158.75mm*158.75mm，网版20设有该正面图案，正面图案沿预设方向具有图案区201以及位于正面图案两边缘的非图案区203。图案区201包括细栅线总根数为102根，主栅线根数为9根，位于图案区201在预设方向的宽度为157.005mm。
78.刮条10具有刮条本体100以及定位板110，刮条本体100和定位板110在预设方向的长度相等且均为180mm，刮条本体100远离定位板110的一面为涂刮平面101，涂刮平面101具有对应图案区201的第一区域103以及与非图案区203对应的第二区域105，第一区域103在预设方向的宽度为157.005mm，两段第二区域105分别在预设方向的宽度为11.4975mm。
79.第一区域103的硬度为55a。刮条10第二区域105的硬度为70a，第一区域103和第二区域105材质均为聚氨酯。
80.上述光伏电池片金属图案的印刷方法包括：
81.将镀膜后光伏电池片放置于具有上述正面图案的网版20下。
82.将正面电极浆料置于网版20上。
83.将定位板110装在印刷机上，印刷机通过一定的印刷参数控制刮条10在网版20上沿垂直于预设方向的方向移动，正面电极浆料受到刮条10挤压透过网版20，形成电池片的正极图案，刮条10图案区201的位置与电池片的金属图案位置一一对应。
84.网版20为由钢网和乳剂复合、曝光、显影而成的复合网版。
85.印刷参数：印刷压力为75n，印刷速度为300mm/s，网版20目数为430目，丝径为13微米，网纱厚度为17微米，乳剂厚度为12微米。正面电极浆料为贺利氏sol9661b，黏度为101kcps。
86.电池片金属图案烧结成型后线高为18微米。
87.实施例2
88.请参阅图3以及图4，图3以及图4中以x方向表示预设方向，y方向为刮条10的移动方向。
89.待印刷的光伏电池片金属图案是背电极图案，电池片的尺寸是158.75mm*158.75mm，由于背电极总根数为9根，每根6段，也即是网版20设有背电极图案，背电极图案沿预设方向具有共计6个图案区201以及位于每个图案区201两边缘的非图案区203，非图案区203的数量为5个。每个图案区201镂空设置且与背电极的段数一一对应，各图案区201在预设方向宽度为4.8mm，各非图案区203在预设方向宽度为21.2mm。
90.刮条10具有刮条本体100以及定位板110，刮条本体100和定位板110在预设方向的长度相等且均为180mm，刮条本体100远离定位板110的一面为涂刮平面101，涂刮平面101具有对应图案区201的第一区域103以及与非图案区203对应的第二区域105，第一区域103在预设方向的宽度为4.8mm，两段第二区域105分别在预设方向的宽度为21.2mm。
91.第一区域103的硬度为60a。刮条10第二区域105的硬度为75a，第一区域103和第二区域105材质均为聚氨酯。
92.上述光伏电池片金属图案的印刷方法包括：
93.将镀膜后光伏电池片放置于印有上述正面图案的网版20下。
94.将背电极印刷浆料置于网版20上。
95.将定位板110装在印刷机上，印刷机通过一定的印刷参数控制刮条10在网版20上沿垂直于预设方向的方向移动，背电极印刷浆料受到刮条10挤压透过网版20，形成电池片的背电极图案，刮条10图案区201的位置与形成在电池片上的金属图案位置一一对应。
96.网版20为由钢网和乳剂复合、曝光、显影而成的复合网版。
97.印刷参数：印刷压力为65n，印刷速度为350mm/s，网版20目数为325目，丝径为28微米，网纱厚度为50微米，乳剂厚度为10微米。背电极印刷浆料为优乐sa-6171d62g2，黏度为39pa.s。
98.光伏电池片金属图案烧结成型后线高为10微米。
99.对比例1
100.其与实施例1的区别仅在于：第一区域的硬度与第二区域的硬度相同，均为55a。
101.光伏电池片金属图案烧结成型后线高为14微米。
102.并且实施例1与对比例1相比，网版寿命由10万片印刷次数提升至12万片印刷次数。也即是实施例1相比于对比例1而言网版的寿命有效提升，并且每天停机补网版漏浆的次数也显著的降低，有效提高产能。
103.对比例2
104.其与实施例2的区别仅在于：第一区域的硬度与第二区域的硬度相同，均为75a。
105.光伏电池片金属图案烧结成型后线高为8微米。
106.并且实施例2与对比例2相比，网版寿命由200万片印刷次数提升至300万次数。也即是实施例2相比于对比例2而言，网版的寿命有效提升，并且每天停机补网版漏浆的次数也显著的降低，有效提高产能。
107.综上，本技术提供的光伏电池网版印刷用刮条利用结构的改进，不仅能够在光伏电池片图案的印刷过程中增加形成在光伏电池片上的金属图案的高度，防止浆料塌陷，降低印刷毛刺和漏浆，进而提升电池片太阳能转换效率，而且能够有效降低网版爆版率，提高
了网版的使用寿命。采用本技术提供的刮条丝网印刷电池片图案的制备方法，不增加设备投资和印刷步骤，能明显改善印刷质量，降低印刷不良率。
108.上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。