[发明专利]导电体在太阳能电池中的应用

说明书

公开了一种用于将导电体涂覆到太阳能电池的方法，所述方法包括提供柔性膜，该柔性膜具有在其第一表面上形成的凹槽图案，用包含导电颗粒的组合物加载所述凹槽。该组合物是导电的或可以使之导电的。一旦膜被加载，膜的带槽的第一表面就与太阳能电池的前侧和/或后侧接触。然后在太阳能电池和膜之间施加压力，使得加载到凹槽中的组合物粘附到太阳能电池上。将膜和太阳能电池分开，并将凹槽中的组合物留在太阳能电池表面上。然后将组合物中的导电颗粒烧结或以其他方式熔合以在太阳能电池上形成导电体图案，该图案对应于在膜中形成的图案。

技术领域

本发明涉及一种导电体图案在太阳能电池中的应用。

背景技术

在太阳能电池中形成导体的已知方法中存在若干缺点，其中包括导电体的线分辨率和精确放置的局限性。通常，这些技术很麻烦，只能使用批加工来实现，并且当将导体涂覆到太阳能电池的相对侧时，必须单独加工每个太阳能电池的侧面。

发明内容

为了克服上述所提及的至少一些缺点，根据本公开的一个方法提供一种将导电体涂覆在形成太阳能表面的基板上的方法，所述方法包括：

a)提供一种柔性膜，

b)在膜的第一表面形成凹槽图案，所述图案至少部分地对应于待涂覆至基板上的所需的导电体图案，

c)将包含作为组合物组分的导电颗粒和粘合剂的组合物加载到凹槽中，所述加载在一个或多个子步骤中进行，使得在加载步骤完成时，组合物基本上填满凹槽，与所述膜第一表面齐平，而第一表面的凹槽之间的部分基本上不存在组合物，

d)使所述膜以所述膜第一表面面向所述基板的方式与所述基板接触，

e)对所述膜施加压力以使得加载在所述膜第一表面中的凹槽中的组合物粘附到所述基板，

f)将所述膜与所述基板分离以将来自所述膜第一表面中的凹槽的组合物转移至所述基板，以及

g)施加足够能量来烧结导电颗粒以使得从所述凹槽转移到所述基板上的组合物图案导电。

当形成导电图案时，可以将液体载体添加至组合物的组分中以形成具有液体或糊浆的粘稠度的湿性组合物。液体载体可以由有机溶液或水性溶液构成。其中液体载体包含至少重量百分比60wt.％的水的湿性组合物可被称为水性或水基组合物，而其中液体载体包含至少重量百分比60wt.％的有机溶剂的湿性组合物可被称为基于溶剂的组合物。

在加载的步骤中可以使用刮刀以将组合物压入凹槽中并擦走基板的凹槽之间的部分上的组合物。与膜第一表面接触以将组合物涂覆到膜上的凹槽中的刮板(squeegee)或刮刀的尖端的相对弹性和/或硬度可以选择成与所涂覆的组合物的稠度/粘度、待填满的凹槽的尺寸、用以“擦拭”图案内的组合物所施加的力以及本领域技术人员容易理解的考虑因素相适配。液体载体可以通过施加热量或真空而被驱走从而剩下涂覆在柔性膜第一表面上或选定区域中的干性组合物。

液体载体的驱走(例如液体通过蒸发而去除)倾向于引起残留在凹槽中的组合物的收缩。应当注意的是，当加载步骤(在上述方法中描述为步骤c)可以仅包括对凹槽的单次填充，也可以任选地包括多个子步骤，例如重复的填充子步骤，具有任选的液体去除子步骤(例如，通过干燥)和在凹槽之间进行清洁(例如，通过擦拭)的子步骤。可以重复这样的子步骤直到干性组合物基本上填满凹槽而与膜第一表面齐平。如果通过重复填充和/或干燥和/或清洁循环来进行加载步骤，最后一步将使膜第一表面上的凹槽之间的空间基本上不存在组合物。

基本上不存在是指凹槽之间的空间中的残余组合物(如果有的话)的量/分布不足或太稀少而不能在转移后显着地掩盖太阳能电池的表面。如果导电颗粒的面积为2％或更少的痕量，或者小于1％，或小于0.5％或小于0.1％，则凹槽之间的空间基本上不存在组合物。可以通过常规图像分析来检测和估计这种痕量的组合物。