[发明专利]一种图案转移印刷装置及方法

说明书

本申请涉及一种图案转移印刷装置及方法，所述图案转移印刷装置包括脉冲光源系统、控制脉冲光源系统产生脉冲光的脉冲光源控制系统、透明材质的图案转印模板和待印刷基板，在图案转印模板的第二表面设置凹槽，并在凹槽中填充浆料，通过脉冲光源控制系统控制脉冲光源系统产生脉冲光，利用脉冲光照射到浆料上提供的热量，使浆料快速、整体的转移印刷到待印刷基板上，使用该装置在作为待印刷基板的太阳能电池基板上制造栅线，相比丝网印刷技术，该装置可以降低太阳能电池栅线的宽度，提高栅线的高宽比，降低金属化成本，同时提高栅线制造的速率。

本申请要求在2021年06月04日提交中国专利局、申请号202110623509.1、发明创造名称为“一种图案转移印刷装置及方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及精密印刷技术领域，尤其涉及一种图案转移印刷装置及方法。

背景技术

从太阳能获得电能，需要通过太阳能电池进行光电变换来实现，晶体硅太阳能电池是一种可以有效地吸收太阳能辐射，并使之转化为电能的半导体电子器件，而生产晶体硅太阳能电池最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的栅线，该栅线用于将由光能转化为电能而产生的电子导出晶体硅太阳能电池，制造该栅线的工艺通常由丝网印刷技术来完成。

每块硅太阳能电池的正面和背面都有通过丝网印刷积淀的栅线，正面的栅线比背面的更细，正面的栅线把太阳能电池正面有效区域采集到的光生电子传递到更大的采集导线上，接着再传递到组件的电路系统中。电池正面栅线的一个负面效应是阴影，栅线阻挡了少量阳光，使其无法进入电池的有效区域，从而降低了光电转化效率，为了将这种阴影效应降到最低，正面的栅线必须尽可能做的更窄。

太阳能电池丝网印刷设备和自动化有了很大的进步，具备了在微米级尺寸上重复进行多次印刷的能力，但是，因为更细的栅线对于丝网印刷的网版要求更高，需要匹配性能更佳的导电银浆，导致生产成本提高，更重要的是，对于生产高效太阳能电池，丝网印刷技术印刷低温银浆的速率仍然严重制约着生产线的产能。

发明内容

本申请提供了一种图案转移印刷装置及方法，以解决传统丝网印刷的印刷速率低，以及网版受限引起的栅线宽度无法减小的问题。

本申请的第一方面，解决上述技术问题所提供的一种图案转移印刷装置，包括脉冲光源系统、脉冲光源控制系统、图案转印模板、待印刷基板，所述脉冲光源控制系统用于控制所述脉冲光源系统产生脉冲光，并照射到所述图案转印模板的第一表面；

所述图案转印模板为透明材质，所述图案转印模板的第二表面设置有填充浆料的预设凹槽，所述图案转印模板的第二表面与所述待印刷基板相对设置，且与所述待印刷基板之间保持预设距离。

进一步的，所述预设凹槽的表面设置光能吸收层，所述光能吸收层的厚度为1-10μm。

更进一步的，所述图案转印模板的第二表面中未设置所述预设凹槽的区域设置有反光膜，所述反光膜的厚度为1-100μm。

进一步的，还包括用于将所述浆料刮涂至所述预设凹槽中的刮刀组件，所述刮刀组件包括填料刮刀、清整刮刀、浆料回收部件和刮刀底托，所述填料刮刀和所述清整刮刀分别设置在所述刮刀底托的两端，所述浆料回收部件设置在所述填料刮刀和所述清整刮刀的中间，所述填料刮刀与所述图案转印模板之间的夹角为10-90°，所述清整刮刀与所述图案转印模板之间的夹角为90-160°。

进一步的，还包括用于清洗图案转印模板上残留的浆料残存物的清洗组件，所述清洗组件包括清洗储存部件和喷头部件，所述清洗储存部件用于储存清洗掉的浆料残存物，所述喷头部件为扇形。

进一步的，所述预设距离为1-1000μm。

进一步的，所述脉冲光源系统包括脉冲氙灯或脉冲氪灯的一种，所述脉冲光源系统产生的光照脉冲宽度小于10ms。