[发明专利]掩膜板和其制备方法及使用该掩膜板制备光伏组件的方法

说明书

本发明涉及一种掩膜板包括框架，在框架内设置掩膜工作区域，在掩膜工作区域内设置多条掩膜线，多条掩膜线将掩膜工作区域分隔成多个镀膜工作区，掩膜线的截面包括金属纤维层和陶瓷层，陶瓷层凸设在金属纤维层的底面；掩膜线的截面为矩形，其宽度为50微米~100微米，其中，金属纤维层的厚度为1微米~100微米，陶瓷层的厚度为1微米~1毫米。本发明还公开一种该掩膜板的制备方法及使用该掩膜板制备光伏组件的方法。本发明具有可重复性高，避免了现有激光切割后组件出现的能量转化效率不稳定的问题，并且节省了昂贵的激光器的成本，为光伏组件的量产提供了有效的解决方案。

技术领域

本发明光伏组件制备技术领域，特别涉及一种掩膜板和其制备方法及使用该掩膜板制备光伏组件的方法。

背景技术

通常制备单个钙钛矿太阳电池不需要使用切割方法，但是为了满足不同的光伏组件输出功率、额定工作电压、电流的要求，我们就需要制备钙钛矿光伏组件，将多个单个的钙钛矿太阳电池组合在一起，并通过使用不同的切割方法，例如激光切割、机械切割等，将N个子单元以串联或并联的方式连接为一个整体。

激光切割是一种高效的分割和组装光伏组件的方法，但由于光伏组件中各功能层对于激光的吸收系数不同，因此难以使用相同的工艺参数对各个功能层同时进行切割清除。当切割参数选择不当时，会致使光伏组件的某些功能层未被清除干净，使切割后的钙钛矿组件部分短路。例如，使用激光切割P3时，由于载流子传输层与顶部的背电极对同一参数下的激光有不同的吸收，因此当底部的载流子传输层被激光清除后，顶部的导电背电极并未被完全清除，会在封装后受到背板的挤压，与底部导电基底接触，形成短路现象。因此，激光切割的方法需要对激光参数进行严格的调控才能找到满足清除各功能层的参数，在很多情况下，对于激光器的精准度也有很高的要求。同时，购买激光器也十分的昂贵，对于组件中多道切割步骤，一台激光器也很难满足多种工艺需求。

使用机械切割也可以将一个完整的光伏组件分割为多个子单元。与激光切割相比，对导电基底和顶部的有机层比较友好，不会发生像激光切割后会导致参数不合适，清除掉底部起电路连接作用的导电层，使电池发生断路的现象。但对于某些硬度较高的材料，机械切割难以清除。

以上两种制备方式各有其优点，但都不是理想的制备光伏组件的方法。对于需要量产商业化的光伏组件需要稳定的、可重复性好的切割加工工艺，因此，亟待开发一种成本低，可重复的工艺方法，克服上述切割方法的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种掩膜板和其制备方法及使用该掩膜板制备光伏组件的方法，使用镀膜板替代现有的激光切割划线P1、P2和P3的步骤，制备出的光伏组件具有稳定的可重复的效率。由于此方法可重复性高，避免了现有激光切割后组件出现的能量转化效率不稳定的问题，并且节省了昂贵的激光器的成本，为光伏组件的量产提供了有效的解决方案。

本发明是这样实现的，提供一种掩膜板，包括框架，在框架内设置掩膜工作区域，在掩膜工作区域内设置多条掩膜线，多条掩膜线将掩膜工作区域分隔成多个镀膜工作区，掩膜线的截面包括金属纤维层和陶瓷层，陶瓷层凸设在金属纤维层的底面；掩膜线的截面为矩形，其宽度为50微米~100微米，其中，金属纤维层的厚度为1微米~100微米，陶瓷层的厚度为1微米~1毫米。

将掩膜线设置为金属纤维层和陶瓷层复合线既增加了掩膜线的强度和刚性，也增加了其与待镀膜基底表面的接触，使得其与待镀膜基底表面需要遮挡的区域紧密贴合，防止镀膜时有机小分子或金属原子钻进未紧密覆盖的区域而影响掩膜效果。

本发明是这样实现的，提供一种如前所述的掩膜板的制备方法，包括如下步骤：采用激光加工方式对框架内设置的金属纤维板进行切割加工，在框架的掩膜工作区域内加工出多条金属纤维线，掩膜工作区域被多条金属纤维线切隔成多个镀膜工作区，再在金属纤维线的下表面制备陶瓷层，即得到含有金属纤维和陶瓷复合层的掩膜线。

本发明的掩膜板的制备方法简单易行，增加了掩膜线的刚性和强度。