CN219568112U - 一种夹片机构、电镀装置和电镀*** - Google Patents

Abstract

一种夹片机构、电镀装置和电镀***，属于光伏技术领域。夹片机构包括：夹具和升降机。夹具包括固定板和固定件，固定板中的镂空部用于容纳电池片，固定件设置于固定板的边缘部，以固定电池片。升降机包括支架，以及沿支架往复运动的升降杆。固定板的边缘部与升降杆固定连接，以带动电池片升降运动，进出电镀槽。在支架上间隔设置有多个吹扫喷头，以及将固定板的底边设置为倒圆角结构，可以加快附着于边缘部以及电池片表面的电镀液的滴落速率，进而降低附着于边缘部和电池片表面处的电镀液的残留量。

Description

一种夹片机构、电镀装置和电镀***

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种夹片机构、电镀装置和电镀***。

背景技术

HJT电池的制备过程中，通常采用浆料涂布法制备栅线电极，例如印刷银浆，印刷固化后在ITO导电膜的表面形成银栅线。目前，可以采用铜互联技术制备栅线电极，例如，通过在ITO(TCO)导电膜上进行电镀铜栅线和锡栅线。铜互联技术中，电镀铜栅线是通过在感光胶上做图形转移、电镀、去膜等方式实现的。

采用电镀铜栅线替代传统的印刷银栅线的主要考虑之一就是成本因素。银浆料的物料成本占整个HJT电池非硅成本的50％左右，即银浆料的成本较高(比PERC电池的银浆料成本高2～5倍)，会严重影响HJT技术发展。目前铜电镀技术铜栅线的成本相比银栅线会大幅度降低，主要是由于金属银价格比金属铜贵。

但是，在实际生产过程中，利用槽式电镀机台进行电镀工艺时，电池片固定于夹具中，通过夹具放置在电镀槽内进行。电镀完成后，会将固定有电池片的夹具提出电镀槽。但是，在利用现有的电镀装置进行电镀工艺室，现有的夹具带出的药水量较高，造成药水浪费，并且增加了废水处理的成本，进而增加了铜电镀栅线的生产成本。

实用新型内容

本申请的目的提供一种太夹片机构、电镀装置和电镀***，以部分或全部地改善相关技术中电镀液的夹带量大和浪费的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种夹片机构，包括夹具和升降机。夹具包括固定板和固定件，固定板具有边缘部和镂空部。镂空部配备为容纳电池片，边缘部设置有固定件，以固定位于镂空部的电池片。边缘部的底边呈倒圆角结构。升降机包括支架，以及沿支架往复运动的升降杆。边缘部的顶端与升降杆固定连接。沿升降杆的运动方向，支架上间隔设置有多个吹扫喷头，以吹扫位于镂空部的电池片。

在固定板的中部设置镂空部，并在固定板的边缘部设置固定件，可以将电池片固定于镂空部，并使电池片的两个表面暴露于固定板的镂空部，以便于在后续利用升降机带动固定板进出装有电镀液的电镀槽时，对固定板中的电池片的表面进行电镀。并且，将边缘部的底边设置为倒圆角结构，可以加快附着于边缘部底边的电镀液的滴落速度，进而降低边缘部处的电镀液的残留量。

除此之外，升降机中的支架处间隔设置有多个吹扫喷头，在固定板和电池片随着升降杆沿支架往返运动时，利用吹扫喷头可以将残留于固定板和电池片处的电镀液吹落，进一步降低固定板和电池片处的电镀液的残留量，减少电镀液被携带出电镀槽而造成的浪费。

结合第一方面，本申请可选的实施方式中，固定件包括分别位于边缘部两侧的第一夹头和第二夹头。第一夹头和第二夹头可选择的靠近，以夹紧位于镂空部的所述电池片。

在边缘部的两侧设置第一夹头和第二夹头，可以通过第一夹头和第二夹头的相互靠近，分别与位于镂空部的电池片的两个表面接触并将电池片夹紧，进而将电池片固定于固定板中。

结合第一方面，本申请可选的实施方式中，支架包括第一立柱和第二立柱，升降杆的两端分别与第一立柱和第二立柱滑动连接。第一立柱和第二立柱均设置有多个吹扫喷头。

在第一立柱和第二立柱均间隔设置多个吹哨喷头，将升降杆的两端，一一对应的与第一立柱和第二立柱滑动连接，以便于连接于升降杆的固定板，在第一立柱和第二立柱之间进行升降运动的过程中，对固定板，以及固定于固定板处的电池片，的左右两边同时进行吹扫，提高吹扫效率。

结合第一方面，本申请可选的实施方式中，沿升降杆的延伸方向，升降杆间隔设置有多个吹扫喷头。

在升降杆处间隔设置多个吹扫喷头，可以对固定板及固定于固定板的电池片的顶部进行吹扫，进一步降低残留于固定板及电池片处的电镀液的残留量。

第二方面，本申请实施例提供一种电镀装置，包括电镀槽、第一方面提供的夹片机构和移动机构。电镀槽具有沿预设方向间隔设置的多个槽体。移动机构配备为带动夹片机构沿预设方向往复运动，以使位于镂空部的电池片依次进出多个槽体。

移动机构带动夹片机构沿预设方向往复运动，使得固定于夹片机构中的固定板处的电池片沿预设方向依次进出多个槽体，以进行相应的电镀操作。并且，由于夹片机构中的固定板的底边为倒圆角结构，以及升降机的支架处间隔设置有多个吹扫喷头，可以减少残留于固定板和电池片处的工艺液体的残留量，进而避免固定板以及电池片将其中一个槽体内的工艺液体携带至其它槽体，避免不同槽体内的工艺液体相互污染造成工艺液体的浪费。

第三方面，本申请实施例提供一种电镀***，包括第二方面提供的电镀装置，和固定于镂空部的电池片。

利用第二方面提供的电镀装置，将电池片固定于固定板，在移动机构和升降机的作用下，依次进出多个槽体，进行电镀操作。由于夹片机构中的固定板的底边为倒圆角结构，以及升降机的支架处间隔设置有多个吹扫喷头，可以减少残留于固定板和电池片处的工艺液体的残留量，进而避免固定板以及电池片将其中一个槽体内的工艺液体携带至其它槽体，避免不同槽体内的工艺液体相互污染造成工艺液体的浪费。

结合第三方面，本申请可选的实施方式中，电池片的表面间隔设置有多条栅线槽，每条栅线槽沿其延伸方向的底端具有第一端部；第一端部沿其延伸方向具有入口段和出口段；第一端部的宽度沿入口段至出口段的方向逐渐减小。

电池片的栅线槽的第一端部的宽度沿其延伸方向逐渐减小，能够促进栅线槽内残留的工艺液体从第一端部的出口段流出，进一步减少电池片处工艺液体的残留量，进而降低电池片将其中一个槽体内的工艺液体携带至另一个槽体的几率。

结合第三方面，本申请可选的实施方式中，第一端部的内壁呈梯台形，梯台形的锐角不超过60°。

将第一端部的内壁设置为锐角不超过60°的梯台的形状，可以进一步加快凹槽内工艺液体从第一端部流出凹槽的速率，进一步减小栅线槽内工艺液体的残留量。

结合第三方面，在本申请可选的实施方式中，出口段设置有导流线。

结合第三方面，本申请可选的实施方式中，导流线的长度为0.1-1mm。

在栅线槽的出口段处设置导流线，可以进一步增加栅线槽内工艺液体从第一端部流出的速率，进一步减小栅线槽内工艺液体的残留量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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。

图1为现有技术的电池片的截面示意图；

图2为本申请示例提供的电镀***的平面示意图；

图3为本申请示例提供的电镀装置的俯视示意图；

图4为本申请示例提供的夹片机构的平面示意图；

图5为本申请示例提供的固定板的结构示意图；

图6为本申请示例提供的电池片的结构示意图；

图7为A的局部放大示意图。

图标：

100-电池片；101-铜种子层；102-栅线槽；1021-第一端部；10211-入口段；10212-出口段；103-栅线；104-导流线；

1-电镀装置；10-夹片机构；11-夹具；111-固定板；1111-边缘部；1112-镂空部；112-固定件；1121-第一夹头；1122-第二夹头；12-升降机；121-支架；1211-第一立柱；1212-第二立柱；122-升降杆；123-吹扫喷头；20-电镀槽；21-槽体；30-移动机构；D1-预设方向；

2-电镀***。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多条”指的是两条以上(包括两组)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中部”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“底”“内”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，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

采用电镀铜栅线替代传统印刷银栅线的主要考虑之一就是成本因素。银浆料的物料成本占整个HJT电池非硅成本的50％左右，即，银浆料的成本较高(比PERC电池的银浆料成本高2～5倍)，会严重影响HJT技术发展。目前铜电镀技术铜栅线的成本相比银栅线会大幅度降低，主要是由于金属银价格比金属铜贵500倍。

铜互联技术是HJT电池制作与传统金属电镀技术的有机融合。铜互联电池片技术中的铜电极栅线是通过在感光胶上做图形转移、电镀、去膜等方式实现的。

如图1所示，铜互联技术制备HJT电池时，首先对N型单晶硅片进行制绒清洗处理，然后在硅片正面沉积本征非晶硅和N型非晶硅薄膜，在硅片背面沉积本征非晶硅和P型非晶硅薄膜；然后在非晶硅上镀透明导电薄膜(TCO导电层)，在透明导电薄膜上镀铜种子层101；在铜种子层101上设置感光胶，曝光显影，获得暴露部分铜种子层101的栅线槽102；然后，利用栅线槽102中暴露的部分铜种子层101导电效果好的优点，在铜种子层101上生长栅线103。

但是，在实际生产过程中，利用槽式电镀机台在栅线槽102内进行电镀工艺时，每个夹板及电池片100带出的药水量高达30ml，药水可能会在后续夹板的运动过程中从夹板及电池片100处滴落，掉落于其它电镀工艺槽体，造成药水的污染和浪费。

所以，本申请对电镀设备进行了进一步改进，从而可以在一定程度上减少电镀液被携带出电镀槽的几率。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请提供一种本申请的示例还提供一种电镀***2，请参阅图2，包括电镀装置1和固定于镂空部1112的电池片100。

其中，请参阅图3，电镀装置1包括夹片机构10、电镀槽20和移动机构30。电镀槽20具有沿预设方向D1间隔设置的多个槽体21。移动机构30配备为带动夹片机构10沿预设方向D1往复运动，以使位于镂空部1112的电池片100依次进出多个槽体21。

其中，请参阅图4，夹片机构10包括夹具11和升降机12。夹具11包括固定板111和固定件112，固定板111具有边缘部1111和镂空部1112。镂空部1112配备为容纳电池片100，边缘部1111设置有固定件112，以固定位于镂空部1112的电池片100。边缘部1111的底边呈倒圆角结构。升降机12包括支架121，以及沿支架121往复运动的升降杆122。边缘部1111的顶端与升降杆122固定连接。沿升降杆122的运动方向，支架121上间隔设置有多个吹扫喷头123，以吹扫位于镂空部1112的电池片100。

以下结合附图分别对本申请实施例提供的电镀***2进一步的详细描述。

夹具11用于固定电池片100，使电池片100能够随着夹具11进出相应的电镀槽体，以在电池片100的表面处的栅线槽102中电镀形成栅线103。

为了在固定电池片100的情况下，便于对电池片100的两面的栅线槽102及进行电镀，示例中，夹具11包括固定板111的固定件112。

请参阅图5，固定板111的镂空部1112用于容纳电池片100，使电池片100两面的栅线槽102暴露于镂空部1112，进而能够接触电镀液进行电镀形成栅线103。

为了将电池片100固定于镂空部1112，在固定板111的边缘部1111设置有固定件112。利用固定件112，可以将电池片100固定于镂空部1112，使电池片100的两面的栅线槽102能够在电池片100浸于电镀液时接触电镀液。

进一步的，为了避免固定板111浸入电镀液并与电镀液分离之后携带出大量的电镀液，示例中，将边缘部1111的底边设置为倒圆角结构，使边缘部1111的底边圆滑过渡，能够增大附着于边缘部1111底边的电镀液的掉落几率。

边缘部1111的底边设置为倒圆角结构，例如，请继续参阅图5，固定板111为中部镂空的四边形板状结构，四边形板状结构具有顶端和底端，对底端的四边形的两条长边进行倒圆角。

进一步的，可以对四边形的四个边角也进行到倒圆角。

本申请不限制边缘部1111以及镂空部1112的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，固定板111可以包括相对设置的第一侧板和第二侧板，以及设置于第一侧板和第二侧板顶端，用于连接第一侧板和第二侧板的第三侧板。即，第一侧板、第三侧板和第二侧板顺次连接，以形成俯视图呈倒置的“凹”字形的边框。第三侧板用于与升降杆122连接，使得固定板111的底部为开口结构，进一步降低固定板111处电镀液的残留量。

本申请不限制固定件112的具体设置形式，相关人员可以根据需要进行相应的选择。

在一个可能的实施例中，固定件112包括第一夹头1121和第二夹头1122。第一夹头1121和第二夹头1122分别设置于边缘部1111的两侧，可以通过第一夹头1121和第二夹头1122相互靠近，并分别与放置于镂空部1112的电池片100的两个表面接触，并夹紧电池片100，进而将电池片100固定于镂空部1112。

示例性的，第一夹头1121和第二夹头1122中的一者或两者具有固定端和活动端，通过固定端与边缘部1111固定连接，活动端可以围绕固定端沿靠近或远离电池片100的方向旋转，进而可以根据需要接触电池片100或与电池片100分离，以固定或松弛电池片100。

升降机12用于带动固定板111升降运动，进而使固定于固定板111的电池片进出电镀槽体内，与电镀槽体内的电镀液接触进行电镀，以及在电镀完成后与电镀液分离。

示例中，升降机12包括支架121，和沿支架121往复运动的升降杆122。升降杆122与固定板111的顶部固定连接，使固定板111能够随着升降杆122的运动而运动，以进出电镀槽体。

为了进一步减少固定板111和电池片100，与电镀液分离后对电镀液的携带量，示例中，请继续参阅图2和图4，在支架121处间隔设置有多个吹扫喷头123。

利用吹扫喷头，可以在固定板111以及电池片100随着升降杆122从电镀槽体中上升的运动过程中，对固定板111和电池片100进行吹扫，将附着于固定板111和电池片100处的电镀液吹落，可以使被携带至电镀槽体上方的电镀液重新掉落于电镀槽体中，减少固定板111和电池片100处电镀液的残留量，进而避免不同电镀槽体内的电镀液通过固定板111和电池片100的携带而交叉污染。

本申请不限制支架121的具体设置形式，在一种可能的实施方式中，支架121包括第一立柱1211和第二立柱1212。升降杆122的两端分别与第一立柱1211和第二立柱1212可滑动连接。

在第一立柱1211和第二立柱1212处均间隔设置多个吹扫喷头123，可以同时对固定板111和电池片100的左右两边进吹扫，能够进一步降低固定板111的电池片100处的电镀液的残留量。

进一步的，可以在升降杆122处间隔设置多个吹扫喷头123，可以利用设置于第一立柱1211、第二立柱1212以及升降杆122处的吹扫喷头123同时对固定板111和电池片100的左右两侧以及顶部进吹扫，能够进一步降低固定板111和电池片100处的电镀液的残留量。

进一步的，可以通过CDA管道吹扫***利用吹扫喷头123进行吹扫，吹扫的压力为0.5MPa。

请继续参阅图3，电镀槽20具有沿预设方向D1间隔设置的多个槽体21，可以对电池片100依次进行电镀操作。

示例性的，可以在其中一个槽体21内进行电镀铜，然后在后端的另一个槽体21内进行电镀锡，然后在后端的另一个槽体21内进行清洗。

移动机构30用于带动夹片机构10沿预设方向D1往返运功，以带动电池片依次进出不同的槽体21进行不同的电镀操作。

本申请不限制移动机构30的具体设置形式，相关人员可以根据需要进行相应的选择。

在一种可能的实施例中，移动机构30可以为各种工程用单梁或双梁起重机，单梁或双梁的延伸方向与预设方向D1一致，以往返运动于各个多个槽体21的上方。

为了进一步降低电镀液的携带量，在一些可能的实施例中，请参阅图6和图7，电池片100的表面间隔设置有多条栅线槽102，每条栅线槽102沿其延伸方向的底端具有第一端部1021；第一端部1021沿其延伸方向具有入口段10211和出口段10212；第一端部1021的宽度沿入口段10211至出口段10212的方向逐渐减小。

本申请不限制第一端部1021的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，第一端部1021的内壁呈梯台形。梯台形具有面积较大的第一平面和面积较小的第二平面，第二平面位于出口段10212。

进一步的，梯台形的锐角不超过60°，可以进一步加快栅线槽102内的工艺液体从第一端部1021流出的速度。

为了进一步加快栅线槽102内的工艺液体从第一端部1021流出的速度，可以在出口段10212处设置导流线104。

在出口段10212处设置导流线104，可以对残留于栅线槽102内的工艺液体进行导流，进而促进残留的工艺液体从第一端部1021流出。

进一步的，导流线104的长度为0.1-1mm。

示例性的，导流线104的长度为0.5mm。

本申请实施例提供的电镀***2的工作原理如下：

在固定板111的中部设置镂空部1112，并在固定板111的边缘部1111设置固定件112，可以将电池片100固定于镂空部1112，使电池片100的两个表面暴露于镂空部1112，以便于在后续利用升降机12带动固定板111进出装有电镀液的电镀槽体时，对固定板111处的电池片100的暴露的表面进行电镀。并且，将边缘部1111的底边设置为倒圆角结构，可以加快附着于边缘部1111底边的电镀液的滴落速率，进而降低附着于边缘部1111处的电镀液的残留量。

除此之外，升降机12中的支架121处间隔设置有多个吹扫喷头123，在固定板111和电池片100随着升降杆122沿支架121往返运动时，吹扫喷头123可以将残留于固定板111和电池片100处的电镀液吹落，进一步降低固定板111和电池片100处的电镀液的残留量，减少电镀液被携带出而造成的浪费。

电池片100的栅线槽102的第一端部1021的宽度，沿其延伸方向逐渐减小，使得栅线槽102内残留的工艺液体，能够更容易从第一端部1021的出口段10212流出，进一步减少电池片100处工艺液体的残留量，进而降低电池片100将其中一个槽体21内的工艺液体携带至另一个槽体21的几率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹片机构，其特征在于，包括：

夹具；所述夹具包括固定板和固定件；所述固定板具有边缘部和镂空部；所述镂空部配备为容纳电池片；所述边缘部设置有所述固定件，以固定位于所述镂空部的所述电池片；所述边缘部的底边呈倒圆角结构；

升降机；所述升降机包括支架，以及沿所述支架往复运动的升降杆，所述边缘部的顶端与所述升降杆固定连接；沿所述升降杆的运动方向，所述支架上间隔设置有多个吹扫喷头，以吹扫位于所述镂空部的所述电池片。

2.根据权利要求1所述的夹片机构，其特征在于，所述固定件包括分别位于所述边缘部两侧的第一夹头和第二夹头；所述第一夹头和所述第二夹头可选择的靠近，以夹紧位于所述镂空部的所述电池片。

3.根据权利要求1所述的夹片机构，其特征在于，所述支架包括第一立柱和第二立柱，所述升降杆的两端分别与所述第一立柱和所述第二立柱滑动连接；所述第一立柱和所述第二立柱均设置有多个所述吹扫喷头。

4.根据权利要求1所述的夹片机构，其特征在于，沿所述升降杆的延伸方向，所述升降杆间隔设置有多个所述吹扫喷头。

5.一种电镀装置，其特征在于，包括：

电镀槽；所述电镀槽具有沿预设方向间隔设置的多个槽体；

权利要求1-4任一项所述的夹片机构；

移动机构；所述移动机构配备为带动所述夹片机构沿所述预设方向往复运动，以使位于所述镂空部的所述电池片依次进出多个所述槽体。

6.一种电镀***，其特征在于，包括：

权利要求5所述的电镀装置；

固定于所述镂空部的电池片。

7.根据权利要求6所述的电镀***，其特征在于，所述电池片的表面间隔设置有多条栅线槽，每条所述栅线槽沿其延伸方向的底端具有第一端部；所述第一端部沿其延伸方向具有入口段和出口段；所述第一端部的宽度沿所述入口段至所述出口段的方向逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的电镀***，其特征在于，所述第一端部的内壁呈梯台形，所述梯台形的锐角不超过60°。

9.根据权利要求7所述的电镀***，其特征在于，所述出口段设置有导流线。

10.根据权利要求9所述的电镀***，其特征在于，所述导流线的长度为0.1-1mm。