太阳能电池片栅线电极喷印冷却装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种喷印冷却装置及方法，具体地说是一种太阳能电池片栅线电极喷印冷却装置及方法。
【背景技术】
[0002]传统太阳能电池栅线丝网印刷为接触式，碎片率较高，且容易因为浆料的粘度大、印刷压力不够或气体未及时排出在浆料与硅片表面之间形成气孔，从而在该处造成电阻骤增，极大地影响电池转换效率。而喷墨打印技术是非接触式印刷工艺，印刷过程中印刷头与硅片之间无任何接触，故而基本上不会由于印刷过程产生碎片。该技术难点在于如何实现多层打印，喷墨打印银墨水是以墨滴的形式飞溅到硅片表面，墨滴的质量很小，需要多达几十次的多层打印才能实现。
[0003]现有技术通常是把墨滴沉积在一经加热的基材表面，通过热基材热量使墨滴固化。热基材距离喷嘴距离较近，长时间地加热喷嘴可能使喷孔处的墨滴蒸发，造成喷孔堵塞，影响打印质量。通过热基材的热量使墨滴固化的方法速度较慢，可能出现上层墨滴打印在未完全固化的下层墨滴的现象，造成栅线坍塌。此外，蒸发墨滴形成的烟气可能以小液滴形式凝结于喷嘴底板，负面地影响喷墨打印头的操作。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种应用于喷墨打印太阳能电池片栅线电极的冷却装置，该装置能快速冷却打印喷墨打印头，利用冷却喷墨打印头带走的热量加速沉积在基材上墨滴的固化过程，同时装置中的空气吸取单元吸走墨滴固化过程中产生的烟气，提高打印效果。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:太阳能电池片栅线电极喷印冷却装置，包括控制器以及与其连接的喷墨打印头、喷头冷却板和空气吸取装置；所述喷头冷却板固定于喷墨打印头下方，用于对喷墨打印头进行冷却；冷却空气吸取装置置于传送带两侧，用于吸取冷却喷墨打印头后的空气。
[0006]喷头冷却板内设有两套通道，分别位于喷头冷却板的前后部；每套通道的进气口位于喷头冷却板的侧面，通道的出气口位于喷头冷却板底面；喷头冷却板中间设有安装槽，与喷墨打印头固定连接，喷墨打印头的喷孔与喷头冷却板的底面位于同一平面。
[0007]通道包括若干平行的气道以及接通气道的连接通道；与安装槽相邻的至少一个气道的两端为进气口，通过控制器与气泵连接；与喷头冷却板前/后端相邻的至少一个气道的两端为出气口，用于排出空气。
[0008]气道垂直于传送带的运动方向，且与连接通道垂直。
[0009]两套通道相对于安装槽对称。
[0010]冷却空气吸取装置位于相邻的两个喷头冷却板之间，吸气口与传送带位于同一高度。
[0011 ] 喷头冷却板之间的间隔等于相邻两个基材之间的距离。
[0012]太阳能电池片栅线电极喷印冷却方法，包括以下步骤:
[0013]传送带上的基材前端沿运动方向到达喷墨打印头的喷孔下方时，控制器控制喷墨打印头喷墨至经加热的基材上；
[0014]当该基材的喷印完毕时，控制器通过控制气泵的开启使冷却空气冷却当前喷墨打印头和下一个喷墨打印头，同时开启空气吸取装置吸取墨水固化过程中产生的烟气和从喷头冷却板中流出的冷却空气；
[0015]当传送带带动该基材到达下一个喷墨打印头的喷孔下方时,控制器通过控制气泵切断冷却空气供应同时停止空气冷却装置。
[0016]冷却当前喷墨打印头和下一个喷墨打印头具体为:
[0017]冷却空气从当前喷头冷却板前部和下一个喷头冷却板后部的进气口进入，分别经当前喷头冷却板前部和下一个喷头冷却板后部的通道出气口流出。
[0018]切断冷却空气供应同时停止空气冷却装置具体为:切断当前喷头冷却板前部和下一个喷头冷却板后部的冷却空气供应，同时停止两个喷头冷却板之间的空气冷却装置。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]1.本发明的喷头冷却板有若干进气口，分别对喷墨打印头两侧进行冷却，有若干出气口，覆盖了基材的整个宽度，对整个基材范围内的墨滴都有加速固化的效果。喷头冷却板长度为基材两倍，基材从一个喷墨打印头运动到下一个喷墨打印头的过程中，基材上的墨滴能得到充分固化。
[0021]2.本发明采用无风扇冷却喷墨打印头技术，在打印间隔对喷墨打印头进行冷却，减小了热基材对喷墨打印头的影响，保证了打印质量，能有效延长喷墨打印头寿命。同时利用冷却喷墨打印头形成的热空气对打印的栅线电极进行固化，加速了墨滴的固化过程，有利于提高打印质量和打印效率。从喷墨打印头冷却支架喷出的热空气能阻止墨滴固化过程中产生的烟气朝喷墨打印头散发，同时位于传送带两侧的空气吸取装置吸取热空气和墨滴散发的烟气，进一步减小烟气对喷嘴的影响。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的冷却装置结构示意图。
[0023]图2是图1中圆圈部分的局部放大示意图。
[0024]图3是喷头冷却板俯视图。
[0025]图4是喷墨打印头的冷却和墨水固化过程示意图一；
[0026]图5是喷墨打印头的冷却和墨水固化过程示意图二 ；
[0027]其中，100传送带，110基材，120喷墨打印头，130喷头冷却板，140空气吸取装置，150控制器，200运动方向，210进气口，220出气口，230喷孔，300冷却空气通道，320安装槽，210A第一组进气口，210B第二组进气口，310空气吸收方向，110A喷印完毕的基材，110B移动后的基材，120A当前喷墨打印头，120B下一个喷墨打印头；130A当前喷头冷却板，130B下一个喷头冷却板。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0029]太阳能电池片栅线电极通常要求一定的高宽比，需要多达几十次的多层打印才能实现。经加热的打印基材通常需要加热到150°C以上才能使墨滴固化，打印基材和喷孔相距1?2毫米，喷孔长时间被打印基材烘烤会造成喷孔堵塞等一系列问题，必须对喷墨打印头进行冷却。
[0030]本发明的装置主要包括:喷墨打印头、喷头冷却板、空气吸取装置、控制器。喷墨打印头的冷却和墨水固化方法为喷墨打印头将墨滴打印在基材上后，冷却空气流入喷头冷却板，并通过冷却板内部通道，从出气口喷出，对已打印的墨滴进行加速固化，同时空气吸取装置吸取热空气和墨滴散发的烟气。本发明在打印间隔对喷墨打印头进行冷却，利用冷却喷墨打印头带走的热量加速沉积在基材上墨滴的固化过程，同时吸取墨滴固化过程中产生的烟气，有利于防止喷孔堵塞，延长喷墨打印头的使用寿命，能显著提高打印质量和效率。
[0031]如图1、2所示,传送带100带动经加热的基材110沿运动方向200运动；喷头冷却板130有进气口 210和出气口 220 (图2)，冷却空气通过喷头冷却板内部通道，其对喷墨打印头进行冷却后带有一定温度，出气口朝向打印基材，从出气口喷出的热空气可以加速墨滴的固化过程；空气吸取装置140，其位于传送带两侧，相邻两组喷头冷却板之间，吸收冷却板排出的热空气和墨滴固化过程中产生的烟气；控制器150，其控制喷墨打印头120、冷却板以及空气吸取装置的相互作用，保证打印质量。本实施中，在传送带运动方向上，相邻的两个喷头冷却板130的间距等于相邻两个基材的间距，喷头冷却板130的长度为基材长度的二倍。