[發(fā)明專利]硅太陽能電池鋁漿用有機(jī)粘合劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910027898.0
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101555394A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛毅強(qiáng);蔡紀(jì)法;夏國銳;丁冰冰
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市儒興科技開發(fā)有限公司;廣州市儒興科技股份有限公司
• 主分類號: C09J101/28
• 分類號: C09J101/28;C09J101/14;H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 無錫華源專利事務(wù)所
• 代理人: 聶漢欽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池，特別是涉及一種硅太陽能電池鋁漿用有機(jī)粘合劑及其制備方法。該有機(jī)粘合劑在鋁漿中作為載體或分散介質(zhì)存在，賦予漿料合適的流體性能，能充分潤濕鋁漿中鋁粉及無機(jī)粘合劑粉末，能與其它助劑混溶。

背景技術(shù)

在晶體硅太陽能電池的制備過程中，將鋁漿印刷在硅片背面，經(jīng)過燒結(jié)，在太陽能電池硅片的背面形成鋁背電場電極，具有降低接觸電阻以及提高電池光電轉(zhuǎn)換效率的作用。

上述鋁漿由鋁粉、有機(jī)粘合劑、作為無機(jī)粘合劑的玻璃粉以及添加劑等組成。其中鋁粉是導(dǎo)電相，經(jīng)燒結(jié)后與硅片形成良好的歐姆接觸；其中有機(jī)粘合劑作為一種載體，使貯存狀態(tài)下鋁漿中的鋁粉、玻璃粉、添加劑等易團(tuán)聚的固體粉末均勻分布，保持懸浮狀態(tài)，印刷時使鋁漿漿料均勻涂布于硅片背面，并保證印刷厚度的一致性，干燥后將鋁粉及玻璃粉附著于硅片上而不脫落，燒結(jié)后被碳化，遺留無機(jī)粘合劑將鋁膜與硅基體粘合。對有機(jī)粘合劑的要求是貯存狀態(tài)下對鋁漿中的固體粉末成分具有好的分散性，印刷時具有均勻涂布性，干燥后使固體粉末具有好的粘結(jié)強(qiáng)度。玻璃粉作為無機(jī)粘合劑，在燒成溫度下軟化及熔融，使鋁層與硅片有足夠強(qiáng)的附著牢固度，形成良好的歐姆接觸。

上述有機(jī)粘合劑由高分子聚合物、有機(jī)溶劑以及助劑組成，其中高分子聚合物是有機(jī)粘合劑的主體成分。本申請人此前使用的有機(jī)粘合劑組成為質(zhì)量比乙基纖維素2-3％，酚醛樹脂1-5％，有機(jī)溶劑92-97％，總量100％。

在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)用以上有機(jī)粘合劑配制的鋁漿存在一定的缺點(diǎn)：

1.配制的鋁漿烘干后其中的有機(jī)粘合劑能使鋁粉層與硅片有一定的粘結(jié)強(qiáng)度，但該有機(jī)粘合劑配制的鋁漿烘干后(在燒結(jié)之前)脆性較強(qiáng)，收縮率較大，易于給硅片增加應(yīng)力，產(chǎn)生硅片的碎裂現(xiàn)象，降低成品率；同時由于其脆性，形成的鋁漿膜層收縮后與硅基體的附著力反而降低，劃格法測其粘結(jié)強(qiáng)度為4級，擦拭鋁膜會部分脫落。

2.上述有機(jī)粘合劑分散懸浮效果也欠佳，鋁漿料長期貯存后，有時出現(xiàn)粉體的分層沉降現(xiàn)象，鋁漿料的穩(wěn)定性欠佳，致使絲網(wǎng)印刷后硅片各處固含量不一致，形成的背場電極均勻連續(xù)性欠佳，影響光電轉(zhuǎn)換效率。

3.上述有機(jī)粘合劑在用于配制鋁漿料的研磨與攪拌過程中往往產(chǎn)生較多氣泡，致使印刷時膜層致密性較差。

發(fā)明內(nèi)容

申請人針對生產(chǎn)實(shí)踐中的硅太陽能電池鋁漿用有機(jī)粘合劑存在的上述問題進(jìn)行了改進(jìn)研究，提供另一種硅太陽能電池鋁漿用有機(jī)粘合劑及其制備方法，用該有機(jī)粘合劑配制的鋁漿在貯存狀態(tài)下能使其中的固體粉末成分具有好的分散性或懸浮性，久置后漿料不分層不沉降，印刷時具有均勻涂布性，無氣泡，干燥后使固體粉末有好的粘結(jié)強(qiáng)度，鋁膜致密，韌性好，對硅片產(chǎn)生的應(yīng)力小。

本發(fā)明另一目的是提供上述硅太陽能電池鋁漿用有機(jī)粘合劑的制備方法。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種硅太陽能電池鋁漿用有機(jī)粘合劑及其制備方法，所述有機(jī)粘合劑按質(zhì)量份組成為：乙基纖維素2-3％，醋丁纖維素1-5％，有機(jī)溶劑88-94％，濕潤分散劑0.2-1％，消泡劑1-3％，總量100％；所述有機(jī)溶劑包括但不限于二乙二醇-乙醚、二丙二醇-甲醚、鄰苯二甲酸二乙酯、丙二醇-丁醚中的一種或幾種，所述濕潤分散劑包括但不限于迪高Dispers655以及迪高Dispers662C中的至少一種，所述消泡劑包括但不限于迪高Airex?900以及201甲基硅油中的至少一種。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案在于所述濕潤分散劑選自迪高Dispers655以及迪高Dispers662C中的至少一種，所述消泡劑選自迪高Airex?900以及201甲基硅油中的至少一種。

其中：

乙基纖維素，分子式為[C₆H₇O₂(OH)_3-x(OC₂H₅)_x]_n，是由氯乙烷與堿纖維素醚化而得。白色粒狀固體或纖維，能溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，相對密度1.07-1.18。軟化點(diǎn)100-130℃。乙基纖維素膜強(qiáng)韌，在低溫下仍能保持充分柔軟的特性，熱穩(wěn)定性好，不會受光的影響而變黃，燃燒時灰分極少。