[發明專利]一種環保型硅太陽能電池正面柵線電極銀導體漿料

有效

• 申請號: 200910060442.4
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101483207A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 范琳
• 申請（專利權）人: 范琳
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;H01B1/00;H01B1/16;H01B1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

該發明涉及一種用于硅太陽能電池正面柵線電極的銀導體漿料。該漿料經由生產過程后 在硅太陽能電池片的正面形成金屬銀導線，將光照下太陽能電池片產生的電流導出。銀漿料 通過絲網印刷、烘干、快速燒結熱處理等工序，在硅太陽能電池正面形成柵線電極，這種柵 線電極對太陽入射光的遮擋面很小，同時，銀導線和n型硅面形成良好的歐姆接觸，使電池 片具有較高的光電轉換效率。

背景技術

在硅太陽能電池工藝中，電極制作是非常重要的一個環節。常用的電極技術有磁控濺射、 真空蒸鍍、絲網印刷。絲網印刷工藝具有生產成本低，適合大批量生產的特點，在太陽能電 池片制造中得到應用。硅太陽能電池的電極包括正面銀電極和背場鋁電極，正面銀電極對太 陽能電池片的光電轉換效率影響較大，要求銀柵線越細越好，并且要求柵線與n型硅面實現 良好的歐姆接觸。銀漿料的性能直接決定了太陽能電池片正面電極的性能，是硅太陽能電池 制造中的關鍵材料。

銀漿料由金屬銀粉、玻璃粘結劑、有機載體和添加劑等原料配制而成。金屬銀粉在高溫 時可與硅形成Ag/Si導電小島，同時，在漿料中的歐姆接觸添加劑的作用下，銀導線與n型 硅面可形成良好的歐姆接觸。玻璃粘結劑在漿料中的作用很關鍵，玻璃粘結劑在熱處理時熔 化，將硅表面的太陽光減反射層(通常是SiN_x或TiO₂膜)融化，使漿料中的銀可以與硅面接 觸，同時，玻璃粘結劑將金屬銀粉附著在硅片表面，形成致密均勻的導電膜，導電膜厚度為 15-25μm。有機載體使漿料呈一種比較穩定的懸浮體，便于印刷，且可以較長時間放置而不 產生沉淀。添加劑主要是改善漿料的工藝性能，使漿料具有一定的流動性、觸變性。

目前，國內外的漿料公司生產的柵電極銀漿料所使用的玻璃粘結劑是一種含鉛的玻璃。 這種玻璃具有熔點較低，高溫熔化時流動性好，與硅表面浸潤性良好以及電性能穩定可靠等 優點，所以得到了廣泛應用。但漿料的鉛含量很高，其使用對環境造成了非常大的污染。而 鉍-硼系、鋅-硼無鉛玻璃在高溫流動性、玻璃與基片的浸潤性等方面與鉛玻璃相比要差一些， 因此，要找出一種適合硅太陽能電池片的無鉛玻璃料是一個難題。同時，銀線與n型硅面的 歐姆接觸方面也是一個技術難題，現有的技術一般在漿料中加入磷(P)元素，但磷(P)元 素有毒害，對生產和使用都有不良影響。本發明設計出了一種高鋇無鉛玻璃料，完全能代替 傳統的含鉛玻璃料，這種新的玻璃料能在較低溫度下融化并具有較好的流動性，能很好地溶 化硅表面的減反射膜，且工作穩定，電性能良好。另外，本發明通過在配方中添加了適量的 歐姆接觸形成劑，使銀線與n型硅面形成良好的歐姆接觸，從而使硅太陽能電池具有優良的 光電性能。

發明內容

本發明是要實現一種環保型硅太陽能電池正面柵電極銀漿料。該漿料能在燒結爐的快速 熱處理過程中在硅面形成導電性能優良的金屬導線，該導線不僅與硅面的附著力好，而且導 線與n型硅面有良好的歐姆接觸，使太陽能電池具有高的光電轉換效率。本發明通過以下技 術方案來實現：

其特點在于，該漿料由以下組分及含量(重量百分比)的原料制成：

金屬銀粉60-80％

無鉛玻璃粘結劑1-10％

歐姆接觸添加劑0.05-10％????

有機樹脂2-15％

溶劑10-25％

漿料改性劑1-8％

所用的金屬銀粉是由具有一定顆粒大小的球形粉和一定比例的片狀粉組成，球形粉的粉 徑小于1μm，球形粉與片狀粉的重量比為：(40-80)∶(60-20)。

所用的玻璃粘結劑是一種無鉛玻璃料，該玻璃料為鋇(Ba)-鋅(Zn)-硼(B)系材料，并添 加了Al₂O₃，SiO₂，ZrO₂，TiO₂，Bi₂O₃，Na₂O，Li₂O，無鉛玻璃粘結劑的配方為：

BaO?????20-50％

ZnO?????10-40％

B₂O₃????10-30％

Al₂O₃???0.5-10％

SiO₂????1-10％