[發明專利]太陽能電池電極形成用漿料

有效

• 申請號: 200910115680.0
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN101609847A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 張宏;徐曉宙;徐傳驤;徐曉斌
• 申請（專利權）人: 西安交通大學蘇州研究院;無錫博佑光電科技有限責任公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18;H01B1/22;H01B1/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 范 晴

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池電極形成用漿料。

背景技術

隨著太陽能技術的飛速發展，提高太陽能電池的光電轉換效率、降低生產成本已經成為目前太陽能電池行業研發的主要目標。硅基片材料的薄型化是節約材料、降低成本的重要手段之一。但薄硅片抗彎曲應力性能差，在背面鋁電極燒結形成后基片彎曲大，導致在組件生產過程中的破碎率增大。

以往的硅太陽能電池的背電極漿料通常使用平均粒徑在2～10μm的鋁粉，印刷厚度為20～25μm，如果要抑制薄型硅基片的彎曲，就必須降低鋁背電極的印刷厚度。但電極厚度降低，背面電場效果(BSF)的形成會受到影響，特別是在基片表面還存在凸凹不平的絨面結構時，導電性降低，鋁電極和基片之間的接觸電阻增大，造成開路電壓以及轉換效率的降低。因此，需要提供既能緩解硅基片彎曲，同時又能同硅基片成良好的BSF、接觸緊密、提高光電轉換效率的電極形成用漿料。在電極厚度降低的情況下，太陽能電池的轉換效率也不受影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池電極形成用漿料，其能緩解硅基片彎曲，同時又能同硅基片成良好的BSF、接觸緊密、提高光電轉換效率。

本發明的技術方案是：一種太陽能電池電極形成用漿料，所述漿料的組成包括：質量百分比65～75％的鋁粉、20～30％的有機載體、0.2～6％的無機玻璃粉、以及0.5～1％的功能添加劑，所述鋁粉包括平均粒徑規格不同的至少兩種，其中一種的平均粒徑小于2μm且占鋁粉質量百分比1～10％。

本發明進一步的技術方案是：一種太陽能電池電極形成用漿料，所述漿料的組成包括：質量百分比65～75％的鋁粉、20～30％的有機載體、0.2～6％的無機玻璃粉、以及0.5～1％的功能添加劑，所述鋁粉顆粒形狀是球狀或近球狀，鋁粉純度≥99.97％。所述鋁粉包括平均粒徑規格不同的至少兩種，其中一種的平均粒徑小于2μm且占鋁粉質量百分比1～10％，對提高電性能、開路電壓、光電轉換效率以及抑制硅片彎曲起到了積極作用。

上述平均粒徑小于2μm的鋁粉的平均粒徑優選為0.8～1.2μm。

其中如果所述平均粒徑小于2μm的鋁粉含量低于1％，則對光電轉換效率改善不大；如果含量大于10％，則鋁粉的比表面積過大，氧化鋁含量過多，電極強度等機械性能將會受到影響，電極表面有鋁珠或掉灰現象發生。

除了上述平均粒徑小于2μm類型的鋁粉外，其它的鋁粉為平均粒徑為2～10μm且占鋁粉質量百分比90～99％的鋁粉。

所述其它的鋁粉為平均粒徑為單一規格的一種。

所述其它的鋁粉還可以為平均粒徑分別是不同規格的多種鋁粉的混合物，該多種規格的鋁粉混合增加了鋁粉的填充性能，提高了導電性。尤其是采用大、中、小三種平均粒徑規格的鋁粉混合形成的太陽能電池電極形成用漿料，具有優異的電性能。

將上述兩種或兩種以類型的鋁粉在V型混合機或旋轉振動式混合機中初步混合后使用。

所述有機載體由纖維素類、樹脂類等聚合物和醇類、醚類、脂類有機溶劑混合而成，主要作用是調節所述漿料的印刷性能，提高電極漿料的成膜性。

上述有機載體中聚合物占有機載體百分比5～20％；有機溶劑占有機載體百分比80～95％。

所述聚合物可采用乙基纖維素、丙烯酸樹脂、硝基纖維素、酚醛樹脂中的一種或多種。

所述有機溶劑可采用松油醇、卡必醇、檸檬酸三丁酯、卵磷脂、二乙二醇乙醚中的一種或多種混合。

所述玻璃粉是由B₂O₃-SiO₂-PbO系列玻璃、無鉛Bi₂O₃-SiO₂-ZnO-B₂O₃系列玻璃中的至少一種、以及占玻璃粉質量百分比1～5％的氧化物添加劑構成，所述氧化物添加劑為MgO、CaO、V₂O₅、ZnO中的一種或多種。玻璃粉軟化點400～600℃，玻璃粉直徑控制在1～10μm。將玻璃粉同所述鋁粉配合，在經過隧道爐等高溫燒結設備650～900℃高溫燒結后，形成彎曲應力低、電性能優秀、同基片結合緊密的太陽能電池背鋁電極。

所述功能添加劑可選用常用涂料助劑，也可根據印刷條件以及儲存要求等選用由表面活性劑、觸變劑、燒結促進劑、粘網防止劑、分散劑以及消泡劑中的一種或多種構成。