[發明專利]導電玻璃粉及其制備方法、晶體硅太陽能電池鋁導電漿料及制備方法

有效

• 申請號: 201210010560.6
• 申請日: 2012-01-14
• 公開（公告）號: CN103204632A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 譚偉華;廖煒;符燕青;姜占鋒
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00;H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明屬于晶體硅太陽能電池技術領域，尤其涉及一種導電玻璃粉及其制備方法、一種晶體硅太陽能電池鋁導電漿料及其制備方法。

背景技術

鋁導電漿料屬于電子信息材料之一，同時也是制作晶體硅太陽能電池的主要輔助材料，在該電池材料成本中占有相當的比重。硅太陽能電池是一種取之不竭的綠色環保可再生能源，當前國際研究非常活躍。鋁漿的成分組成、制作、印刷以及燒結工藝都對太陽能電池的性能有著很大的影響。目前，國際大公司以及我國的一些研究所和漿料制作廠家的成熟產品，只要配方組成合適，燒結工藝正確，鋁膜在燒結后對基體的附著力以及表面狀況都能很好地滿足行業要求，并且漿料中也不含鉛等重金屬，符合環保要求，但隨著行業的技術發展，硅太陽能電池的光電轉化效率也越來越高。如何在保證燒結后的基本性能滿足行業要求的條件下，盡可能多的在鋁漿方面提高晶體硅太陽能電池的光電轉換效率，成為該類漿料研究的核心問題。

現有晶體硅太陽能電池鋁導電漿料中的玻璃粉通常為Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂體系，其中，B₂O₃和SiO₂為玻璃網絡形成體，形成網絡的骨架結構，而Bi₂O₃能夠破壞網絡的骨架結構，造成硅氧骨架斷裂的“節點”，該類節點是鋁氧四面體修復硅氧骨架的地方，單位質量的節點數目越多，則其對球形鋁粉表面的氧化鋁的作用也就越強，高溫燒結下，玻璃粉熔蝕球形鋁粉表面的氧化鋁層，熔融鋁單質擴散入硅片層中形成鋁背場。因此，玻璃粉在晶體硅太陽能電池鋁導電漿料中的作用主要有兩個，一是起到粘接和助熔的效果，另一個作用是熔蝕掉鋁粉表面的氧化鋁，而促使單質鋁向硅層中擴散。但是，現有技術的玻璃粉一般是不導電的，在高溫燒結狀態下，玻璃粉彌散在單質鋁之間，會在一定程度上增加鋁膜之間以及硅鋁層之間的接觸電阻，因此會降低晶體硅太陽能電池的光電轉換效率。

發明內容

本發明為解決現有晶體硅太陽能電池背場接觸電阻較大、電池光電轉換效率不高的技術問題，提供一種導電玻璃粉，含有該導電玻璃粉的晶體硅太陽能電池鋁導電漿料及其制備方法。

本發明提供一種導電玻璃粉，包括玻璃氧化物和金屬鋰或銀的鹵族化合物；以導電玻璃粉的總質量為基準，其中，金屬鋰或銀的鹵族化合物的含量為10~40wt%。

本發明提供一種導電玻璃粉的制備方法，包括將金屬鋰或銀的鹵族化合物粉末與玻璃氧化物按比例混合均勻，升溫熔煉、水淬過濾后得到玻璃珠，玻璃珠球磨后得到玻璃粉。

本發明提供的晶體硅太陽能電池鋁導電漿料，以鋁導電漿料的總質量為基準，含有70-80wt%的球形鋁粉，10-30wt%的有機載體和1-10wt%的導電玻璃粉；其中，導電玻璃粉為本發明所提供的導電玻璃粉本發明還提供一種鋁導電漿料的制備方法，包括將球形鋁粉和導電玻璃粉按比例分散于有機載體中，研磨后即得到所述的鋁導電漿料；其中導電玻璃粉本發明所提供的導電玻璃粉。

本發明的發明人意外發現，在無鉛的Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃粉體系中添加金屬鋰或銀的鹵族化合物粉末后，用含有這種導電玻璃粉的晶體硅太陽能電池鋁導電漿料制得的晶體硅太陽能電池背場接觸電阻更小，光電轉化效率更高。推測其原因為：導電玻璃粉中的B₂O₃、SiO₂形成網絡的骨架結構；添加的金屬鋰或銀的鹵族化合物中鹵族離子固定在網絡間并以共價鍵連接，金屬離子可以在網絡間遷移，從而起到導電載流子的作用；而以導電玻璃粉的質量百分含量為基準，添加的金屬鋰或銀的鹵族化合物為10~40wt%時，能夠使金屬鋰或銀的鹵族化合物與其他氧化物在水淬的情況下較好的形成玻璃，且使玻璃粉具有良好的導電性能，也能夠降低硅鋁層的接觸電阻；同時，也不會影響玻璃粉對鋁粉表面氧化鋁薄層的熔蝕效果，對鋁粉也能起到很好的助熔作用。采用本發明的導電玻璃粉形成的鋁背場的性能更好，制得的電池光電轉換效率更高。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。