[發(fā)明專利]一種太陽能電池用導(dǎo)電漿料及其制備方法、一種太陽能電池片的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210090944.3
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103366860B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚偉華;姜占鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B1/16;H01B13/00;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 44325
• 代理人: 朱業(yè)剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電漿料及其制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種太陽能電池用導(dǎo)電漿料及其制備方法，本發(fā)明還涉及一種太陽能電池片的制備方法。

背景技術(shù)

太陽能作為一種綠色能源，以其取之不竭、無污染、不受地域資源限制等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的重視。現(xiàn)有硅基太陽能電池一般通過將含有導(dǎo)電性金屬粉末、玻璃粉及有機(jī)載體的導(dǎo)電漿料印刷在硅基材上，進(jìn)行干燥和燒制制備電極。太陽電池硅基材的正面電極一般為負(fù)極，涂覆的導(dǎo)電漿料通常為導(dǎo)電銀漿；背面電極一般為正極，涂覆的導(dǎo)電漿料通常為導(dǎo)電鋁漿。

背電場導(dǎo)體漿料是制作晶體硅太陽能電池的一種重要輔助材料，形成的背電場可以較大幅度提高太陽能電池的開路電壓，提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。背場導(dǎo)體漿料的組成和制作工藝對電池片的性能有著很大的影響。目前市場上使用的背電場導(dǎo)電漿料主要由導(dǎo)電金屬粉、無機(jī)玻璃粉、有機(jī)載體混合攪拌并軋制而成。其中，金屬粉作為導(dǎo)電相，它決定了漿料的電性能，并影響著成膜后的物理和機(jī)械性能，目前商用的背電場漿料的導(dǎo)電粉通常由鋁含量為99.0wt%以上的微細(xì)球形鋁粉組成，其中，粒徑一般在0.1-10μm之間。

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(chǎn)品，只要配方組成合適，燒結(jié)工藝正確，鋁膜在燒結(jié)后對基體的附著力以及表面狀況基本能滿足行業(yè)要求，并且漿料中也不含鉛等重金屬，符合環(huán)保要求。但隨著行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率也越來越高。如何在保證燒結(jié)后的基本性能滿足行業(yè)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(zhuǎn)換效率，成為該類漿料研究的核心問題。

專利CN101728439A公開了一種晶體硅太陽能電池鋁漿組成，其中含有質(zhì)量百分比為0.5-6.0%的金屬或非金屬粉末添加劑，該添加劑為硼、硅、鋅、銻、錫中的一種或幾種，平均粒度為2-10μm，印刷后在880±5℃網(wǎng)帶爐中燒結(jié)，峰值溫度時(shí)間為10秒。

專利CN201010283068公開了一種鋁硼共摻的硅太陽電池背場及其制作方法，即在鋁漿中加入硼源，攪拌均勻，得到混合漿料；引入硼元素的物質(zhì)可以是單質(zhì)硼、三氧化二硼或者硼酸鉀等，其中硼元素在混合漿料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-3.0%，漿料在650-950℃燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間不超過5min。

以上兩篇專利的中的一個(gè)共同點(diǎn)都是期望在漿料中添加單質(zhì)硼或硅等功能元素來改善電池片的翹曲度或者降低電池的串聯(lián)電阻，并提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無法同時(shí)保證電池片性能良好且電池光電轉(zhuǎn)化效率高的問題，本發(fā)明提供了一種太陽能電池用導(dǎo)電漿料，包括金屬粉、無機(jī)玻璃粉和有機(jī)載體，其中，所述導(dǎo)電金屬粉為硼鋁合金粉，且以所述硼鋁合金粉的總重量為基準(zhǔn)，所述硼鋁合金粉中硼元素的重量百分含量為0.1-3.5wt%。

同時(shí)本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)本發(fā)明制備的導(dǎo)電漿料不僅很好地符合太陽能電池的要求，而且本發(fā)明提供的導(dǎo)電漿料最終制備的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率也比較高，能達(dá)到17.30%以上，符合現(xiàn)有技術(shù)的高發(fā)展。

本發(fā)明同時(shí)提供了該種太陽能電池用導(dǎo)電漿料的制備方法，包括將金屬粉、玻璃粉及有機(jī)載體混合，其中，所述金屬粉為硼鋁合金粉。

本發(fā)明只需通過將硼鋁合金粉替代純鋁粉制作用于太陽能電池的背場漿料，在燒結(jié)過程中只需要將燒結(jié)的溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶岣呒纯桑恍枰脑瓉淼碾姵仄圃旃に嚕杀镜玫接行Э刂疲欣诖笈可a(chǎn)。

本發(fā)明還提供了一種太陽能電池片的制備方法，包括步驟：絲網(wǎng)印刷背面銀電極，烘干，再采用絲網(wǎng)印刷背場用導(dǎo)電漿料，再烘干，再絲網(wǎng)印刷正面銀電極漿料，在峰值溫度≥1050℃的隧道爐中進(jìn)行燒結(jié)，得太陽能電池片；其中，所述背場用導(dǎo)電漿料為本發(fā)明提供的導(dǎo)電漿料。

本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，當(dāng)本發(fā)明提供的導(dǎo)電漿料在峰值顯示溫度≥1050℃的隧道爐中進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，硼鋁導(dǎo)電功能合金粉可進(jìn)行燒結(jié)，熔融狀態(tài)下的硼原子和鋁原子可以同時(shí)滲入P型硅中形成硼鋁共摻雜，硼鋁原子共滲得到的有效載流子濃度，遠(yuǎn)比純鋁得到的有效載流子濃度大，因此，電池獲得的開路電壓也越高。同時(shí)，較高電壓的PP+結(jié)可更有效地阻擋少數(shù)載流子向高復(fù)合的背表面處運(yùn)動(dòng)，大幅度地降低了光生載流子在背表面處的復(fù)合率，從而提高電池的短路電流。因此，電池片的光電轉(zhuǎn)換效率大大得到提高。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種太陽能電池用導(dǎo)電漿料，包括金屬粉、無機(jī)玻璃粉和有機(jī)載體，其中，所述導(dǎo)電金屬粉為硼鋁合金粉，且以所述硼鋁合金粉的總重量為基準(zhǔn)，所述硼鋁合金粉中硼元素的含量為0.1-3.5wt%。