[發明專利]太陽能電池用導電漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210209770.8
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN103514973A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 譚偉華;廖輝;管玉龍;符燕青
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;C03C12/00;H01L31/0224
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種太陽能電池用導電漿料及其制備方法。

背景技術

伴隨著傳統能源的日漸枯竭、環境污染問題的日益加劇，新能源的開發和應用已經成為了人類研究的熱點。取之不盡用之不竭、綠色無污染的太陽能是新能源開發利用的重點之一。

導電漿料是制作硅基太陽能電池的重要材料。硅基太陽能電池一般通過將導電漿料印刷在硅基材上，然后干燥和燒結制備背電場和電極。現有的導電漿料主要由功能性粉體（金屬粉）、無機玻璃粉、有機載體混合攪拌并軋制而成。其中，金屬粉一般作為導電相，一般為鋁粉或銀粉，無機玻璃粉在燒結熔融時作為無機粘結劑，增強金屬粉與硅基底的粘附力。

目前商用太陽能電池導電漿料的玻璃粉一般由氧化鉍、氧化硼類的氧化物熔融水淬再球磨而成，一般只使用一種玻璃粉，玻璃粉的中值粒徑D₅₀一般為1.0~5.0μm，使用量通常占整個配方的2~10wt%，使用量較大，而無機玻璃粉為非導體，從而導致太陽能電池片的方阻較大，電池串聯電阻大，降低了電池的光電轉化效率，使太陽能電池片的光電轉換效率未達到理想要求。

發明內容

本發明為了解決現有導電漿料應用于太陽能電池時太陽能電池片的方阻仍較大，光電轉化效率不理想的技術問題，提供一種能制備方阻較低、填充因子高、光電轉化效率較高的太陽能電池片的導電漿料及其制備方法，同時導電漿料制備的金屬膜翹曲度低，可通過耐水煮測試，金屬膜層光滑致密，與硅片的附著力強，外觀良好。

本發明的第一個目的是提供一種太陽能電池用導電漿料，包括導電金屬粉、無機粘結劑及有機載體，所述無機粘結劑包括至少兩種無機玻璃粉。

本發明的第二個目的是提供上述導電漿料的制備方法，步驟包括：將至少兩種無機玻璃粉和導電金屬粉分散于有機載體中，研磨得導電漿料。

本發明的發明人意外發現，采用多種不同的無機玻璃粉混合作為太陽能電池用導電漿料的無機粘結劑，可以降低玻璃粉的總量，不僅制得的金屬膜與硅基底的附著力強，而且制得的金屬膜致密度高，外觀良好，無起皰現象和金屬顆粒現象。同時制備的太陽能電池片的方阻較低、填充因子高、光電轉化效率高。推測原因可能為目前的晶體硅太陽電池金屬化工藝一般是：絲網印刷漿料的硅片在過隧道燒結爐時，整個隧道爐沿硅片的行進方向有多個（9個或以上）溫度區域，硅片從室溫行進到峰值溫度（一般在900~930℃）再到室溫，溫度梯度變化范圍很大，并且整個過程的時間也在2分鐘左右，而單一玻璃粉的物理性能很難適應這種溫度急劇變化的狀況，例如單一玻璃粉就很難兼顧鋁粉在熔融點（660℃左右）之前和熔融點之后對鋁粉的融蝕效果。同時單一玻璃粉平均線膨脹系數在鋁背場導電漿料組成中與金屬鋁（膨脹系數為232×10^-7/℃，20~300℃）和硅（膨脹系數為26×10^-7/℃，20~300℃）的差異很大，很難平衡金屬鋁和硅片的差異，采用多種混合玻璃粉，可有效減少硅片-玻璃粉-鋁粉之間熱膨脹梯度，從而大范圍減少電池的翹曲度。同時研究也發現大量的玻璃粉可導致電池片的翹曲度增大，破片率上升，而本發明可大大降低玻璃粉的總量，也能進一步降低電池的翹曲度，提高良率，降低成本。

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。

本發明提供了一種太陽能電池用導電漿料，包括導電金屬粉、無機粘結劑及有機載體，所述無機粘結劑包括至少兩種無機玻璃粉。可以降低玻璃粉的總量，不僅制得的金屬膜與硅基底的附著力強，而且制得的金屬膜致密度高，外觀良好，無起皰現象和金屬顆粒現象。同時制備的太陽能電池片的方阻較低、填充因子高、光電轉化效率高。

不同的多種無機玻璃粉間組成不同，可以是成分完全不同，選用不同系列的玻璃粉，例如可以選用Pd系、Bi-B-Si系玻璃粉等，本發明優選不同的多種無機玻璃粉均為Bi-B-Si系玻璃粉，不過Bi-B-Si系玻璃粉中的組分不同，可以是所含的無機氧化物種類不同，也可以是所含的無機氧化物的百分含量不同，本發明優選不同種的無機玻璃粉是通過不同百分含量的無機氧化物熔煉而成。

優選，以每種無機玻璃粉的總量為基準，多種無機玻璃粉分別獨立的包括