[發明專利]晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿

有效

• 申請號: 201210254073.4
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102779566A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 任明淑;劉子英;王小記
• 申請（專利權）人: 樂凱膠片股份有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;郭紹華

技術領域

本發明屬于光伏電池技術領域，特別涉及一種晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿。

背景技術

太陽能電池是一種將太陽能轉變為電能的半導體器件，在光照條件下太陽能電池內部產生光生電流，通過電極可直接將電能輸出。為了將電能最大量的輸出，電極制作是一個非常重要的環節。硅太陽能電池電極包括正面銀電極和背場鋁電極，正面銀電極對硅太陽能電池片的電池轉換效率影響較大，銀漿料的性能直接決定了太陽能電池片正面電極的性能，是晶體硅太陽能電池制造中的關鍵材料。

申請號為201010286804.4的中國專利申請公開了一種無鉛環保型電子銀漿及其制備方法，該電子銀漿通過使用無鉛玻璃粘結劑，達到無鉛環保的問題，用于太陽能電池的正面電極。但是，由于其在玻璃高溫流動性、玻璃與基片的浸潤性和穩定性方面還存在不足，導致燒結后的電池片短路電流偏低，從而影響了電池的轉換效率。

另外，由于太陽能電池正面用銀漿需要在高溫條件下燒結，造成銀顆粒在高溫環境下容易發生氧化生成氧化銀，導致電極的導電性能下降，從而也影響太陽能電池的轉換效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服上述已有技術的缺陷、提供一種晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿，其組分及重量百分含量如下：銀粉?75～85%；無鉛玻璃粘結劑?0.5～2%；金屬合金粉?1～10%；有機粘結劑?5～15%；活性氧化物1～5%；其中，所述的銀粉平均粒徑0.2～1微米、振實密度大于4.5g/cc；所述的活性氧化物為納米γ-Al₂O₃粉末。

上述晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿，所述導電銀漿還包含0.1～2%的IrO₂抗氧劑。

上述晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿，所述金屬合金粉為Sn-Ag合金粉、Sn-Ag-Cu合金粉、Sn-Sb合金粉的一種。

上述晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿，所述的納米γ-Al₂O₃粉末的粒徑為15～25nm。

上述晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿，所述的無鉛玻璃粘結劑采用B-Zn-Sb玻璃體系、Bi-B-Si玻璃體系、Bi-Si-Zn玻璃體系中的一種。

上述晶體硅太陽能電池正面用無鉛導電銀漿，所述的有機粘結劑由重量百分比為5～20%的有機樹脂和80～95%的有機溶劑組成；所述的有機樹脂為乙基纖維素、丙烯酸樹脂、松香、硝基纖維素中的一種或幾種；所述有機溶劑為松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇丁醚、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或幾種。

本發明取得的有益效果為：

（1）本發明通過添加適量的活性氧化物γ-Al₂O₃，并控制無鉛玻璃粘結劑的用量，在高溫燒結時，該活性氧化物與熔融的玻璃相互作用，提高了玻璃料的高溫流動性和浸潤性，改進了玻璃料的穩定性和電性能，同時活性氧化物γ-Al₂O₃還能提高所生成電極膜的致密性和光滑度，從而增大了電池的短路電流，提高了電池片的轉換效率。

（2）本發明還通過添加適量的抗氧劑IrO₂，在提高玻璃料的高溫流動性和浸潤性、改進玻璃料的穩定性和電性能的同時，能夠有效減少銀顆粒的氧化，從而提高電池的開路電壓，提高了電池的電性能。

具體實施方式

導電銀漿主要由導電相、玻璃相和有機粘結劑組成，玻璃相主要在高溫時熔融，蝕刻減反射膜，并在硅基片和電極間形成連接。為符合環保要求，本發明中的玻璃相采用無鉛玻璃粘結劑，特別選用B-Zn-Sb玻璃體系、Bi-B-Si玻璃體系或Bi-Si-Zn玻璃體系，這些無鉛玻璃粘結劑為本領域技術人員所公知，它可以直接從市場購買也可以采用本領域技術人員熟知的方法制備得到。為了使無鉛玻璃粘結劑混合更加均勻，玻璃粘結劑的粒徑控制在10微米以下，用量控制在導電銀漿總重量的0.5～2.0%，因為，如果用量不足0.5%，則會影響減反射膜的蝕刻及硅基材與銀電極間的附著力；如果用量超過2.0%，則會降低電池片的電性能。