[發明專利]一種適應高方阻淺結的太陽能電池背鋁漿料用粉體料

有效

• 申請號: 201210446526.3
• 申請日: 2012-11-10
• 公開（公告）號: CN103000247A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 戈士勇
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01L31/0224
• 代理公司: 江陰大田知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 楊新勇

技術領域

本發明涉及一種電子漿料，具體涉及一種適應高方阻淺結的太陽能電池背鋁漿料用粉體料。

背景技術

太陽能電池是一種能將太陽能轉化為電能的半導體器件。隨著光伏行業的發展，高方阻淺結逐漸成為了太陽能電池片的發展趨勢之一。高方阻淺結有利于提高了少子的存活率，同時增加短波效應，提高電池片的開路電壓和短路電流。實現電池片的高方阻淺結一般要求用來制作太陽能電池電極的正銀漿料具有高燒結溫度。由于目前普遍采用的是正銀漿料和背鋁漿料共燒的工藝，這就必然要求背鋁漿料同時也具有高燒結溫度。但是，正常的背鋁漿料在高溫燒結中往往會出現鋁珠和鋁苞，影響電池片的電性能和使用壽命。因此有必要在背鋁漿料的配方上進行調整，以適應高溫燒結工藝的發展趨勢。由于背鋁漿料中的溶劑、有機載體和助劑在電池片的低溫烘干階段中基本都可被除去，因此這些組分對背鋁漿料的燒結溫度基本不產生影響，而對背鋁漿料的燒結溫度產生影響的因素主要來源于鋁粉、玻璃粉和無機添加劑。因此，開發一種由鋁粉、玻璃粉和無機添加劑組成的適應高方阻淺結的太陽能電池背鋁漿料用粉體料是太陽能電池生產中的一個關鍵技術要點。

目前，太陽能電池背鋁漿料多采用單一粒徑的鋁粉為導電體，其缺點為鋁粉的燒結活性單一，這類背鋁漿料往往接觸電阻較高或者燒結中易出現鋁珠和鋁苞。相比之下，使用多粒徑分布的鋁粉的混合物作為背鋁漿料的導電體，如申請號為201010264080.3的中國專利中公開的一種使用3-5μm的細鋁粉和6-8?μm的粗鋁粉的混合物作為導電體的背鋁漿料，由于其中的粗細鋁粉具有不同的燒結活性，因此該背鋁漿料具有較低的接觸電阻，同時高溫燒結時也不易出現鋁苞。但是這種背鋁漿料還不完全適用于具有高方阻淺結結構的太陽能電池片，因為其所用粉體料只考慮鋁粉之間的粉體級配，忽視了鋁粉與玻璃粉以及無機添加劑之間的粉體級配；因此，背鋁漿料用粉體料以及相應的背鋁漿料的綜合性能還有進一步改善的空間，以適用于具有高方阻淺結結構的太陽能電池片。

發明內容

本發明需要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種適應高方阻淺結的太陽能電池背鋁漿料用粉體料。

本發明需要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：一種適應高方阻淺結的太陽能電池背鋁漿料用粉體料，其組成及其重量百分數為：粗鋁粉50-89%、細鋁粉10-40%、玻璃粉0.5-8%、余量為添加劑；其中，各組分的重量百分數之和為100%。

為了適應與具有高燒結溫度的正銀漿料共燒結的工藝進而實現電池片的高方阻淺結，上述粗鋁粉平均粒徑為4-6μm，上述細鋁粉平均粒徑小于3μm，該粗鋁粉可以承受共燒結時的高溫氛圍，同時該細鋁粉可以有效地填充該粗鋁粉的孔隙，以減小鋁背場和硅基板之間的接觸電阻，提高鋁背場的電性能。

為了實現有效地粘接上述的鋁粉，該背鋁漿料用粉體料采用了具有雙峰態粒徑分布的玻璃粉；其中，平均粒徑小于0.5μm的細玻璃粉重量上占5-30%，余量為平均粒徑為0.5-5μm的粗玻璃粉，粗玻璃粉和細玻璃粉的重量百分數之和為100%。粗玻璃粉可以分散在上述的粗鋁粉之間的孔隙中，而細玻璃粉可以分散在上述的細鋁粉之間的孔隙中，故采用該粗細玻璃粉的混合物既可有效粘接粗鋁粉，又可有效粘接細鋁粉，避免鋁粉在燒結中形成鋁珠或鋁苞。

為了進一步改善玻璃粉對鋁粉的粘接性，同時避免玻璃粉在高溫燒結時在硅基板上過度流延而導致鋁珠或鋁苞的形成，上述細玻璃粉和粗玻璃粉的軟化點均為480-580℃。這兩種玻璃粉都具有高軟化溫度，有效地防止了玻璃粉在高溫共燒結中發生過度熔融流延。

優選的技術方案為，上述的細玻璃粉的組成及其重量百分數為：氧化鉍20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-35%、氧化鋅5-30%、氧化鈣1-10%、氧化錫1-5%，其中粗玻璃粉各組分重量百分數之和為100%；上述的粗玻璃粉的組成及其重量百分數為：氧化鉍20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-29%、氧化鋅5-30%、氧化鈣1-10%、氧化錫1-5%、氧化鋁1-10%，其中細玻璃粉各組分重量百分數之和為100%。

為了促進P+鋁背場的形成以及進一步提高電池片的開路電壓，該背鋁漿料用粉體料采用硼、鎵、銦、鉈金屬單質中的一種或幾種為添加劑。