[發明專利]一種太陽能電池正面銀漿及其制備方法

有效

• 申請號: 201210585372.6
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103000249A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 楊建平;張俊剛
• 申請（專利權）人: 上?？镉铍娮蛹夹g有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種太陽能電池正面銀漿及其制備方法。

背景技術

隨著煤炭、石油、天然氣等傳統能源的短缺和人們對二氧化碳排放的關注，太陽能發電技術得到了跳躍式的發展。其中晶體硅太陽能電池技術作為太陽能發電技術的主體，一直備受人們的關注，通過對晶體硅太陽能電池技術的不斷研究，其光電轉換效率不斷提升。

太陽能電池的優劣除了取決于所使用的晶硅材料中的載流子濃度、分布和遷移率以外，還受到電池正負極電極性能的影響。其中正面電極直接影響著串聯電阻、分流電阻、填充因子和光電轉換效率，因此正面電極銀漿的質量決定了太陽能電池的性能。

導電銀漿主要包括以下幾個組成部分：銀粉、有機載體、玻璃粉和無機添加劑。在正面銀漿中，除了主要組分銀粉以外，玻璃粉和無機添加劑的組成和含量對電池片的最終效率的影響起著至關重要的作用。

目前，制備銀漿的玻璃粉多是商業化的高鉛玻璃粉，通過玻璃粉中的鉛腐蝕硅片表面的SiN減反層，并協助銀粉在硅表面形成二次結晶，形成有效的歐姆接觸。因此，通常使用高鉛玻璃粉作為制備正面銀漿的原料。但從目前硅基太陽能發展的趨勢來看，硅片表面高的方塊電阻將成為主流，因為高方阻硅片提高了短波響應，能有效地提高光電轉換效率。而高方阻硅基電池的PN結較低方阻的PN結淺，如用通常的高鉛玻璃粉去高溫腐蝕，很容易擊穿PN結，難以達到應有的效率。因此需要尋找新型的腐蝕性比較溫和的玻璃以達到適度腐蝕的效果。通過無機添加劑的添加，可以起到中和鉛腐蝕性能和促進銀鉛合金形成的作用。因此，通過對無機添加劑種類和含量的選擇可以擴大傳統正面銀漿的使用范圍，使其不僅能夠在高方阻硅基電池片上適用，還能有效地提高硅基太陽能電池的效率。目前太陽能電池正面銀漿專利及文獻報告較多，如在專利US20110308597、US20110232746、US20110308596中公開了利用碲酸鹽玻璃粉制備太陽能電池正面銀漿。但是，碲酸鹽玻璃粉因為鉛含量較低，對硅片的腐蝕性較差，雖然滿足了高方阻的需求但是卻降低了玻璃粉與硅片的燒結程度，從而降低了焊接拉力。因此碲酸鹽玻璃粉制備的銀漿的一個缺陷就是柵線與硅片的燒結性能差。在專利US7935279中公開了使用無鉛玻璃粉和無機添加劑TeO₂和Bi₂O₃制備太陽能電池正面銀漿，但是該發明所制備的正面銀漿轉換效率低，很難商業化。

因此，如何獲得一種轉換效率高，焊接拉力大，同時制備方法步驟少的太陽能電池正面銀漿，依然值得人們不斷努力探索。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種適用于高方阻硅基的太陽能電池正面銀漿及其制備方法，該銀漿轉化效率高，焊接拉力大。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的第一方面是提供一種太陽能電池正面銀漿，包含以下重量百分數的組分：銀粉80%～90%、含鉛玻璃粉0.5%～5%、無機添加劑0.05%～3%、有機載體5%～15%，所述含鉛玻璃粉中鉛的質量百分含量為30%～90%，所述無機添加劑包含TeO₂微粉，所述有機載體包括樹脂和有機溶劑。

本發明通過在正面銀漿中添加包含TeO₂微粉的無機添加劑，起到中和鉛腐蝕性能和促進銀鉛合金形成的作用，使玻璃的腐蝕性達到適度溫和的效果，使得高方阻硅基電池的PN結不易被擊穿，使原本在高方阻上不適用的高鉛銀漿能夠適用，并且大幅提高了太陽能電池轉化效率，同時保持了原始鉛玻璃粉與硅片的燒結性能，使該銀漿在太陽能電池上燒結后保持了較高的焊接拉力。

優選地，所述無機添加劑的重量百分數為0.1%～1.5%，更優選地為0.1%～0.5%；含鉛玻璃粉的重量百分數為1%～4%，更優選地為2.5%～3%。

所述含鉛玻璃粉中鉛的質量百分含量優選為70%～85%，所述含鉛玻璃粉的平均粒度優選為0.1μm～10μm，更優選為0.1μm~2μm。

為了使所得電池正面銀漿具有更好的轉換效率和焊接拉力，本發明優選地，所述TeO₂微粉的純度大于99.9%，TeO₂微粉的平均粒度在0.1μm～10μm，更優選為0.3μm～3μm。

優選地，所述銀粉的純度為99.0%～99.999%，所述銀粉為平均粒度在0.5μm～10μm的球狀或鱗片狀體。所述銀粉更優選為平均粒度在0.5μm～3μm的球狀體。