[發明專利]晶體硅太陽能電池背場局域接觸鋁漿及其制備方法

有效

• 申請號: 201310489103.4
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103531265A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 朱鵬;陳衛明
• 申請（專利權）人: 南通天盛光伏科技有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/18
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技術領域

本發明涉及太陽能電池的背場穿透型鋁漿及其制備方法，具體涉及一種背場局域接觸穿透型鋁漿及其制備方法。

背景技術

目前，降低晶體硅成本，是競爭日益激烈的光伏產業追求的目標之一，降低硅原料成本，一般需要向更薄的硅片發展，采用更薄的硅片是以后晶體硅太陽能電池產業發展的趨勢之一。

少數載流子的擴散長度大于硅片的厚度時，電池片上下表面的復合速率對效率的影響顯得更加重要。改善表面鈍化的質量、降低表面復合速率已經成為提高電池效率的主要手段之一。背鈍膜主要包括氮化硅、氧化硅、氧化鋁以及氮氧化硅等化學結構，背鈍化電池相較于普通電池，它的表面鈍化膜可以降低載流子復合，提高轉化效率；還可以改善接觸，降低接觸電阻，增加并聯電阻；同時，它還具有減反射作用。

?在電池背表面形成了一層鈍化層后，為了使得印刷上去的背場鋁漿和太陽電池的襯底有個良好的歐姆接觸、收集電流，就出現了以下的制備工藝：①激光開孔法，美國杜邦公司已經推出了幾款應用于這一技術的漿料，杜邦?Solamet??PV36x系列新型鋁漿應用于背面鈍化(Rear-side?Passivation)晶體硅光伏電池技術，成功達到20.3%電池轉換效率，更高的轉換效率即代表電池能輸出更多電力。但是這一技術所產生的不足在于需要添加一整套的設備，同時工藝復雜，產生的成本高。②化學腐蝕法，主要是在復合鈍化膜上采用硅漿料絲網印刷具有點接觸圖案的硅漿層，然后采用化學腐蝕液腐蝕掉復合鈍化膜中未被硅漿層覆蓋的區域，德國莫克公司也有相應的腐蝕試劑，但是化學腐蝕的不足在于會產生污染。

采用絲網印刷的方法制備條形狀局域接觸和背面點接觸發現，在正常的燒結狀態下，鋁漿很難穿透鈍化膜，無法形成良好的歐姆接觸，導致串聯電阻增大，降低電池片光電轉化效率。形成良好的歐姆接觸，提高填充因子，是背鈍化技術發展應用的必要條件。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種可用于晶體硅太陽能電池背場局域接觸的鋁漿，該鋁漿的主要特點在于是通過共燒結的工藝，使得鋁漿直接穿透背面鈍化層，形成良好的歐姆接觸。

技術方案：本發明所述的一種晶體硅太陽能電池背場局域接觸鋁漿及其制備方法，所述鋁漿的組成及重量百分含量：低熔點鋁合金60～80%、有機粘結劑10～20%、玻璃粉6～10%、助劑1～10%。

作為優選，所述低熔點鋁合金是鋁硅合金粉，鋁鎂合金粉和鋁硼合金粉的一種或幾種。

作為優選，所述鋁硅合金粉的組成及其質量百分比稱重：80～85%鋁和15～20%硅，其熔點在610～650℃；所述鋁鎂合金粉的組成及其質量百分比稱重：75～85%鋁和15～25%鎂，其熔點590-650℃；所述鋁硼合金粉的組成及其質量百分比稱重：70～80%鋁和20～30%硼，其熔點630～650℃。

作為優選，所述有機粘結劑的組成及其質量百分比稱重：10～20%高分子聚合物和80～90%有機溶劑。

作為優選，所述高分子聚合物為環氧樹脂、有機硅樹脂、硼改性樹脂、二甲苯樹脂等中的一種或幾種。

作為優選，所述有機溶劑為松油醇，丁基卡必醇醋酸酯和卵磷脂按2:2:1配比組成。

作為優選，所述玻璃粉的原料組成及其質量百分比稱重：15～20%的B₂O₃、1～3%的SiO₂、10～20%的Bi₂O₃、60～70%的PbO和5～10%的ZnO，將稱好的上述原料混合均勻后置于高溫馬弗爐加熱，溫度控制900～1600℃，保溫時間：40～60分鐘，將熔化后的玻璃粉末顆粒使用離子水淬火后，球磨2.5～10小時，經200～400目篩取得到粒徑D90小于2微米的玻璃粘結劑備用，其中玻璃粉的熔點控制在350～450℃。

作為優選，所述助劑為導電助劑，該助劑是炭粉或鎳粉中的一種或兩種的組合，可有效的降低晶體硅太陽能電池的接觸電阻。

本發明還公開了一種一種晶體硅太陽能電池背場局域接觸鋁漿的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取占原料總質量的60～80%的低熔點鋁合金、助劑1～10%、玻璃粉6～10%與有機粘結劑10～20%混合，采用分散機在800-1000rpm轉速下，分散40～50min后，在三輥研磨機上研磨12遍；

（2）研磨后，加入占原料總量1-5%的有機溶劑，采用高速分散機在1000-2000rpm轉速下，分散10-30min,分散均勻，罐裝封口待用。