[發明專利]一種低印刷濕重的太陽能電池背鋁漿料

有效

• 申請號: 201310621286.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103617821A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 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;H01B1/22
• 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

本發明涉及一種導電漿料，具體涉及一種低印刷濕重的太陽能電池背鋁漿料。

背景技術

背電場制作是太陽能電池生產工藝中一道重要的工序。在制造晶體硅太陽能電池時，利用絲網將鋁漿印刷在硅片的背面，經過干燥、燒結、冷卻等工藝，可以形成在硅基板和鋁層之間形成硅-鋁合金層，以消除硅片和電極之間的肖特基勢壘，實現良好的歐姆接觸，且冷卻后的硅片上形成摻雜有鋁的硅外延生長層，即背場層，以提高電池的開路電壓和提高光電轉換效率。因此鋁漿的產品性能與轉換效率關系密切。

一款優質高效的鋁漿產品，性價比要高。要降低鋁漿的成本，主要途徑之一是降低印刷濕重。另外，由于硅和鋁的膨脹系數相差過大，過大的印刷濕重會增加燒結后電池片的翹曲；而且目前的發展趨勢是使用的硅片厚度越來越薄，因此由此帶來的薄硅片翹曲現象將更為嚴重。降低鋁漿成本和克服硅片翹曲現象都要求盡量降低鋁漿的印刷濕重。但是，降低鋁漿的印刷濕重易導致鋁苞產生。背場漿料印刷得太薄，使得局部過多的硅溶于鋁中。能譜分析也說明了鋁苞為實心，且鋁苞處的硅含量大于平整表面處的硅含量。

因此，對于低印刷濕重太陽能電池背鋁漿料來說，如何消除鋁苞至關重要。

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，提供一種低印刷濕重的太陽能電池背鋁漿料，由該漿料得到的鋁膜不易產生鋁苞。

本發明需要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種低印刷濕重的太陽能電池背鋁漿料，其組分按重量百分數計算包括：

鋁粉???????????????????????????????????60~78%

無鉛玻璃粉?????????????????????????????0.5~7%

有機載體???????????????????????????????20~39.4%

合金粉末???????????????????????????????0.1~5%；

其中所述合金粉末包括硅、鋁及第三金屬，第三金屬的熔點<577℃，硅的重量百分數含量≤18%。添加熔點<577℃的第三金屬可以降低硅鋁合金粉末的共熔溫度；在背鋁漿料的燒結過程中，該合金粉末可以在達到硅基板與鋁粉的共熔溫度之前、即該合金的熔點附近流動至硅基板表面，形成鋁背場或鋁背場的主要部分。相比之下，添加常規硅鋁合金的背鋁漿料，硅基板和鋁粉需要加熱到至少577℃溫度才開始在其相接觸的界面處發生共熔，而添加的硅鋁合金也需要在至少577℃才能熔融并隨后流至進硅基板表面，故常規的硅鋁合金并不能及時補充至硅基板的界面，以抑制低印刷濕重情況下鋁苞的產生。

優選所述第三金屬為鋅或錫。優選地，所述合金粉末的組成按其重量百分數包括：硅0.1~18%、鋁75~99.80%以及鋅或錫0.1~7%。

優選所述合金粉末還包括至少一種稀土元素。優選地，所述合金粉末的組成按其重量百分數包括：硅0.1~18%、鋁75~99.79%、鋅或錫0.1~6.5%以及稀土元素0.01~0.5%。微量的稀土元素可以改善合金晶粒，使合金性能更為均勻，進而使燒結得到的鋁膜性能更為均勻。

優選地，所述有機載體的組分按照重量百分數計算包括：50~70%有機溶劑、5~20%粘結劑、1~10%流平劑、1~5%表面活性劑、余量為潤濕分散劑。

更為優選地，所述有機溶劑為松油醇、醋酸丁酯、丙二醇、乙二醇丁醚、甲氧基丙醇和二異丁酮中的一種；所述粘結劑為乙基纖維素、羥甲基纖維素、硝化纖維素、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂和松香樹脂中的一種；所述流平劑為三乙醇胺、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯與丙烯酸丁酯共聚物和有機硅改性聚丙烯酸酯中的一種；所述表面活性劑為卵磷脂、單硬脂酸甘油酯、聚山梨酯和油酸中的一種；所述潤濕分散劑為改性丙烯酸酯嵌段共聚體、長鏈多元胺酰胺、不飽和多元羧酸聚合物和改性聚硅氧烷共聚體中的一種。所用助劑體系可以改善潤濕性能，減少研磨過程所需時間并使漿料分散穩定化，還可以降低了體系粘度，改善了流動性。

更為優選地，所述無鉛玻璃粉的粒徑為1.3~1.6μm，所述鋁粉的粒徑為1.3~2.6μm。減小鋁粉和無鉛玻璃粉的粒徑可以改善流動性，對于低印刷濕重情況下，有利于避免鋁苞的產生。