[發(fā)明專利]一種晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410123183.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104952512B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚偉華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H01B1/22
• 分類號(hào): H01B1/22;H01B1/16;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于晶體硅太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料及其制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前關(guān)于太陽(yáng)能電池的研究非常活躍，太陽(yáng)能電池有望成為未來(lái)電力供應(yīng)的主要支柱，晶體硅太陽(yáng)能電池是光伏市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品，而導(dǎo)電漿料是制作晶體硅太陽(yáng)能電池的主要輔助材料。這類漿料主要由導(dǎo)電金屬粉、無(wú)機(jī)玻璃粉、有機(jī)載體等混合軋制而成。金屬粉作為導(dǎo)電相，它燒結(jié)后與基體硅層形成金屬-硅合金，降低電極與硅界面的肖特基勢(shì)壘；玻璃粉的主要作用是使固化膜層與基體硅牢固結(jié)合起來(lái)；有機(jī)載體控制漿料的流變特性，調(diào)節(jié)漿料的施工性能。

鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料為該類漿料的一種，它印刷在電池的整個(gè)背光面上，并形成PP+結(jié)，為電池提供部分的開(kāi)路電壓（Voc）。因此，鋁導(dǎo)電漿料的性能好壞對(duì)電池的電性能和外觀的優(yōu)劣都有著重要的影響。目前對(duì)鋁導(dǎo)電漿料的研究，一方面通過(guò)改進(jìn)漿料配方提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率；另一方面是提升漿料的其他性能，如改善外觀、提高鋁膜表面光滑度、降低其對(duì)電池的翹曲度的影響等。

通過(guò)改變鋁導(dǎo)電漿料的組成配方，提高晶體硅太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率，這方面的研究很多。關(guān)于如何降低鋁漿對(duì)電池片翹曲度的影響的研究也有不少，但專門針對(duì)如何改善鋁漿燒結(jié)后的鋁膜的外觀的研究不多。

公開(kāi)號(hào)為CN103123812A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種晶體硅太陽(yáng)能電池鋁漿，所述鋁漿的組分及其重量份數(shù)為：鋁粉80-85份、硼粉30-40份、銀粉1-10份、有機(jī)載體2-8份、玻璃粉0.5-6份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-4份、硬脂酸鋅0.05-2份。

該漿料雖然可以抑制燒結(jié)后的電池片彎曲，但是其光電轉(zhuǎn)換效率低、鋁背場(chǎng)的表面粗糙，有龜裂紋。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料在燒結(jié)后存在表面粗糙、有龜裂紋的技術(shù)問(wèn)題，提供一種表面光滑、沒(méi)有龜裂紋的太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料及其制備方法。

本發(fā)明提供了一種晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料，所述導(dǎo)電漿料包括鋁粉、無(wú)機(jī)玻璃粉、有機(jī)載體及防龜裂紋添加劑；所述防龜裂紋添加劑為氧化硼粉和/或無(wú)定形硼粉。

本發(fā)明還提供了該晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料的制備方法，將無(wú)機(jī)玻璃粉和防龜裂紋添加劑分散于有機(jī)載體中，然后加入鋁粉，研磨即得到晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料。

本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料中，添加了一定量的防龜裂紋添加劑氧化硼粉和/或無(wú)定形態(tài)硼粉。采用本發(fā)明的鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料絲網(wǎng)印刷在晶體硅太陽(yáng)電池的背光面上，過(guò)隧道爐燒結(jié)后的鋁膜表面無(wú)龜裂紋，表面美觀、光滑，無(wú)鋁皰鋁珠現(xiàn)象，電池片翹曲度、與硅襯底的附著力、光電轉(zhuǎn)換效率等性能均符合行業(yè)要求。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種晶體硅太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)導(dǎo)電漿料，所述導(dǎo)電漿料包括鋁粉、無(wú)機(jī)玻璃粉、有機(jī)載體、防龜裂紋添加劑；所述防龜裂紋添加劑為氧化硼粉和/或無(wú)定形硼粉。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)公開(kāi)號(hào)為CN103123812A的專利中，雖然因鋁漿加入較多的硼粉，可抑制燒結(jié)后電池片的彎曲，但是，硼粉比鋁粉的導(dǎo)電性能差很多，而且，在目前常規(guī)的燒結(jié)溫度下，硼與硅不容易形成合金，因此采用該漿料制備的太陽(yáng)能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率有可能有較大程度的下降，并且，采用該漿料制備的太陽(yáng)能電池的鋁背場(chǎng)表面仍存在表面粗糙，有龜裂紋，若粗糙嚴(yán)重，則對(duì)后續(xù)制備電池組件產(chǎn)生不利的影響。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出，鋁導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電金屬鋁粉，其表面覆蓋一定厚度（一般在10-20nm）的氧化鋁，在鋁漿料過(guò)燒結(jié)爐燒結(jié)時(shí)，當(dāng)溫度高于導(dǎo)電漿料中玻璃粉的熔融溫度時(shí)，鋁粉表面的氧化鋁與玻璃粉發(fā)生融蝕作用，從而導(dǎo)致該氧化鋁膜破裂，其中新鮮的鋁單質(zhì)體被剝離出來(lái)，與硅襯底接觸的那部分鋁與硅形成硅鋁合金層，該硅鋁合金層形成PP+結(jié)。鋁單質(zhì)之間相互接合形成背場(chǎng)的主體層，鋁粉與鋁粉之間融合處可發(fā)生結(jié)晶，如果玻璃粉的流動(dòng)性很弱，所采用鋁粉的比表面積大，吸油量大，則玻璃粉的熔融液可能不能充分填充鋁粉之間的晶界，從而在晶界處呈現(xiàn)出龜裂紋。