[發(fā)明專(zhuān)利]一種Ag(V,Nb)/稀土晶體硅太陽(yáng)電池合金漿料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410161164.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103943167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鶴;楊宏;姜云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01B1/16
• 分類(lèi)號(hào): H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于晶體硅光伏電池的制備領(lǐng)域，具體涉及一種Ag(V,Nb)/稀土晶體硅太陽(yáng)電池合金漿料及其制備方法。

背景技術(shù)

光伏電池作為一種直接利用太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換器件，一直在向兩個(gè)方向發(fā)展，一個(gè)是降低光伏電池的生產(chǎn)成本，一個(gè)是提高光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，光伏電池的可靠性也是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

晶體硅光伏電池具有效率高、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)幾十年里將會(huì)是是光伏發(fā)電的主力。現(xiàn)有的晶體硅光伏電池制造工藝過(guò)程如下：

先對(duì)硅片進(jìn)行檢驗(yàn)，再清洗制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕、去磷硅玻璃、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)，最后測(cè)試分選。

在絲網(wǎng)印刷工藝中需要絲網(wǎng)印刷銀漿料，然后燒結(jié)制作前電極。

當(dāng)前銀漿料存在的主要問(wèn)題有：

1.銀漿料價(jià)格昂貴，占整個(gè)電池成本的比例高達(dá)17%，導(dǎo)致發(fā)電成本居高不下；

2.全球銀總儲(chǔ)備量有限，未來(lái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電要成為人類(lèi)能源主力，那么全球所有的銀不能滿足這個(gè)要求；

3.漿料燒結(jié)后附著力差，影響光伏組件的可靠性；前電極接觸電阻較大，導(dǎo)致電池串聯(lián)電阻增加，光電轉(zhuǎn)換效率低。

銀漿的質(zhì)量和性能對(duì)太陽(yáng)電池的性價(jià)比有著極大的影響。

銀的電阻率是1.586*10^-8Ω.cm，是所有金屬中導(dǎo)電性能最好的，除此之外，銀還具有抗氧化性好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，用于晶體硅太陽(yáng)電池電極時(shí)，可在空氣中高溫?zé)Y(jié)。但是，其價(jià)格昂貴，資源短缺，與硅形成的接觸勢(shì)壘也較高，不利于降低太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻和提高效率。銀和硅的附著力太差，只能依靠漿料中的粘結(jié)相提高其電極附著力，還有銀離子固有的遷移問(wèn)題也是造成太陽(yáng)電池組件提前失效的原因之一。而銅的價(jià)格便宜,電阻率為1.678*10^-8Ω.cm,被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電涂料、電極材料、催化劑等領(lǐng)域。但是超細(xì)銅粉的化學(xué)性質(zhì)比銀活潑得多，容易發(fā)生氧化，在銅的表面生成Cu₂O和CuO薄膜。而且銅粉粒度越細(xì)，其比表面積越大，氧化速度也就越快,所以無(wú)法在太陽(yáng)電池工藝中通過(guò)廉價(jià)的高溫?zé)Y(jié)工藝形成電極。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種Ag(V,Nb)/稀土晶體硅太陽(yáng)電池合金漿料及其制備方法，其減小了絲網(wǎng)印刷銀漿與硅基底的接觸電阻，增強(qiáng)了電極附著力，同時(shí)，減小了金屬銀的消耗，提高了晶體硅太陽(yáng)電池效率，降低了電池成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種Ag(V,Nb)/稀土晶體硅太陽(yáng)電池合金漿料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括，玻璃粘結(jié)劑0.1-0.4份，超細(xì)銀粉7.5-8份，超細(xì)VO₂粉末和超細(xì)Nb₂O₃粉末的混合物0.2-0.5份，稀土粉末0.1份、有機(jī)粘合劑1-1.4份和0.3-0.4份稀釋劑。

所述玻璃粘結(jié)劑是通過(guò)以下方法制得的：按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將45%-50%的Bi₂O₃，25%-30%的ZnO，2%-5%的Al₂O₃，20%-25%的B₂O₃，1%-5%的SiO₂，1%-5%的CaO，1%-5%的TiO₂混合均勻，得到玻璃粘結(jié)劑。

所述超細(xì)銀粉的平均粒徑范圍為0.2-2um；超細(xì)VO₂粉末、超細(xì)Nb₂O₃粉末的粒徑均小于5um。

所述稀土粉末為Ce、Eu或Gd粉末。

所述有機(jī)粘合劑是通過(guò)以下方法制得的：按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將0.3-0.8份的乙基纖維素，0.5-1.0份的松油醇，0.3-0.6份的氯醋樹(shù)脂，0.3-0.7份的酚醛樹(shù)脂混合，再加入8-9份溶劑加熱至95-120℃，攪拌至完全溶解后得到透明的有機(jī)粘合劑。

所述溶劑為乙二醇乙醚或醋酸丁酯。

所述稀釋劑為松油醇或石油醚。

所述超細(xì)VO₂粉末和超細(xì)Nb₂O₃粉末的混合物中超細(xì)VO₂粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60-70%。

一種Ag(V,Nb)/稀土晶體硅太陽(yáng)電池合金漿料的制備方法，包括以下步驟：