[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 |
| 地址: | 710049 *** | 國(guó)省代碼: | 陜西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 ag nb 稀土 晶體 太陽(yáng)電池 合金 漿料 及其 制備 方法 | ||
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:
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