[發明專利]用于晶硅太陽能電池正面銀漿的低熔點玻璃粉及制備方法

有效

• 申請號: 201410199306.4
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN105084766B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 任益超;鄭建華;張愿成;敖毅偉;袁曉;趙欣侃
• 申請（專利權）人: 上海太陽能工程技術研究中心有限公司
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 楊元焱

技術領域

本發明涉及電子材料，尤其是涉及一種用于晶硅太陽能電池正面銀漿的玻璃粉及制備方法。

背景技術

太陽能發電具有諸多無可比擬的優點。太陽能具有資源豐富，取之不盡用之不竭的特點。同時，太陽能發電設備結構簡單，易安裝運輸，建設周期短，維護簡單，使用方便，安全。并且，發電過程中無需消耗燃料，無機械轉動部件，不會對環境造成任何污染和破壞。因此太陽能發電具有明顯的經濟效益。

晶硅太陽能電池發電以其較高的轉化效率，長壽命以及低成本，仍是目前主要的太陽能發電方式。晶硅太陽能電池正面金屬化主要采用絲網印刷來實現，而作為絲網印刷的原料，銀厚膜漿料在追求更高的電池效率的目標指引下，不斷改進更新。銀厚膜漿料中的玻璃含量一般占漿料的質量的1～5％，但是卻是獲得好的電極性能的必不可少的因素。玻璃相在電極燒結過程中起到以下幾個方面的作用：1.助熔，使銀在較低溫度和較短時間內燒結成致密的結構，獲得好的體電導率2.蝕穿氮化硅膜，為了最大利用入射光，晶硅電池表面鍍有一層絕緣的氮化硅膜，在燒結過程中蝕穿這層絕緣膜是形成銀電極和硅基片之間好的的歐姆接觸的前提。3.傳輸銀，由于玻璃本身也屬于絕緣體，為了獲得好的歐姆接觸，玻璃體內析出金屬顆粒以及在硅片表面形成金屬發射點是獲得好的歐姆接觸的基礎。為了滿足以上三個要求，玻璃必須具有較低的軟化溫度，適宜的膨脹系數，對銀和硅能很好的浸潤能力以及好的化學穩定性。含鉛玻璃體系可以同時滿足以上幾個要求，但是出于環境保護的考慮，中國專利CN102910828A、CN102126829A中分別公開了Bi-Zn-B,Ba-Zn-B兩種無鉛玻璃體系。而實際應用中發現，不含鉛的玻璃體系難以獲得和含鉛玻璃體系類似的 性能。因此，目前商業化的正面銀漿都采用了含鉛的玻璃相。為了追求更高的電池轉換效率，晶硅太陽能電池硅片的擴散方阻越來越大，意味著PN結的深度越來越淺，這就對玻璃相的性能提出了更高的要求。

本發明所要解決的技術問題是改善傳統的鉛硅體系玻璃相，使其滿足高方阻晶硅電池片的要求，同時盡量減少對環境的污染。本文提供了一種低鉛含量的玻璃粉及其制備方法，該玻璃粉通過降低玻璃中鉛的含量，在體系中加入特定氧化物，不僅可以削弱玻璃對硅基片的腐蝕，降低蝕穿PN結的風險，同時可以獲得對銀界面更優異的潤濕性能和對銀離子的傳輸性能，形成好的歐姆接觸，從而提高晶硅電池的光電轉換效率。

發明內容

本發明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種用于晶硅太陽能電池正面銀漿的低熔點玻璃粉及制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種用于晶硅太陽能電池正面銀漿的低熔點玻璃粉，其特征在于，由以下重量百分含量的物質配制加工而成：

上述用于晶硅太陽能電池正面銀漿低熔點玻璃粉的制備方法，按下列步驟和條件加工：

(1)按重量百分比稱取各原料混合均勻；

(2)將混合均勻的原料倒入坩堝，加蓋后放入馬弗爐內加熱熔融成玻璃 液；

(3)將玻璃液水淬成玻璃料；

(4)將玻璃料烘干；

(5)將烘干后的玻璃料粉碎成粒徑范圍為0.5～5um的玻璃粉。

步驟(2)中所用坩堝為剛玉坩堝，加熱熔融溫度為950～1200℃，保溫40～80min。

步驟(5)中所述粉碎是采用行星球磨粉碎機粉碎。

本發明提供的低熔點玻璃粉用于制作高方阻晶硅太陽能電池正面銀漿料時，能很好的浸潤銀，增加對銀離子的溶解，在硅表面形成更多的銀晶粒，形成好的歐姆接觸，降低接觸電阻。同時，由于降低了玻璃體內的鉛含量，降低了擊穿淺結的風險。從而有利于提高太陽能電池的光電轉換效率和使用壽命。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明，表1是實施例的成分配比及由其制備的電池片的性能指標。

實施例1