[發明專利]一種晶硅太陽能電池背面電極銀漿及其制備方法

在審

• 申請號: 201611164704.8
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106653148A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 楊國英;黃超鋒;蘭金國
• 申請（專利權）人: 杭州杭碩新材料科技有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 王桂名

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池電極材料，尤其涉及一種晶硅太陽能電池背面電極銀漿及其制備方法。

背景技術

太陽能是人類取之不盡、用之不竭的可再生新能源，也是清潔能源，不產生任何的環境污染。因此，太陽能被認為是21世紀最重要的新能源。越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業爭相投入巨資，擴大生產，以爭一席之地。

目前我國太陽能電池產量已超過20GW，是世界太陽能電池的第一大生產國。然而，我國太陽能電池的關鍵設備、原材料嚴重依賴進口，特別是晶體硅太陽能電池的電極銀漿大多采用進口銀漿，如美國杜邦、韓國三星等，嚴重制約了我國光伏行業的良性發展。晶體硅太陽能背面電極銀漿是太陽能電池片的重要組成部分，可在太陽能電池背面形成銀膜，與正面電極連接起來，起到電流的收集、匯流作用。

中國專利CN 102368391B公開了一種用于晶體硅太陽電池的高電導率無鉛銀漿，所述無鉛銀漿的組分及各組分的重量百分比為:導電銀粉75％，玻璃粘合劑3％-5％，無機添加劑3％-5％，有機載體15％-19％，所述導電銀粉為微米銀粉和納米銀粉的混合粉末。該發明摻入了若干含量的低熔點納米銀，彌補了因氧化鉛的限制使用而造成的燒結溫度過高的缺陷；此外，通過微米銀粉優化級配，且用納米銀替代了導電性差的氧化鉛，燒結后能形成極高電導率、低歐姆接觸及附著力極強的銀電極，能夠有效地降低晶體硅太陽能電池的串聯電阻，從而提高晶體硅太陽能電池的光電轉換效率。

中國專利CN 105655005 A公開了一種晶體硅太陽能電池用電極銀漿，按照重量份數計，所述銀漿原料組成為：銀粉40～60份，銻粉5～10份，錳銅合金粉10～20份，磷酸鐵鋰/碳納米管復合材料1～5份，玻璃粉1～8份，硅烷偶聯劑0.5～2份，丙二醇單丁醚8～10份，松節油1～5份，卵磷脂1～3份，乙基纖維素0.1～0.5份，氣相二氧化硅0.25～1份。該發明所得的電極銀漿不含鉛，完全符合環保要求，應用于太陽能電池的生產，能在太陽能電池表面形成附著力強、電池光電轉換效率高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可降低銀膜串聯電阻，從而提高太陽能電池光電轉換效率的晶硅太陽能電池背面電極銀漿，本發明還提供了一種所述電極銀漿的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種晶硅太陽能電池背面電極銀漿，按重量份數計由下述組分組成：超細球形銀粉25～35份，片狀銀粉15～25份，無機玻璃粉2～6份，納米六硼化鑭0.5～1份，有機載體34～52份，有機添加劑1～10份。

優選地，所述有機添加劑為增塑劑、觸變劑、表面活性劑、潤濕劑中的一種或多種組合。所述的觸變劑比如有機膨潤土、氫化蓖麻油、聚酰胺蠟等。所述的增塑劑比如苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類、磷酸酯類。多元醇酯類、苯多酸酯類、檸檬酸酯類等。

所述的有機載體屬于現有技術公開的特征，可參閱中國專利CN 102368391B、中國專利CN 104485155 A等。超細球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭可通過市場購買而得。

本發明的超細球形銀粉一般粒徑小于0.6μm，其比表面積大，從而提高了電極銀漿的導電能力。相比超細球形銀粉，片狀銀粉微?？梢孕纬擅媾c面的接觸，故高溫燒結后，片狀微粒在一定的厚度時相互呈魚鱗狀重疊，從而顯示了更好的導電性能。超細球形銀粉與片狀銀粉通過合理搭配，超細銀粉顆粒填充片狀銀粉層與層之間的間隙，可以提高導電能力。

本發明的納米六硼化鑭是一種優良的金屬導體材料，應用于電極銀漿時可以降低銀膜串聯電阻，大幅提高太陽能電池的光電轉換效率，可高達18.88％。

優選地，所述的超細球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。

優選地，所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。

優選地，所述的有機載體由有機樹脂溶于有機溶劑中而得，所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為5～10：1。

優選地，按重量份數計由下述組分組成：超細球形銀粉30份，片狀銀粉20份，無機玻璃粉5份，納米六硼化鑭0.8份，有機載體40份，有機添加劑5份。

一種所述晶硅太陽能電池背面電極銀漿的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至80～100℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2～3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；