[發明專利]一種無機復合材料添加劑太陽能電池正銀漿料

在審

• 申請號: 201611240890.9
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106782754A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 范林;陳棟;付明
• 申請（專利權）人: 武漢優樂光電科技有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

該發明涉及一種無機復合材料添加劑及利用該添加劑制備的硅太陽能電池正銀漿料，該正銀漿料用于絲網印刷工藝制作晶體硅太陽能電池，該無機復合材料添加劑制作的正銀電極附著力較普通玻璃粉制作電極的附著力提高0.5N以上，電池的轉換效率提高0.1%以上。

背景技術

金屬化是晶體硅太陽能電池的關鍵技術，晶體硅太陽能電池的金屬化包括正面柵線電極，背面鋁背場以及背面銀電極。其中，正面柵線電極尤為重要，將直接影響太陽能電池的轉換效率、串聯電阻、填充因子等光電性能。晶體硅太陽能電池正面金屬化技術通常有：鍍鎳+絲網印刷銀電極，直接絲網印刷銀電極，噴墨銀電極等，其中，鍍鎳電極由于工藝復雜，對環境有一定影響而未普遍采用；噴墨銀電極的技術尚處于研發階段，直接絲網印刷銀電極是目前工業化普遍采用的技術。正銀漿料是絲網印刷工藝制作晶體硅太陽能電池的關鍵材料，正銀漿料首先必須滿足正銀電極優良印刷特性的要求，印刷出的電極柵線要達到較高的高-寬比，高-寬比一般要大于0.4，線寬度30-40um。正銀漿料還必需適合電池的燒結工藝，通過燒結過程，漿料需要較好地腐蝕電池表面的SiNx減反射膜，同時，形成良好的Ag-Si歐姆接觸，使電池具有較高的轉換效率。除此之外，金屬化電極還是電池長期穩定工作的保證，這就要求金屬銀電極必須要有良好的可焊性和附著力，一般正銀電極的附著力要達到≥2.5N。

正銀漿料主要由導電金屬銀粉、無機粘合劑、有機載體和添加劑組成，無機粘合劑一般是一種或幾種玻璃料組成，在漿料中的比例雖然不大（一般小于8%），但玻璃料對漿料的燒結性能有很大的影響。無機粘結劑在燒結過程中會熔化，有助于燒穿SiNx減發射層，形成Ag-Si歐姆接觸，并使銀厚膜電極牢固地附著在硅基體上。金屬銀粉通過燒結形成導電性良好的導電線路，并可進行焊接；有機載體使漿料有良好的印刷性能。

正銀漿料作為晶體硅太陽能電池的關鍵材料，近期的研究十分活躍，關于正銀漿料的研究也有較多專利提出。在專利CN201410348624中，公布了用于太陽能高方阻漿料的玻璃粉及其制備方法，其主要內容是針對正銀漿料設計了一種鉛玻璃的配方和制作工藝；在專利CN201310440104中，提出了一種適應高溫燒結的太陽能電池正銀漿料，其主要內容是采用了銠、釕或銥單質或含銠、釕或銥化合物作為燒結促進劑，該燒結促進劑可有效抑制銀粉在高溫下發生過度燒結，阻止了銀的結晶體向結區的擴散，防止了旁路結的產生，提高了電池片的成品率；在專利CN201310431069中，公布了一種易絲網印刷的太陽能電池正銀漿料，主要是采用聚酰胺改性氫化蓖麻油為觸變劑，且采用非離子型表面活性劑來分散銀粉，提高了漿料在硅基板上的絲網印刷質量，提高燒結后絲印銀線的高寬比，減小所占受光面積，進而提高電池片的效率。；在專利CN201310429619中，提出了一種摻雜型太陽能電池正銀漿料，主要是采用鑭、硼、鋅玻璃體系玻璃粉，同時添加含銦和鋅的化合物，增強了電極和硅基板之間的粘結強度，降低了串聯電阻和片電阻；與此同時，含銦和鋅的化合物中，鋅組分為硬脂酸鋅，可降低該含銦和鋅的化合物與有機粘結劑以及溶劑接觸界面的表面張力的作用，使電極的電性能更為均勻；在專利CN201310429618中，公布了一種正銀漿料的制備方法，主要將有機載體制備后保持在30-40℃，使有機載體處于低粘度膠狀狀態，在這種低粘度膠狀狀態下，再將有機載體與銀漿的其他組分尤其是固體粉末混合，有利于固體粉末在銀漿中的均勻分散，避免發生局部團聚。

以上文獻以及現有專利都只涉及對正銀漿料的玻璃粉、有機載體和印刷性能等方面的改進，本發明的目的就是在正銀漿料中添加一種特殊工藝制備的無機復合添加劑，用該復合材料代替普通的玻璃料，制作出高轉換效率和高附著力的正銀漿料。

發明內容

本發明是要實現一種晶體硅太陽能電池的正銀漿料，所述正銀漿料制作的硅太陽能電池轉換效率較高，電極附著力強，滿足太陽能電池的絲網印刷和燒結工藝要求。本發明通過以下技術方案來實現：

一種無機復合材料添加劑太陽能電池正銀漿料，其特點在于，所述的正銀漿料由以下組分及含量（重量百分比）的原料制成：

金屬銀粉 70-90％

無機復合材料添加劑 1-10%

有機載體 5-20％

有機改性添加劑 0.5-5％

上述的金屬銀粉，是以硝酸銀為原料，通過液相還原法而得到的球形或類球形銀粉，銀粉的D50粒徑為1.0-2.5um，振實密度為≥4.5g/cm³。比表面積為≥0.5 cm³/ g。