[發(fā)明專利]一種提升PERC太陽能電池性能的鋁漿及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710033045.2
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106898410B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉長海;張進;陳智棟
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，具有涉及一種高效晶體硅太陽能電池局域背場鋁漿及提升PERC電池水煮性能的無機添加劑。

技術(shù)背景

目前，為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率和降低晶體硅成本，背鈍化太陽能電池(PERC)因其優(yōu)異的電化學性能，逐漸成為晶體硅太陽能電池今后發(fā)展的趨勢。

相較于傳統(tǒng)太陽能電池，PERC太陽能電池在硅片背面進行鈍化處理，同時利用激光進行開槽。鈍化處理之后的表面膜可以降低載流子的復合，提升轉(zhuǎn)換效率；還可以降低接觸電阻；同時還具有減反射作用。激光開槽口作為鋁漿和硅片的結(jié)合處，對鋁漿能否和硅片有良好的歐姆結(jié)合有重要作用；另一方面，激光開槽的寬度也會影響電池的開路電壓，為了獲得更高的電池轉(zhuǎn)換效率，只能嚴格控制開槽的寬度。鋁漿對提升PERC太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率有促進作用，研究鋁漿成為提高PERC太陽能電池重要途徑。

鋁漿在燒結(jié)過程中會與硅片發(fā)生互擴散，由于柯肯達爾效應，鋁漿不能很好地與硅片進行歐姆結(jié)合，此時需要添加一些其他元素來增強鋁硅的歐姆結(jié)合。

在衡量鋁漿抗老化能力時，常采用水煮測試來模擬極端天氣對鋁漿的抗老化性能的影響。水煮測試通常是將燒結(jié)過后的太陽能電池片，完全浸沒在水中，在80℃水中煮20～30min后，觀察鋁粉是否脫落，水中是否出現(xiàn)氣泡，水煮完畢取出硅片后，水是否清澈透明。是否可以找到一種合適的無機添加劑，在提升歐姆結(jié)合的同時，提高耐水煮性能，是當前PERC太陽能電池鋁漿面臨的難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述PERC太陽能電池鋁漿存在的問題，本發(fā)明提供了一種提升PERC太陽能電池耐水煮性能的無機添加劑，制備的鋁漿在燒結(jié)過后，將硅片于80℃熱水中煮20～30min后，與參比樣相比，水煮性能明顯提升。電阻顯著降低，轉(zhuǎn)換效率提升。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種提升PERC太陽能電池水煮性能無機添加劑，其特征在于，包括以下成分：鋁粉65～75％，玻璃粉0.5～1.5％，有機載體20～30％，無機添加劑0.5～3.5％。

本發(fā)明鋁漿中的鋁粉為粒徑1～8μm的球形鋁粉。

本發(fā)明鋁漿中的玻璃粉粒徑為1～3μm。

本發(fā)明鋁漿中的有機載體為含乙基纖維素、醇酯的混合物。

本發(fā)明鋁漿中的無機添加劑為四硼酸鈉、氟硼酸鈉、硼氫化鈉、偏硼酸鈉、過硼酸鈉的一種或幾種混合物。

本發(fā)明鋁漿按以下方式進行：

(1)配制鋁漿：

將鋁粉、玻璃粉、有機載體及無機添加劑混合均勻，使混合物呈均勻糊狀。加入三輥研磨機經(jīng)過一遍粗磨和兩遍細磨，使?jié){料均勻分散。

(2)印刷鋁漿

鋁漿黏度控制在15～30Pa·s，進行絲網(wǎng)印刷，保證鋁漿均勻的涂覆于PERC太陽能電池片表面。

(3)燒結(jié)過程

將印刷好的PERC太陽能電池片先在300℃～450℃下進行烘干，然后在800℃～950℃進行燒結(jié)。

附圖說明

圖1實施例1中，鋁漿中未添加硼添加劑的水煮性能測試結(jié)果。

圖2實施例3中，鋁漿中添加0.8％硼添加劑的水煮性能測試結(jié)果。

圖3實施例4中，鋁漿中添加1.0％硼添加劑的水煮性能測試結(jié)果。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。

具體實施例1：

一種提升PERC太陽能電池鋁漿性能的方法，所述PERC太陽能電池鋁漿有下列成分組成：鋁粉70.0％，玻璃粉1.0％，有機載體29.0％，四硼酸鈉0％。

(1)配制鋁漿：

將鋁粉、玻璃粉、有機載體混合均勻，使混合物呈均勻糊狀。加入三輥研磨機經(jīng)過一遍粗磨和兩遍細磨，使?jié){料均勻分散。

(2)印刷鋁漿

鋁漿黏度控制在15～30Pa·s，進行絲網(wǎng)印刷，使鋁漿均勻的涂覆于PERC太陽能電池片背面。

(3)燒結(jié)過程

將印刷好的PERC太陽能電池片先在300℃～450℃下進行烘干，然后在800℃～950℃進行燒結(jié)。

將上述方法制備的PERC太陽能電池片在80℃的熱水中煮20～30min后，取出觀察，電池片背面有大量黑點以及上述鋁粉脫落的情況。水煮過程中有氣泡產(chǎn)生，水煮完畢取出電池片后，水有些渾濁。同時測試燒結(jié)后硅片的電性能，數(shù)據(jù)結(jié)果如表1。

具體實施例2：