[發明專利]一種無鉛晶硅太陽能電池背場鋁漿及其制備方法

在審

• 申請號: 201810304495.5
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108428493A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 張忠文;謝毅;謝泰宏;周丹;張冠綸
• 申請（專利權）人: 通威太陽能（安徽）有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張璽

一種無鉛晶硅太陽能電池背場鋁漿，組分包括：鋁粉、松油醇、檸檬酸三丁酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙基纖維素、玻璃粉、觸變劑、流平劑、偶聯劑，并且發明中還提供了這種電池背場鋁漿的制備方法。本發明提供了一種無鉛晶硅太陽能電池背場鋁漿及其制備方法，本發明中調配了不同粒徑的鋁粉，使用了一定含量的超細鋁粉，有效填充硅基片背表面的倒金字塔形凹陷以及大顆粒鋁粉堆積所形成的孔洞，從而形成良好的鋁硅接觸區域，同時與玻璃粉SiO₂?BaO?MgO?B₂O₃?Bi₂O₃共同來制備鋁漿料，提升了太陽能電池背場鋁漿的效率。

技術領域

本發明屬于太陽能電子技術領域，具體涉及一種無鉛晶硅太陽能電池背場鋁漿及其制備方法。

背景技術

硅太陽能電池是以晶體硅為基體材料，通過光生伏特效應將太陽能直接轉化為電能的器件。硅太陽能電池鋁漿是生產硅太陽能電池的關鍵基礎材料，硅太陽能電池用鋁漿主要由金屬鋁粉、玻璃粉末、有機載體和改性劑等原料按一定的比例組成。鋁粉作為導電相，玻璃作為粘結相，它們均勻地分散在有機載體中。與普通電子封裝用漿料不同，太陽能電池電極用漿料除了要求導電良好,還要與硅這種半導體材料形成良好的歐姆接觸，這樣才能起到提高光電轉換效率的作用。Ni，Al，Zn，Sb等金屬可以與半導體形成歐姆接觸，有報道稱鋅漿可以作為一種良好的歐姆接觸材料。鋁作為價格相對便宜的賤金屬，非常適合作為背面金屬化所用的金屬材料。鋁-硅合金共融體促進了鋁背場(BSF)的形成,同時金屬鋁與硅可以形成歐姆接觸。研究表明，鋁粉的顆粒大小、粉粒形態和漿料里鋁粉所占比例等因素對漿料的電性能有很大影響。顆粒較小的鋁粉的比表面積較大,經燒結后形成的電極表面致密、光潔。也有研究表明，對鋁粉表面改性或是摻入部分其他金屬粉料，能對電池性能改進起到積極作用。

現有的硅太陽能電池的背電極漿料通常使用平均粒徑在2-10μm的球形鋁粉，印刷厚度為20-25μm，如果要抑制薄型硅基片的彎曲，就必須降低背電極的印刷厚度。但電極厚度降低，背電場(BSF)的形成會受到影響。因此，如何優化導電相鋁粉的粒徑級配，以研制出既能減少硅基片彎曲，同時又能與硅基片接觸緊密、提高光電轉換效率等性能的電極漿料是行業追求的目標。

專利CN106251930中提供了一種用于電池片背電場的抗撕拉鋁漿，所述抗撕拉鋁漿成分包括：鋁粉、玻璃粉和有機載體，其中玻璃粉為SiO₂-BaO-ZnO-B₂O₃-BiO₃；專利CN201510719537也提供了一種晶體硅太陽能電池用鋁漿及其制備方法，組分包括通用鋁粉、納米鋁懸浮液、無機粘結劑、有機粘結劑和無機填料，其中無機粘結劑為三氧化二鉍、二氧化硅、氧化鋅、三氧化硼中的一種或幾種。在本發明我們改進了現有的鋁粉和玻璃粉無機粘結劑材料，調配不同粒徑的鋁粉，其中使用一定含量的超細鋁粉，有效填充硅基片背表面的倒金字塔形凹陷以及大顆粒鋁粉堆積所形成的孔洞，從而形成良好的鋁硅接觸區域，同時與玻璃粉SiO₂-BaO-MgO-B₂O₃-Bi₂O₃共同來制備鋁漿料，提升了太陽能電池背場鋁漿的效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無鉛晶硅太陽能電池背場鋁漿及其制備方法，調配了不同粒徑的鋁粉，使用了一定含量的超細鋁粉，形成良好的鋁硅接觸區域，同時與玻璃粉SiO₂-BaO-MgO-B₂O₃-Bi₂O₃共同來制備鋁漿料，提升了太陽能電池背場鋁漿的效率。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種無鉛晶硅太陽能電池背場鋁漿，包括以下重量份材料：