[發明專利]晶體硅太陽能電池的銀低遷移復合銀電極漿料及制備方法

在審

• 申請號: 201810552586.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108735340A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 王立惠;石海信;尹艷鎮;郝媛媛;龔立兵
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 湯凌志

本發明公開了晶體硅太陽能電池的銀低遷移復合銀電極漿料及其制備方法，包括如下步驟：1)制備玻璃粉：稱取原料，混合均勻，進行熔煉，然后取出，水淬、粉碎、球磨、過篩，干燥后過篩得到玻璃粉；2)制備有機載體：稱取樹脂和有機溶劑，將樹脂溶于有機溶劑中，再加入分散劑和防沉劑作為助劑，攪拌均勻形成有機載體；3)稱取銀粉、銀包鉛合金粉、玻璃粉、金屬氧化物粉添加到有機載體中，攪拌均勻，研磨，真空脫氣，檢測合格即得本發明電極漿料。

技術領域

本發明屬于電子材料，涉及電子、化工和材料領域，涉及一種太陽能電池正面電極銀漿及制備方法，具體涉及晶體硅太陽能電池的銀低遷移復合銀電極漿料及制備方法。

背景技術

晶體硅太陽能電池是目前市場占有率最高的太陽能電池，因其使用壽命長，持續使用時間可超過50年。金屬化電極是晶體硅太陽能電池的關鍵材料，尤其是正面柵極材料，直接影響太陽能電池的光電轉化效率、填充影子、串聯電阻等性能指數，所以，正面電極銀漿的質量和性能的好壞直接決定著電池的使用壽命和衰減度。正面銀漿通過絲網印刷工藝實現金屬化，為盡可能減少遮光面，同時要腐蝕透SiNx減反射膜，形成較理想的Ag-Si歐姆接觸，實現p-n結電流的有效導出，但是SiNx層到p-n結的距離只有0.35μm左右，在腐蝕SiNx層時，很難在工業生產中實現一致且理想的腐蝕深度，因此，在電極燒結時，與電極接觸的SiNx層完全腐蝕和p-n結的結構不被破壞是電極材料實現高效、穩定、長壽命的關鍵。

正面電極銀漿主要由導電粉末、無機粘結材料、有機載體和添加劑組成，導電粉末在燒結后形成導電線路，并實現電池與外接焊帶之間的電流導通；無機粘結材料在燒結過程中燒穿SiNx減反射膜，實現銀電極與硅之間的聯通和粘結；有機載體使電極銀漿有良好的印刷性能，實現理想的印刷要求。

作為晶體硅太陽能電池的關鍵材料，現有技術對提高銀漿的性能方面已有較多研究。在專利CN2301310440104中，在銀漿中加入銠、釕或銥單質或含銠、釕或銥化合物作為燒結促進劑，可有效防止旁路結的產生，提高電池片的成品率；專利CN201310429619中，通過添加含銦和錫化合物，增強電極和硅基板之間的粘結強度，降低串阻。專利CN104157331A，CN103000250A，CN102426872A，CN106128550A中，摻入銀包銅作為導電相，進而降低了原料成本。

以上文獻及現有專利技術都只涉及對正面電極銀漿電性能、焊接性、印刷性等方面的改善，但在降低銀遷移率方面的研究相對較少。本發明在中國專利申請201711206915.8基礎上，先在抗氧化能力較強的鉛合金粉表面利用化學沉積得到銀包鉛合金粉，然后對該銀包鉛合金粉及添加的銀粉進行有機包覆處理，既能提高合金粉的抗氧化能力，保證電極漿料電導率的穩定性，也能使得銀包覆后的鉛合金粉與純銀粉保持同樣的良好導電性能，且銀的遷移問題得到明顯改善，且電極漿料印刷性更好，電池的光電轉換效率更優。

發明內容

本發明目的在于提供晶體硅太陽能電池的銀低遷移復合銀電極漿料及制備方法，用于替代目前純金屬粉作為導電相的高銀含量銀漿，并提高印刷性能和使用效果。

本發明所述的晶體硅太陽能電池的銀低遷移復合銀電極漿料，由以下組分制成：

銀粉5.0-50.0wt％、銀包鉛合金粉40.0-85.0wt％、玻璃粉2.0-8.0wt％、0-3.0wt％金屬氧化物粉、有機載體6.0-30.0wt％；

所述的銀粉，粒徑為0.5-1.6μm、振實密度為3.2-6.0g/cm³的類球形銀粉；

所述的銀包鉛合金粉，銀含量為25.0-350.0％的粉體、粒徑為0.1-0.6μm、振實密度為0.2-1.2g/cm³；

所述銀包鉛合金粉中的鉛合金粉采用射頻感應等離子體制備技術制備；