[發明專利]一種鉭改性晶體硅太陽能電池復合銀電極漿料及制備方法

在審

• 申請號: 201810553378.2
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108538437A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王立惠;尹艷鎮;石海信;龔立兵;郝媛媛
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 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

本發明公開了一種鉭改性晶體硅太陽能電池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、銀包鉭合金粉、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，具體涉及一種鉭改性晶體硅太陽能電池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，在如何提高材料性能方面，已有較多的研究成果，專利CN104157331A，CN103000250A，CN102426872A和CN106128550A中，通過摻入銀包銅作為導電相代替部分銀粉，專利CN106876000A中，銀漿中的金屬粉選擇核材料為：鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈹、鎢、鎂、釔、鋯、鈮、鉬、锝、鎘等氫化物中的一種或幾種，殼材料為：金屬銀。專利CN103650238A，CN103596648A，CN103545016A，CN103545015A中的金屬粉用銀、金、鉑、銅、鐵、鎳、鋅、鈦、鈷、鉻、鋁、錳、鈀、銠中的至少一種或者銀包覆的銅、鐵、鎳、鋅、鈦、鈷、鉻、鋁、錳的至少一種。專利CN105810284A中，銀粉中添加銅粉、銀包鋁合金粉、磷酸鐵鋰/碳納米管復合材料作為導電相；專利CN106297954A中，使用片狀鋅粉、球狀銅粉、銀包鋁合金粉、磷酸鐵鋰/碳納米管復合材料作為導電相；專利CN105655416A，CN105810286A，CN105810287A，CN105655007A及CN105655010A中使用銀粉、鋅粉、銀包鎳合金粉、磷酸鐵鋰/碳納米管復合材料作為導電相；專利CN106782755A中用純銀粉、純鎳粉、鎳包石墨粉、銀包鋁粉、銀包銅粉、銀包鎳粉、銀包玻璃粉中的任意一種或兩種及以上的混合物。專利CN103106952A中用銀粉、錫粉、銀包鎳粉、銀包銅粉組成導電相。專利CN102426873A中添加銀磷銅合金作為導電相，專利CN102610297A添加銀包銅作為導電相，專利CN103700428A用包覆有鎳鍍層或錫鍍層、銀鍍層的銅粉取代部分銀粉作為導電相，專利CN1070682441A中在導電金屬粉中加入鎘銀合金粉、銀錫合金粉、銀碳合金、銀鎳合金、銀鎂合金、銀銅鋅合金、銀銅合金、銀鉬合金、銀鎢合金、銀鐵合金、銀銅錫鋅合金、銀錳合金，專利CN104575666A通過納米銀包覆高分子微球顆粒作為導電相降低成本。

但在取代部分銀導電相的同時，如何能使銀漿保持用純銀粉作為導電相時所具有焊接性能好、導電率高、難氧化的優點。因此，在降低成本的同時，如何保證銀漿在使用性能上得到保持或提高，是需要努力的方向。