[發明專利]用于低溫燒結的晶體硅太陽電池銀鋁漿、制備方法、用途

在審

• 申請號: 202210467240.7
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114822909A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 黃良輝;劉家敬;楊至灝
• 申請（專利權）人: 廣東南海啟明光大科技有限公司;佛山市瑞納新材科技有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 何慧敏;單蘊倩

本發明公開了一種用于低溫燒結的晶體硅太陽電池銀鋁漿、制備方法、用途，晶體硅太陽電池銀鋁漿包括：84.0～90.0份導電銀粉、0.7～5.0份納米鋁粉預分散體、2.0～8.0份玻璃粉、4.0～9.0份有機溶劑、0.1～1.0份樹脂、0.1～1.0份有機分散劑、0.05～1.0份觸變劑和0.1～1.0份爽滑劑；導電銀粉為亞微米或微米級銀粉，納米鋁粉的粒徑為50～300nm。晶體硅太陽電池銀鋁漿引入50～300nm納米鋁粉，利用納米級尺寸的鋁粉表面的不規則原子排序特性，降低納米鋁粉與導電銀粉融合的溫度，可將原來正面銀鋁漿燒結溫度從760～780℃降低到720～750℃，明顯降低燒結溫度。通過納米鋁粉與導電銀粉的配合，形成銀鋁合金化，有效地降低銀層與晶體硅太陽電池襯底的接觸電阻。

技術領域

本發明涉及光伏電子漿料領域，尤其涉及用于低溫燒結的晶體硅太陽電池銀鋁漿、制備方法、用途。

背景技術

隨著光伏技術的快速發展，高效晶體硅太陽電池憑借其高轉換效率、壽命長等特性，逐漸成為光伏行業的主流，而相對低效的常規電池將逐漸退出市場。目前PERC高效晶體硅太陽電池為主要技術路線，而n型電池技術也在快速發展。根據2020年ITRPV研究機構對光伏市場預測，2020年n型電池占光伏市場的10％左右，2029年后將占到42％的市場份額。

N型太陽能電池主要包括HJT電池、N型Topcon晶體硅太陽電池和IBC電池，其中除了HJT電池使用低溫銀漿外，其余電池均用高溫銀鋁漿/銀漿。N型Topcon晶體硅太陽電池最先于Fronhofure太陽能研究所開發，它結合了熱氧化膜鈍化+多晶硅薄膜接觸等新技術，具備高開壓、大電流、高FF等特性，成為近兩年來國內大型光伏電池公司/研究機構研究的重要課題。N-TOPCon電池是N-PERT技術的進一步升級，目前規模產業化的廠家主要有中來光伏、林洋科技、晶科能源、通威太陽能、英利等。盡管目前的問題還較多，工藝較為復雜，但批量效率已經達到24.0％左右。天合光能制備的大規格N型多晶i-TOPCon電池的最高效率達到24.58％的新世界記錄，為N型TOPCon電池展示了其潛在的競爭力。

然而，N型TOPCon晶體硅太陽電池背面采用1～2nm隧道氧化層—100nm多晶硅膜—鈍化層的結構設計，要求背面銀漿的腐蝕性更低；同時，正面的p+層表面摻雜濃度較低，單純的正銀漿料無法形成良好的歐姆接觸，需要采用正面銀鋁漿才能與p+形成良好的功函數匹配。

目前的太陽電池銀鋁漿一般都需要760～780℃的高溫燒結，燒結溫度較高，容易出現燒穿背面多晶硅膜和隧道氧化層的問題。而且，正面銀鋁漿的釘扎作用也會更明顯，金屬誘導復合速度明顯增加，不利于實現高開壓和高轉化效率特性。現有銀鋁漿配方若在720～750℃燒結，接觸性能較差，接觸電阻率高，轉換效率低。隨著N型TOPCon晶體硅太陽電池的開發，N型TOPCon晶體硅太陽電池背面的多晶硅薄膜越來越薄，對燒結溫度越來越敏感，對正面銀鋁漿的匹配性提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于提出一種用于低溫燒結的晶體硅太陽電池銀鋁漿、制備方法及其用途，以解決現有技術中太陽電池銀鋁漿的燒結溫度高，容易出現燒穿背面多晶硅膜和隧道氧化層的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種用于低溫燒結的晶體硅太陽電池銀鋁漿，按照重量份包括以下組分：

所述納米鋁粉預分散體包括0.2～2.0份納米鋁粉包覆劑和0.5～3.0份納米鋁粉；所述納米鋁粉包覆劑包裹于所述納米鋁粉的外側；所述導電銀粉為亞微米或微米級銀粉，所述納米鋁粉的粒徑為50～300nm。

所述用于低溫燒結的晶體硅太陽電池銀鋁漿中，所述導電銀粉的粒徑為0.5～3.0μm，所述導電銀粉的振實密度為4.0～7.0g/cm3，所述導電銀粉的比表面積為0.1～2.0cm2/g。