CN108428492B - 太阳能电池正面电极浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池正面电极浆料，具体的，所述浆料包括以下重量百分比的组分：银粉83.8‑95份，玻璃粉1‑5份，有机载体8‑15份，功能添加剂0.2‑2份。该浆料在一定程度上改善了现有技术中晶硅太阳能电池的工艺口窄，串联电阻大，光电转换效率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池正面电极浆料。
背景技术
晶硅太阳能电池一般由正面电极、减反射层、发射极、P/N结区、基极、铝背场极及背面电极组成。其中正面电极通过收集临近区域的光生载流子，向外供电。为使电池转换所获得的电能能够输出，必须在电池上制作正负两个电极。电池光照面上的电极，称作上电极；电池背面的电极，称作下电极。上电极通常制成栅线状，这有利于对光生电流的收集，并使电池有较大的受光面积；下电极布满在电池的背面，以减小电池的串联电阻。在高效电池的制作中，金属化电极必须与电池的设计参数，如表面掺杂浓度、P-N结深，金属材料相匹配。
制作电极的方法主要有真空蒸镀，化学镀镍，铝浆印刷烧结等。铝浆印刷烧结是目前工业化生产中大量采用的方法。其工艺为：把硅片置于真空镀膜机的钟罩内，真空度抽到足够高时，便凝结成一层铝薄膜，其厚度控制在30～100纳米。然后，再在铝薄膜上蒸镀一层银，厚度约2～5微米。为便于电池的组合装配，电极上还需要钎焊一层锡-铝-银合金焊料。此外，为得到栅线状的上电极，在蒸镀铝和银时，硅表面需放置一定形状的金属掩膜。上电极栅线密度一般为2～4条/厘米，多的可达10～19条/厘米，最多的可达60条/厘米。用丝网印刷技术制作上电极，既可降低成本，又便于自动化连续生产。所谓丝网印刷，是用涤纶薄膜制成所需电极图形的掩膜，贴在线网上，然后套在硅片上用银浆、铝浆印刷出所需电极的图形。传统的采用平面丝网刷电极，金属与硅接触面较大时，必将导致少子复合速度提高。工艺中常采用了隧道结接触的方法，在硅和金属成间形成一个较薄的氧化层，可在硅表面感应一个稳定的电子积累层。
在规模化生产中，丝网印刷工艺与真空蒸发、金属电镀等工艺相比，更具有优势。在目前的工艺中，正面的印刷材料普遍选用含银的浆料，其主要原因是银具有良好的导电性、可焊性和在硅中的低扩散性能。经丝网印刷、退火所形成的金属层的导电性能取决于浆料的化学成份、玻璃体的含量、丝网的粗糟度、烧结条件和丝网版的厚度。由于传统的丝网印刷制备电极技术已经成熟并经大面积应用，但是这种方法制备的电极具有高的串联电阻和大的表面覆盖率，对电池的效率影响很大，如何增加短路电流，提高光电转换效率是一个重要的课题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种太阳能电池正面电极浆料，解决现有技术中晶硅太阳能电池的工艺口窄，串联电阻大，光电转换效率低的技术问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种太阳能电池正面电极浆料，所述浆料包括以下重量百分比的组分：
银粉83.8-95份，
玻璃粉1-5份，
有机载体8-15份，
功能添加剂0.2-2份。
优选的，所述有机载体为有机溶剂、粘结剂、湿润分散剂、触变剂及其它功能助剂。
优选的，有机溶剂为中高沸程的醇、醇酯。
具体的有机溶剂可为醇(如，松油醇，丁卡)、醇酯(如，十二醇酯)等中高沸程的溶剂。
优选的，粘合剂为乙基纤维素、聚甲基丙烯酸酯、醇酸树脂等；
具体的，润湿分散剂用于帮助无机粉体在有机载体中分散，无特殊要求；
优选的，触变剂为氢化蓖麻油衍生物或聚酰胺蜡
触变剂用于增加浆料在印刷过程中的触变性，以保证电极图案清晰性和较好的宽度比，可选用氢化蓖麻油衍生物或聚酰胺蜡等有机触变剂。
优选的，所述银粉的重量份数为88-91份。
优选的，有机载体的重量份数为8-10份。
优选的，所述功能添加剂为0.2-0.5份。
优选的，所述浆料还包括氯化镍0.1-0.3份、硫酸铅0.2-0.3份和氯化锆0.3-0.5份。
优选的，所述玻璃粉包括以下重量份数的组分：
氧化铅20-35份，
氧化铋8-15份，
氧化硅8-18份，
氧化硼2-5份，
氧化铝1-3份，
氧化锌1-3份，
氧化锑30-40份，
碳酸钠2-4份，
氧化锂2-15份，
氧化矾1-5份，
氟化亿钠0.1-3份。
优选的，所述玻璃粉还包括三氧化二铟或镓的氧化物0.1-0.2份。
玻璃粉的各组分和重金属助溶体经过熔融处理，相互作用形成均匀的低熔点玻璃体。
本发明与现有技术相比，有益效果是：在一定程度上改善了现有技术中晶硅太阳能电池的工艺口窄，串联电阻大，光电转换效率低的技术问题。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种太阳能电池正面电极浆料，包括以下组分：银粉83.8g，玻璃粉5g，有机载体8g，功能添加剂2g。
所述玻璃粉包括以下配比的组分：氧化铅20份，氧化铋15份，氧化硅8份，氧化硼5份，氧化铝1份，氧化锌3份，氧化锑30份，碳酸钠4份，氧化锂2份，氧化矾5份，氟化亿钠0.1份。
实施例2：
一种太阳能电池正面电极浆料，包括以下组分，银粉95g，玻璃粉1g，有机载体15g，功能添加剂0.2g。所述玻璃粉包括以下配比的组分：氧化铅35份，氧化铋8份，氧化硅18份，氧化硼2份，氧化铝3份，氧化锌1份，氧化锑40份，碳酸钠2份，氧化锂15份，氧化矾1份，氟化亿钠3份。
实施例3：
一种太阳能电池正面电极浆料，包括以下组分，银粉91份，玻璃粉1份，有机载体10份，功能添加剂0.2份。所述玻璃粉包括以下配比的组分：氧化铅20份，氧化铋15份，氧化硅8份，氧化硼5份，氧化铝1份，氧化锌3份，氧化锑30份，碳酸钠4份，氧化锂2份，氧化矾5份，氟化亿钠0.1份。
实施例4：
一种太阳能电池正面电极浆料，包括以下组分，银粉88g，玻璃粉5g，有机载体8g，功能添加剂0.5g。所述玻璃粉包括以下配比的组分：氧化铅35份，氧化铋8份，氧化硅18份，氧化硼2份，氧化铝3份，氧化锌1份，氧化锑40份，碳酸钠2份，氧化锂15份，氧化矾1份，氟化亿钠3份。
实施例5：
一种太阳能电池正面电极浆料，包括以下组分，银粉83.8g，玻璃粉5g，有机载体8g，功能添加剂2g，氯化镍0.1g，硫酸铅0.3g，氯化锆0.3g。所述玻璃粉包括以下配比的组分：氧化铅25份，氧化铋10份，氧化硅11份，氧化硼4份，氧化铝2份，氧化锌2份，氧化锑33份，碳酸钠3份，氧化锂7份，氧化矾4份，氟化亿钠3份。
实施例6：
一种太阳能电池正面电极浆料，包括以下组分，银粉95g，玻璃粉1g，有机载体15g，功能添加剂0.2g，氯化镍0.3g，硫酸铅0.2g，氯化锆0.3-0.5g。所述玻璃粉包括以下配比的组分：氧化铅23份，氧化铋12份，氧化硅15份，氧化硼5份，氧化铝3份，氧化锌1份，氧化锑30份，碳酸钠4份，氧化锂5份，氧化矾2份，氟化亿钠1份。
实施例7：
在实施例5、6的基础上，其玻璃粉还包括三氧化二铟0.1份。
实施例8：
在实施例5、6的基础上，其玻璃粉还包括氧化镓的氧化物0.2份。
采用上述的浆料制备太阳能电池，并具有以下数据：
表1
现有技术的光转化率为14-16％之间，由表1可知，本申请制备的浆料对太阳能电池的光转化率形成较好的影响，能够将光转化率提高到16％以上，同时，加入的氯化镍、硫酸铅和氯化锆，能够提高本申请中浆料对光转化率正面影响的稳定性。同时，能够将串联电阻降低10％-13％，加入的三氧化二铟或者氧化镓能够进一步提高光转化率，使得采用本申请的浆料制备的太阳能电池，具备较好的光转化率和较低的串联电阻。
Claims (4)
1.一种太阳能电池正面电极浆料，其特征在于，所述浆料包括以下重量份数的组分：
银粉83.8-95份，
玻璃粉1-5份，
有机载体8-15份，
功能添加剂0.2-2份；
氯化镍0.1-0.3份、硫酸铅0.2-0.3份和氯化锆0.3-0.5份；
所述玻璃粉包括以下重量份数的组分：
氧化铅20-35份，
氧化铋8-15份，
氧化硅8-18份，
氧化硼2-5份，
氧化铝1-3份，
氧化锌1-3份，
氧化锑30-40份，
碳酸钠2-4份，
氧化锂2-15份，
氧化矾1-5份，
氟化亿钠0.1-3份，
三氧化二铟或镓的氧化物0.1-0.2份。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其特征在于，所述银粉的重量份数为88-91份。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其特征在于，所述有机载体的重量份数为8-10份。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其特征在于，所述功能添加剂的重量份数为0.2-0.5份。
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