一種太陽能電池背面銀漿及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池用漿料的技術領域，尤其是一種太陽能電池背面銀漿及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著環(huán)境污染的日益嚴重，低碳環(huán)保觀念的日益深入，安全、清潔、高效的能源越 來越受人們的青睞。其中晶體硅太陽能電池技術作為太陽能技術發(fā)展的主流，一直備受關 注，通過對太陽能電池技術的不斷研究，電池片的轉換效率不斷提高。
[0003] 太陽能電池是通過光電效應把光能轉化成電能的裝置。光電效應太陽能電池的工 作原理：當太陽光照射在晶體硅半導體P?n結上，形成新的空穴?電子對，在p?n結電 場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。
[0004] 為了將太陽能電池產生的電流引出，需在太陽能電池的表面制作出正負電極，其 負面電極是由太陽能電池導電漿料經印刷燒結制成背面主柵，起到將鋁背場收集到的電流 匯流導出的作用。背面電極在匹配正面電極導電銀漿進一步提高細線密柵高方阻電池片的 光電轉化效率上起著重要的作用。
[0005] 太陽能電池背面電極漿料主要由導電金屬粉(如銀粉)、有機載體、玻璃粉以及添 加劑等組成。其中銀粉為導電介質，玻璃粉在高溫燒結時融化，在銀粉和半導體硅基底之間 形成歐姆接觸；有機載體則起到將銀粉顆粒分散和包裹的作用，使得導電銀漿中的銀粉不 易沉淀和氧化；為了提高印刷效果，通常會在漿料中添加一定劑量的助劑，提高漿料的防沉 性和防流掛性，增加銀漿的流動性，保持適度穩(wěn)定的流動性可以保證絲網印刷的質量，得一 個比較理想的高寬比的主柵；然而，除了背面電極漿料的成分、印刷性、附著力、耗量、焊接 性等性能指標外，背面電極漿料輔助降低太陽能電池的串聯(lián)電阻（Rs)的性能也越來越成為 電池片廠家考察背面電極漿料的一個關鍵指標。然而，現(xiàn)有技術中的背面銀漿的這種低接 觸電阻性能仍有待提高。此外，現(xiàn)有技術中的太陽能電池導電銀漿所用的玻璃粉通常是含 鉛的混合粉末，該玻璃粉雖然軟化溫度低、電性能穩(wěn)定性好，但含鉛量高，對環(huán)境污染嚴重， 不符合環(huán)保要求。

【發(fā)明內容】

[0006] 發(fā)明目的在于：為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種太陽能電池背面銀 漿，該漿料具有無鉛含量、環(huán)保安全衛(wèi)生且接觸電阻小導電性佳的優(yōu)點。另一個發(fā)明目的是 提供了一種制造上述太陽能電池背面銀漿的制備方法。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種太陽能電池背面銀漿，其特征 在于：包括45?60wt%金屬粉、1?6wt%的無鉛鉍酸鹽玻璃粉和31?46wt%有機粘合劑， 0%?3wt%助劑，所述金屬粉包括銀粉、所述無鉛鉍酸鹽玻璃粉包括50?85wt%的Bi203， 1 ?25wt% 的ZnO, 1 ?10wt% 的B203, 1 ?5wt% 的A1203, 1 ?5wt% 的BaO, 1 ?3wt% 的Si02， 0?2wt%的Sb203，所述有機粘合劑包括1?15wt%有機載體和5?98wt%有機溶劑，所述 助劑為氧化鋅，氧化鈦、氧化鎳、硒化鎳和碲化鎳中的至少一種。
[0008] 優(yōu)選的方案為，所述硒化鎳為h-NiSe，r-NiSe，Ni2Se3,NiQ.85Se，NiSe2中的至少一 種。
[0009] 優(yōu)選的方案為，所述立方NiSe2粒徑分布在3~5iim或0. 5?liim或100nm? 200nm〇
[0010] 優(yōu)選的方案為，所述助劑的粒徑小于5ym。
[0011] 優(yōu)選的方案為，所述金屬粉還包括銅粉、鋁粉和鎳粉中的至少一種。
[0012] 優(yōu)選的方案為，所述有機載體為丙烯酸樹脂、乙基纖維素、丁基纖維素中的至少一 種。
[0013] 優(yōu)選的方案為，所述有機溶劑為蓖麻油、松油醇、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁 醚醋酸酯、山梨糖醇酐單硬脂酸酯的至少一種。
[0014] 優(yōu)選的方案為，所述有機溶劑還包括1?l〇wt%的有機添加劑，該有機添加劑為觸 變劑、增塑劑、表面活性劑中的至少一種。
[0015] 優(yōu)選的方案為，所述玻璃粉平均粒徑< 3ym。
[0016] 發(fā)明的另一個技術方案是：提供了一種太陽能電池背面銀漿的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟：（1)按比例稱取無鉛鉍酸鹽玻璃粉，將無鉛鉍酸鹽玻璃粉升溫至 900?1300°C，保溫30?50min，水淬后球磨40?50h，經200目篩網過濾并在80?110°C 下烘干，得到平均粒徑< 3um的玻璃粉； (2) 按比例稱取有機載體和有機溶劑進行通水循環(huán)升溫并進行攪拌混合，保持攪拌溫 度為50?10(TC，溶解3?10h后加入表面活性劑，保溫5?15min，過濾后存放； (3) 太陽能電池背面銀漿的制備：按比例稱取導電金屬粉，將步驟（1)中的無鉛鉍酸鹽 玻璃粉以及步驟（2)中的有機粘合劑和導電金屬粉混合，并加入助劑進行混合攪拌，用三輥 軋機軋制研磨至粒度< 5ym，粘度為290?380Pa?S，得到漿料。
[0017] 采用上述方案，本發(fā)明具有以下技術效果：由于晶硅太陽能電池用背面電極銀漿 是通過絲網印刷而均勻地附著于多晶硅的背面，并同印刷在多晶硅背面的鋁漿，通過烘干、 紅外快速燒結后分別形成致密銀層的背面電極和背電場。本發(fā)明利用的優(yōu)選的助劑：氧化 鋅，氧化鈦、氧化鎳、硒化鎳和碲化鎳，這些氧化物能有效減低玻璃粉的熔點，使玻璃粉能夠 在高溫燒結條件下迅速均勻的與硅形成良好接觸，達到改善金屬與硅半導體的接觸，使背 銀與硅片形成很好的歐姆接觸，同時改善背銀與硅片之間的附著力，有效的降低了電池片 地串聯(lián)電阻，獲得更高的光電轉化效率。此外，通過調節(jié)無鉛鉍酸鹽玻璃粉中氧化物的配比 及粒徑匹配，實現(xiàn)更好的粒度級配，燒結后更致密，可以實現(xiàn)無鉛鉍酸鹽玻璃粉的軟化點及 物理化學特性的可控，優(yōu)化玻璃粉的穩(wěn)定性、燒結流散特性以及電性能。由此制備的太陽能 電池背面電極銀漿燒結后銀層致密，與硅片形成很好的歐姆接觸，電池片具有很低的串聯(lián) 電阻和優(yōu)異的導電性能，同時背面電極與硅片之間的附著力得到改善，進而能夠提高太陽 能電池的光電轉化效率。此外，本發(fā)明中的玻璃粉為無鉛玻璃粉，更加環(huán)保安全。
[0018] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
【附圖說明】
[0019] 附圖1為本發(fā)明具體實施例ZnSe21#納米正八面體粉體粒徑為100nm?200nm左 右的典型SEM照片； 附圖2為本發(fā)明具體實施例ZnSe22#納米正八面體粉體粒徑為0. 5?1ym左右的典型SEM照片； 附圖3為本發(fā)明具體實施例ZnSe23#微米正八面體粉體粒徑為3?5ym左右的典型SEM照片。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明的具體實施例是太陽能電池背面銀漿，其成分和重量百分比如下：45? 60wt%金屬粉、1?6wt%的無鉛鉍酸鹽玻璃粉和31?46wt%有機粘合劑，0%?3wt%助劑， 金屬粉主要有銀粉，其次還可以有銅粉、鋁粉和鎳粉