一種高效低翹曲晶體硅太陽能電池導(dǎo)電鋁漿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體硅太陽能背面鋁漿組合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種包含摻雜二氧 化錫的超細(xì)顆粒的高效低翹曲晶體硅太陽能電池導(dǎo)電鋁漿。
【背景技術(shù)】
[0002] 在全球能源危機(jī)的大環(huán)境下，太陽能電池越來越受到各國的重視。年增長速度高 達(dá)40%以上。在目前晶硅太陽能電池的生產(chǎn)中，絕大多數(shù)均采用P型晶硅太陽能電池片的 背面印刷鋁漿，經(jīng)過燒結(jié)形成鋁背場。經(jīng)過多年的發(fā)展，鋁背場的生產(chǎn)工藝已經(jīng)趨向成熟、 穩(wěn)定，對鋁背場的各項(xiàng)研究也日益深化，這些都決定了在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)鋁背場仍將 被廣泛用于晶體硅太陽能電池生產(chǎn)。
[0003] 隨著硅片厚度的不斷降低，電池片的翹曲現(xiàn)象變得更為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致太陽能電 池產(chǎn)品良率降低而導(dǎo)致成本增加。因此需要不斷地提高鋁漿的性能，保證電池片高的光電 轉(zhuǎn)換效率同時(shí)降低電池片的翹曲度。
[0004] 日本專利JP2001313402公布了通過用Si粒子部分替代漿料中的A1粉來降低鋁 膜的膨脹系數(shù)，從而達(dá)到降低和抑制電池片翹曲度的方法。然而，要明顯降低鋁膜的熱膨脹 系數(shù)達(dá)到硅晶片同等級別，把翹曲控制在所要求的水平范圍內(nèi)，漿料中必須大量添加Si粒 子，這樣將會(huì)顯著降低鋁背場的特性，從而嚴(yán)重?fù)p害電池片性能。
[0005] 日本株式會(huì)社村田制作所申請的專利JP2004134775中公布了在漿料中加入于漿 料有機(jī)體難溶或不溶的有機(jī)化合物粒子或碳粒子，從而達(dá)到降低電池片翹曲的方法。眾所 周知，漿料中的難溶性或不溶性有機(jī)粒子或碳粒子在燒結(jié)后會(huì)形成較高的碳?xì)埩簦@些碳 多為不導(dǎo)電碳，雖能增加應(yīng)力釋放降低電池片翹曲度，但會(huì)使鋁膜的導(dǎo)電性下降。
[0006] 此外美國專利出版物N0. 2009/0255583公開了一種含有有機(jī)錫組分的鋁漿料； 專利CN 102496418 A公開了一種添加含鈦氧化物的鋁漿料；專利CN 103500597 A公開了 一種添加功能化石墨烯的鋁漿料；專利CN 103106949 A公開了一種添加高導(dǎo)熱性惰性無 機(jī)填料的鋁漿料。但是，這些添加劑也存在著以下的一種或是多種問題：添加劑本身導(dǎo)電性 能差，影響電池片的電性能；添加劑與鋁漿的成分相差很遠(yuǎn)，影響產(chǎn)品的綜合性能；添加劑 自身存在著團(tuán)聚嚴(yán)重，難以分散等問題。因此仍然需要一種在保證電池片高的光電轉(zhuǎn)換效 率同時(shí)，更為有效地抑制翹曲現(xiàn)象的鋁漿料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種高效低翹曲晶體硅太陽 能電池導(dǎo)電鋁衆(zhòng)，可降低電池片的翹曲，保證光電轉(zhuǎn)化效率。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高效低翹曲晶體硅太陽能電池 導(dǎo)電鋁漿，其特征在于，其組分包括： 鋁粉； 有機(jī)載體； 至少一種無機(jī)粘接劑； 摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體； 其中，摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體為選自銻摻雜的二氧化錫（ATO)、銦摻雜的二氧化錫 (ITO)、氟摻雜的二氧化錫（FTO)、鎢摻雜的二氧化錫（WTO)、鋁摻雜的二氧化錫（TOA)中的 至少一種。
[0009] 鋁漿中添加摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體，金屬離子如銻離子、銦離子、鎢離子、氯離子 替代二氧化錫晶體結(jié)構(gòu)中錫離子的位置，使氧化錫晶體形成氧缺位提供導(dǎo)電電子，載流子 濃度升高，電阻率降低。具有可見光譜區(qū)透光率高和電阻率低；氟摻雜的二氧化錫氟原子替 代二氧化錫晶體結(jié)構(gòu)中氧的位置或形成間隙氟原子，同時(shí)釋放出一個(gè)電子，表現(xiàn)出優(yōu)良的 導(dǎo)電能力，電阻率降低。摻雜的二氧化錫導(dǎo)電粉體均勻分散到鋁漿中，能起到釋放由鋁硅熱 膨脹系數(shù)差異引起的應(yīng)力的作用，從而降低電池片的翹曲；同時(shí)摻雜的二氧化錫導(dǎo)電粉體 具有良好的導(dǎo)電性能，雖然作為異相應(yīng)力釋放中心引入，但并不影響鋁導(dǎo)電層的導(dǎo)電性，因 此實(shí)現(xiàn)了硅基太陽能電池片低翹曲和高光電轉(zhuǎn)換效率。
[0010] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，以導(dǎo)電鋁漿總重量為基準(zhǔn)，摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體占 0· 01% ~1%〇
[0011] 鋁粉、摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體和無機(jī)粘接劑粒徑小，比表面積大，之間容易發(fā)生團(tuán) 聚，為了使鋁粉、摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體和無機(jī)粘接劑在有機(jī)載體中均勻分散，優(yōu)選的技術(shù) 方案為，其組分還包括分散劑，以導(dǎo)電鋁漿總重量為基準(zhǔn)，分散劑占0. 05-3%。分散劑可以均 勻吸附到鋁粉、摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體和無機(jī)粘接劑的表面，發(fā)揮靜電穩(wěn)定和空間位阻穩(wěn) 定作用。
[0012] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，以導(dǎo)電鋁漿總重量為基準(zhǔn)，鋁粉（a)占70~80%，有機(jī)載體占 15~25%，無機(jī)粘接劑占0. 1~5%。
[0013] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，摻雜二氧化錫導(dǎo)電粉體的平均粒徑為0. 01~10 μ m，無機(jī)粘 接劑的平均粒徑為〇. 01~10 μ m，鋁粉由平均粒徑1~3μπι和5~7μπι兩種鋁粉混合而 成。
[0014] 為了避免分散劑的燒結(jié)殘留對鋁漿性能產(chǎn)生影響，通常采用有機(jī)分散劑改善粉體 的分散，優(yōu)選的技術(shù)方案為，分散劑為選自脂肪酸類、脂肪族酰胺類、脂肪族酯類、金屬皂 類、石蠟類、低分子蠟類分散劑中的至少一種。
[0015] 為了保證鋁漿具有合適的粘度和流變特性，優(yōu)選的技術(shù)方案為，有機(jī)載體由樹脂 和有機(jī)溶劑組成，以導(dǎo)電鋁漿總重量為基準(zhǔn)，樹脂占0. 5~5%，有機(jī)溶劑占10~24. 5%。
[0016] 為了保證鋁漿燒結(jié)樹脂不產(chǎn)生灰分，保證鋁電極的導(dǎo)電效率，優(yōu)選的技術(shù)方案為， 樹脂為選自乙基纖維素樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸酯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、醋酸丁酸纖維素 樹脂、醋酸丙酸纖維素樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇樹脂、松香樹脂之中的至少一 種。
[0017] 為了保證鋁漿具有較好的階梯揮發(fā)特性，優(yōu)選的技術(shù)方案為，溶劑為選自松油醇、 苯甲醇、二乙二醇、二丙二醇、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丁醚、 二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二丙二醇乙醚醋酸酯、二丙二醇丁醚醋酸酯、 乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、乙二醇乙醚醋酸酯、十二醇酯、檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯 之中的至少兩種混合而成。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于： 摻雜的二氧化錫導(dǎo)電粉體均勻分散到鋁漿中，在燒結(jié)后的鋁導(dǎo)電層中成為異相應(yīng)力釋 放中心，起到釋放由鋁硅熱膨脹系數(shù)差異引起的應(yīng)力的作用，從而降低電池片的翹曲。
[0019] 摻雜的二氧化錫導(dǎo)電粉體具有良好的導(dǎo)電性能，雖然作為異相應(yīng)力釋放中心引 入，但并不影響鋁導(dǎo)電層的導(dǎo)電性，實(shí)現(xiàn)了在降低硅基太陽能電池片翹曲的同時(shí)，保證太陽 能電池高的光電轉(zhuǎn)換效率。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更 加清楚地說明本發(fā)明