晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿及其制備方法、晶體硅太陽(yáng)電池及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿及其制備方法，所述正面種子層銀漿中含有銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體和造孔劑；所述造孔劑選自碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、氯化銨的一種或多種，所述造孔劑的中粒徑D501為1.0~15μm。本發(fā)明還提供了采用該正面種子層銀漿制備晶體硅太陽(yáng)電池的方法以及由該方法制備得到的晶體硅太陽(yáng)電池。采用本發(fā)明提供的正面種子層銀漿燒結(jié)后形成種子層電極柵線，然后光誘導(dǎo)電鍍銀，燒結(jié)銀層與電鍍銀具有良好的附著力，從而大大增加正面電極的焊接強(qiáng)度；另外，采用本發(fā)明提供的制備方法制備得到的晶體硅太陽(yáng)電串聯(lián)電阻明顯降低，電池填充因子增加，光電轉(zhuǎn)換效率也得到明顯提高。
【專利說(shuō)明】晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿及其制備方法、晶體硅太陽(yáng)電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿及其制備方法、一種晶體硅太陽(yáng)電池的制備方法以及由該制備方法制備得到的晶體硅太陽(yáng)電池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前太陽(yáng)能電池的向光面電極開始向光誘導(dǎo)電鍍方向發(fā)展，其技術(shù)特征為先在太陽(yáng)能電池正面印刷一層種子層銀漿，燒結(jié)后再通過(guò)光誘導(dǎo)電鍍的方式在電極上沉積一層銀，即光誘導(dǎo)電鍍銀工藝(LIP)。通過(guò)電鍍工藝能提高一定的光電轉(zhuǎn)換效率。但是，目前還未有適合于用作LIP工藝的種子層漿料的成熟產(chǎn)品。采用LIP工藝制作向光面電極的生產(chǎn)廠家，都直接沿用以前常規(guī)絲網(wǎng)印刷的向光面電極銀漿作為種子層漿料。而沿用普通絲印的銀漿，導(dǎo)致絲印后的電極柵線的細(xì)密度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，電鍍后的細(xì)柵線的寬度增加過(guò)大，遮光面積增大，電池的短路電流下降，雖然由于電鍍導(dǎo)致填充因子有所提升，但整體上，該電極制作工藝對(duì)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提升不大。另外，印刷后經(jīng)過(guò)燒結(jié)形成的銀層已經(jīng)比較致密，再經(jīng)過(guò)鍍銀這一道工序，鍍層銀與印刷燒結(jié)的銀層之間會(huì)產(chǎn)生明顯分層，兩者之間的附著強(qiáng)度變小，從而導(dǎo)致整個(gè)銀電極的焊接強(qiáng)度變小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中LIP工藝制作SE太陽(yáng)電池過(guò)程中沒有合適的種子層漿料，導(dǎo)致絲印后電極柵線達(dá)不到要求、光電轉(zhuǎn)換效率仍較低，以及鍍層銀與燒結(jié)銀的附著力小導(dǎo)致電極焊接強(qiáng)度小的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明提供了一種晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿，所述正面種子層銀漿中含有銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體和造孔劑；所述造孔劑選自碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、氯化銨的一種或多種，所述造孔劑的中粒徑D5tl1為1.[0005]本發(fā)明還提供了所述晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿的制備方法，包括將無(wú)機(jī)玻璃粉先分散于有機(jī)載體中，然后分批加入銀粉，最后加入造孔劑，研磨至漿料細(xì)度小于5 U m后得到所述晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿。
[0006]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一種晶體硅太陽(yáng)電池的制備方法，包括以下步驟:先在硅片背面依次印刷背面銀導(dǎo)電漿料和背場(chǎng)鋁漿料，烘干后在硅片正面印刷本發(fā)明提供的正面種子層銀漿，入隧道爐烘干并燒結(jié)后在硅片正面形成種子層電極柵線，然后在種子層電極柵線表面進(jìn)行光誘導(dǎo)電鍍銀，得到所述晶體硅太陽(yáng)電池。
[0007]最后，本發(fā)明提供了 一種晶體硅太陽(yáng)電池，所述晶體硅太陽(yáng)電池由本發(fā)明提供的制備方法制備得到。
[0008]本發(fā)明提供的晶體硅電池的正面種子層銀漿，其通過(guò)在常規(guī)銀漿中加入適量造孔齊U，將該種子層銀漿印刷至硅片表面并燒結(jié)后，造孔劑在熱作用下分解揮發(fā)，會(huì)在印刷燒結(jié)銀層(即種子層電極柵線)表面留下微孔，后續(xù)工序中通過(guò)光誘導(dǎo)電鍍工藝在種子層電極柵線層上沉積金屬銀時(shí)，電鍍液中銀離子優(yōu)先在微孔孔洞內(nèi)得到電子形成金屬銀，即沉積的鍍層銀先將孔洞進(jìn)行填充，滲入至印刷燒結(jié)銀層表面的微孔內(nèi)，填充完成后再增加銀層厚度，得到正面電極柵線。因此，后續(xù)電鍍銀層與印刷燒結(jié)銀層之間通過(guò)微孔形成機(jī)械咬合，使得電鍍銀層與印刷燒結(jié)銀層之間的結(jié)合力大大增強(qiáng)，從而大大增加正面電極的焊接強(qiáng)度。另外，由于電鍍銀層不含其它成分(例如玻璃粉)，即其銀含量相對(duì)較高，因此最后形成正面電極中金屬銀的含量增加，使得本發(fā)明提供的晶體硅太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻明顯降低，電池填充因子增加，光電轉(zhuǎn)換效率也得到明顯提高。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明提供了一種晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿，所述正面種子層銀漿中含有銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體和造孔劑；所述造孔劑選自碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、氯化銨的一種或多種，所述造孔劑的中粒徑D5tl1為1.[0010]本發(fā)明提供的晶體硅電池的正面種子層銀漿，其通過(guò)在常規(guī)銀漿中加入適量造孔齊U，將該種子層銀漿印刷至硅片表面并燒結(jié)后，造孔劑在熱作用下分解揮發(fā)，會(huì)在印刷燒結(jié)銀層(即種子層電極柵線)表面留下微孔；后續(xù)工序中通過(guò)光誘導(dǎo)電鍍工藝在種子層電極柵線層上沉積金屬銀時(shí)，由于微孔的空洞內(nèi)表面的比表面積相對(duì)較大，因此電鍍液中銀離子優(yōu)先在微孔孔洞內(nèi)得到電子形成金屬銀，即沉積的鍍層銀先填充至微孔孔洞內(nèi)，即鍍層銀滲入至印刷燒結(jié)銀層表面的微孔內(nèi)，將所有微孔孔洞填充完成后再繼續(xù)沉積增加整個(gè)銀層厚度，得到正面電極柵線。因此，后續(xù)電鍍銀層與印刷燒結(jié)銀層之間通過(guò)微孔形成機(jī)械咬合，使得電鍍銀層與印刷燒結(jié)銀層之間的結(jié)合力大大增強(qiáng)，從而大大增加正面電極的焊接強(qiáng)度。
[0011]另外，由于電鍍銀層不含其它成分(例如玻璃粉)，即其銀含量相對(duì)于直接印刷正面電極要高，因此最后形成正面電極中金屬銀的含量增加，且直接電鍍沉積的單質(zhì)銀的電阻率要低于銀漿燒結(jié)后殘留物的電阻率，使得本發(fā)明提供的晶體硅太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻明顯降低，電池填充因子增加，光電轉(zhuǎn)換效率也得到明顯提高。
[0012]本發(fā)明中，所采用的造孔劑選自碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、氯化銨的一種或多種，其不溶于漿料中的有機(jī)溶劑。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，并不是采用任意粒徑的造孔劑，都會(huì)使種子層銀漿燒結(jié)后形成種子層電極柵線表面具有合適的微孔。而本發(fā)明的發(fā)明人正是通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在正面種子層銀漿中采用造孔劑時(shí)，所述造孔劑的粒徑必需嚴(yán)格控制。若造孔劑的粒徑太大，會(huì)導(dǎo)致銀漿在燒結(jié)后與硅片基底及后續(xù)電鍍銀層的附著力不良，并且電鍍后形成的電鍍銀不能完全填充由造孔劑形成的微孔，導(dǎo)致電極柵線的體積電阻率增力口。若造孔劑的粒徑太小，電鍍時(shí)還原銀不容易進(jìn)入微孔，同樣會(huì)增加電鍍后的電極柵線的電阻。具體地，本發(fā)明中，所述造孔劑的中粒徑D5tl1為1.優(yōu)選情況下，所述造孔劑的中粒徑D5tl1為3.(TlOMm。
[0013]本發(fā)明中，所述正面種子層中銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體的含量在本領(lǐng)域常用電極漿料中各組分的常規(guī)范圍內(nèi)即可，本發(fā)明沒有特殊要求。不可避免地，加入適量造孔劑后其他組分的含量會(huì)相應(yīng)降低。因此，優(yōu)選情況下，以所述正面種子層銀漿的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中銀粉的含量為50-70wt%，玻璃粉的含量為2-10wt%，有機(jī)載體的含量為20-40wt%，造孔劑的含量為0.5-5wt%0本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述正面種子層銀漿中造孔劑的含量不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)后形成的種子層?xùn)啪€出現(xiàn)斷線現(xiàn)象，同時(shí)造孔劑的含量也不宜過(guò)低，否則種子層?xùn)啪€上形成微孔太少，不能起到增加鍍層銀與印刷燒結(jié)銀的附著力的作用。
[0014]本發(fā)明中，所述銀粉、玻璃粉和有機(jī)載體均為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)正面銀漿中常用的各種銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體，本發(fā)明沒有特殊限定。
[0015]例如，所述銀粉可直接采用現(xiàn)有的導(dǎo)電銀漿中常用的各種類球形銀粉，優(yōu)選采用橢球形銀粉。優(yōu)選情況下，所述銀粉的中粒徑D5tl2為0.2^2.0 u m,比表面積為1.(T3.0m2/g,振實(shí)密度為4.0~5.0g/cm3。
[0016]所述玻璃粉可以采用Bi2O3-SiO2-ZnO體系玻璃粉和/或Bi2O3-SiO2-B2O3體系玻璃粉。優(yōu)選情況下，所述玻璃粉的原料組成為:6(T80wt%的Bi2O3,8~15wt%的SiO2, 5~15wt%的ZnO, 5~10wt%的TiO2以及I~5wt%的NaN03。所述玻璃粉的中粒徑D5tl3為0.1~1.0um,軟化溫度 Ts 為 45(T500°C。
[0017]本發(fā)明中，所述玻璃粉可直接采用商購(gòu)產(chǎn)品，也可自己制備，制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。例如，制備所述玻璃粉的方法可以為:按照前述原料組成采用V型混合機(jī)將各組成玻璃粉的原料粉體混合均勻，轉(zhuǎn)入剛玉坩堝中并置于硅碳棒爐中，升溫至550°C，保溫0.5h，再升溫至1000°C，保溫lh，水淬過(guò)濾得到玻璃珠；然后將玻璃珠裝入球磨罐，按質(zhì)量比氧化鋯球:玻璃珠:去離子水=4:1:0.7，罐速300轉(zhuǎn)/分鐘，先濕磨6.5h，過(guò)濾后烘干，再干磨0.5h，干磨時(shí)氧化鋯球與玻璃粉的質(zhì)量比為1:2，得到所述玻璃粉。
[0018]所述有機(jī)載體中含有有機(jī)溶劑、增稠劑和助劑。其中，所述有機(jī)溶劑可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的多種溶劑的組合，例如可選自醇酯、松油醇、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、丁基卡必醇、松節(jié)油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種。所述增稠劑選自乙基纖維素、硝化纖維素、醇酸樹脂、酚醛樹脂類粘結(jié)劑中的一種或多種。所述助劑選自聚酰胺粉末、改性氫化蓖麻油、十六醇、十八醇中的一種或多種。以所述有機(jī)載體的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中有機(jī)溶劑的含量為7(T90wt%，增稠劑的含量為5.(T20wt%，助劑的含量為 0.5~5.0wt%o
[0019]所述有機(jī)載體可直接采用商購(gòu)產(chǎn)品，也可自己制備，制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。例如，制備所述有機(jī)載體的方法可以為:將增稠劑和助劑溶解于由兩種以上常用有機(jī)溶劑組成的混合溶劑中，5(T80°C下攪拌使其充分溶解，即可得到透明均一的有機(jī)載體。
[0020]本發(fā)明還提供了所述晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿的制備方法，包括將無(wú)機(jī)玻璃粉先分散于有機(jī)載體中，然后分批加入銀粉，最后加入造孔劑，研磨至漿料細(xì)度小于5 U m后得到所述晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿。
[0021]其中，分散可采用高速分散機(jī)進(jìn)行。優(yōu)選情況下，所述銀粉的分批次數(shù)為2-3次，每次加入后攪拌均勻，再加入下一批次；全部加完后，高速攪拌均勻。所述研磨可采用三輥研磨機(jī)進(jìn)行。優(yōu)選情況下，研磨至漿料細(xì)度小于5Mm即可。
[0022]本發(fā)明還提供了一種晶體硅太陽(yáng)電池的制備方法，包括以下步驟:先在硅片背面依次印刷背面銀導(dǎo)電漿料和背場(chǎng)鋁漿料，烘干后在硅片正面印刷本發(fā)明提供的正面種子層銀漿，入隧道爐烘干并燒結(jié)后在硅片正面形成種子層電極柵線，然后在種子層電極柵線表面進(jìn)行光誘導(dǎo)電鍍銀，得到所述晶體硅太陽(yáng)`電池。
[0023]本發(fā)明中，所述背面銀導(dǎo)電漿料、背場(chǎng)鋁漿料均為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種常規(guī)漿料，本發(fā)明沒有特殊限定，此處不再贅述。所述硅片可為單晶硅片或多晶硅片，本發(fā)明沒有特殊限定。
[0024]采用本發(fā)明提供的正面種子層銀漿對(duì)硅片正面(即向光面)進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)后形成種子層電極柵線，然后在種子層電極柵線表面進(jìn)行光誘導(dǎo)電鍍銀，得到晶體硅太陽(yáng)電池。
[0025]本發(fā)明中，印刷正面種子層銀漿的方法為絲網(wǎng)印刷。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用絲網(wǎng)印刷正面種子層銀漿并燒結(jié)得到種子層電極柵線，其不會(huì)發(fā)生斷線現(xiàn)象，并且種子層副柵線越細(xì)、越矮越好。這是因?yàn)?，副柵線越細(xì)，遮光面積越??；而柵線越矮，種子層電極柵線與硅的接觸電阻越小、在柵線的高度方向的電阻也越小，同時(shí)預(yù)留給后續(xù)電鍍銀的高度空間增加，此時(shí)，電極柵線的體積電阻主要由電鍍銀的性質(zhì)決定，從這個(gè)意義上講，并不要求正面種子層銀漿燒結(jié)后得到的種子層電極柵線的電阻率很低，種子層電極柵線只需要能提供載流子的導(dǎo)電通路即可， 而電池片正面的電極柵線的體積電阻的減少主要是依靠較厚的電鍍銀層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選情況下，所述絲網(wǎng)印刷可采用360目、線寬為30 u m、線徑為16 u m、膜厚為5pm的絲網(wǎng)進(jìn)行，但不局限于此。本發(fā)明中，絲網(wǎng)印刷時(shí)種子層漿料的印刷用量可根據(jù)電池片的尺寸進(jìn)行適當(dāng)選擇。優(yōu)選情況下，印刷種子層漿料時(shí)的印刷濕重為80-90mg。
[0026]根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，印刷正面種子層銀漿后，即可將硅片整體送入隧道爐中進(jìn)行烘干燒結(jié)。燒結(jié)時(shí)的預(yù)熱溫度為30(T500°C，峰值溫度為90(T920°C，整個(gè)過(guò)隧道爐的時(shí)間為lmin40s~2minl0s,峰值燒結(jié)時(shí)間為2~4s。
[0027]光誘導(dǎo)電鍍銀的工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，此處不再贅述。優(yōu)選情況下，光誘導(dǎo)電鍍銀所采用的電解液的溫度為35±2°C，鍍銀量為4(T50mg。電鍍完成出槽后，整體采用熱風(fēng)吹干，即得到本發(fā)明提供的晶體硅太陽(yáng)電池。
[0028]因此，本發(fā)明最后提供了一種晶體硅太陽(yáng)電池，所述晶體硅太陽(yáng)電池由本發(fā)明提供的制備方法制備得到。
[0029]采用本發(fā)明提供的正面種子層銀漿以及制備方法，制備晶體硅太陽(yáng)電池，不需要額外的設(shè)備和工藝步驟，擴(kuò)散、腐蝕、金屬化工藝與傳統(tǒng)電池的制作工藝完全相同。采用本發(fā)明提供的正面種子層銀漿印刷后得到的電極柵線細(xì)密，燒結(jié)后與硅片附著力優(yōu)良，電鍍后焊接性能好，串阻低，電池片的光電轉(zhuǎn)換效率明顯得到提高。
[0030]以下結(jié)合實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例及對(duì)比例中所采用原料均通過(guò)商購(gòu)得到，本發(fā)明沒有特殊限定。
[0031]實(shí)施例1
(1)玻璃粉的制備
稱取 72wt% 的 Bi2O3,10wt% 的 SiO2,10wt% 的 Zn0,6wt% 的 TiO2 和 2wt% 的 NaNO3,采用V型混合機(jī)將各組成玻璃粉的原料粉體混合均勻，轉(zhuǎn)入剛玉坩堝中并置于硅碳棒爐中，升溫至550°C，保溫0.5h，再升溫至1000°C，保溫lh，水淬過(guò)濾得到玻璃珠；然后將玻璃珠裝入球磨罐，按質(zhì)量比氧化鋯球:玻璃珠:去離子水=4:1:0.7，罐速300轉(zhuǎn)/分鐘，先濕磨6.5h，過(guò)濾后烘干，再干磨0.5h，干磨時(shí)氧化鋯球與玻璃粉的質(zhì)量比為1:2，得到所述玻璃粉，測(cè)得玻璃粉的中值粒徑D5tl3為1.0 ii m，軟化溫度為480°C。
(2)有機(jī)載體的制備
稱取85質(zhì)量份的醇脂，12質(zhì)量份的乙基纖維素和3質(zhì)量份的改性氫化蓖麻油，將三種組分混合，在60°C水浴鍋中進(jìn)行攪拌，分散均勻，即得所需有機(jī)載體。
(3)正面種子層銀漿SI的制備
取步驟(1)制得的玻璃粉7重量份加入到步驟(2)配制的30重量份的有機(jī)載體中，混合均勻，然后分3批次加入62重量份橢球形銀粉(中粒徑D5tl2為1.0 y m，比表面積為1.2m2/g，振實(shí)密度為4.8g/cm3),每次加入后先攪勻，再加下一次；全部加完后，高速攪勻；最后加A I重量份造孔劑碳酸銨(中粒徑D5tl1為3.0 y m，并攪拌均勻。采用三輥研磨機(jī)上進(jìn)行研磨至漿料細(xì)度< 5 ym，得到本實(shí)施例的正面種子層銀漿，記為SI。
[0032]實(shí)施例2
采用與實(shí)施例1相同的步驟制得正面種子層銀漿S2，不同之處僅在于:
步驟(3)中，碳酸銨的用量為5重量份，銀粉用量為58重量份；
通過(guò)上述步驟，得到的本實(shí)施例的正面種子層銀漿S2。
[0033]實(shí)施例3
采用與實(shí)施例1相同的步驟制得正面種子層銀漿S3，不同之處僅在于:
步驟(3)中，采用硝酸銨作為造孔劑替代實(shí)施例1中的碳酸銨；
通過(guò)上述步驟，得到 的本實(shí)施例的正面種子層銀漿S3。
[0034]實(shí)施例4
采用與實(shí)施例1相同的步驟制得正面種子層銀漿S4，不同之處僅在于:
步驟(3)中，造孔劑為:0.5重量份碳酸銨和0.5重量份氯化銨；
通過(guò)上述步驟，得到的本實(shí)施例的正面種子層銀漿S4。
[0035]實(shí)施例5
采用與實(shí)施例1相同的步驟制得正面種子層銀漿S5，不同之處僅在于:
步驟(3)中,造孔劑碳酸按的中粒徑D5tl1為9.2 y m ;
通過(guò)上述步驟，得到的本實(shí)施例的正面種子層銀漿S5。
[0036]實(shí)施例6
采用與實(shí)施例1相同的步驟制得正面種子層銀漿S6，不同之處僅在于:
步驟(3)中,造孔劑碳酸按的中粒徑D5tl1為14.7 u m ；
通過(guò)上述步驟，得到的本實(shí)施例的正面種子層銀漿S6。
[0037]對(duì)比例I
采用與實(shí)施例1相同的步驟制得正面種子層銀漿D1，不同之處僅在于:
步驟(3)中，銀粉的用量為63重量份，不加入造孔劑碳酸銨；
通過(guò)上述步驟，得到的本實(shí)施例的正面種子層銀漿D1。
[0038]對(duì)比例2
(1)采用與實(shí)施例1相同的步驟(1)制備玻璃粉。
(2)稱取90質(zhì)量份的醇脂，8質(zhì)量份的乙基纖維素和2質(zhì)量份的氫化蓖麻油，將三種組分混合，在60°C水浴鍋中進(jìn)行攪拌，分散均勻，即得所需有機(jī)載體。
(3)取步驟(1)制得的玻璃粉5.5重量份加入到步驟(2)配制的10重量份的有機(jī)載體中，混合均勻，然后分3批次加入84.5重量份橢球形銀粉(中粒徑D5tl2為1.0 y m，比表面積為1.2m2/g，振實(shí)密度為4.8g/cm3)，每次加入后先攪勻，再加下一次；全部加完后，高速攪勻；最后采用三輥研磨機(jī)上進(jìn)行研磨至漿料細(xì)度< 5i!m，得到本對(duì)比例的正面種子層銀漿，記為D2。
[0039]對(duì)比例3
采用杜邦70A型正面銀漿作為本對(duì)比例的正面種子層銀漿，記為D3。
[0040]實(shí)施例7
多晶硅片規(guī)格:156 X 156mm，厚度為200 iim (腐蝕前)，印刷前厚度為180 y m。先采用200目的絲網(wǎng)印刷背面銀導(dǎo)電漿料(杜邦PV505，三線八段制，印刷濕重為0.035^0.050g),烘干，再采用絲網(wǎng)目數(shù)為280目的絲網(wǎng)印刷背場(chǎng)鋁漿料(碩禾108C，印刷濕重為1.r1.6g)，烘干，烘干溫度均為150°C，烘干時(shí)間為5分鐘。然后采用360目、線寬為30i!m、線徑為16um、膜厚為5iim的絲網(wǎng)將實(shí)施例1制得的正面種子層銀漿SI印刷在硅片的向光面上，印刷濕重為85mg，入隧道爐中烘干燒結(jié)，隧道爐內(nèi)分九個(gè)區(qū)，各區(qū)溫度依次為300°C，350 °C，400 °C，530 V，570 V，630 V，690 V，855 V，910°C，整個(gè)過(guò)隧道爐的時(shí)間為 2min，910°C下燒結(jié)時(shí)間為2.5秒，燒結(jié)完成后形成種子層電極柵線。再采用光誘導(dǎo)電鍍銀工藝在種子層電極柵線上進(jìn)行光誘導(dǎo)電鍍銀，電解液溫度為35°C，鍍銀量為45mg。電鍍后出槽，將電池整體采用熱風(fēng)吹干，得到本實(shí)施例的晶體硅太陽(yáng)電池，記為S’ I。
[0041]實(shí)施例8-12
采用與實(shí)施例7相同 的步驟制備晶體硅太陽(yáng)電池S’ 2-S’ 6，不同之處在于:分別采用正面種子層銀漿S2-S6取代實(shí)施例7中的SI。
[0042]對(duì)比例4-6
采用與實(shí)施例7相同的步驟制備晶體硅太陽(yáng)電池D’ 1-D’ 3，不同之處在于:分別采用正面種子層銀漿D1-D3取代實(shí)施例7中的SI。
將上述所得的S1-S6、D1-D3導(dǎo)電漿料在生產(chǎn)線試用，使用156mmX 156mm的多晶硅電池片進(jìn)行印刷。先在硅片背面印刷背電極，烘干后印刷背場(chǎng)鋁漿，然后在電池片采用360目、線寬為30pm、線徑為16i!m、膜厚為5pm的網(wǎng)版，將本發(fā)明正面種子銀導(dǎo)電漿料印刷在硅片的向光面上，印刷濕重為80、0 mg，放入燒結(jié)爐進(jìn)行烘干燒結(jié)，燒結(jié)工藝為:燒結(jié)氣氛是空氣，一區(qū)到九區(qū)的燒結(jié)溫度分別為300°C，350°C，400°C，530°C，570°C，630°C，690°C，855°C，910°C，整個(gè)過(guò)隧道爐的時(shí)間為2分左右，得到印刷有本發(fā)明種子層銀漿的電極柵線，然后再采用光誘導(dǎo)電鍍銀工藝電鍍銀，電解液溫度控制在為35±2°C，鍍銀量控制在4(T50mg，出槽后將電池片采用熱風(fēng)吹干，即得成品電池片。實(shí)施例S1-S6、D1-D3得到相應(yīng)的電池片分別記為S’ 1-S’ 6及DS’ 1- DS’ 3。
[0043]本發(fā)明采用200片電池進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)取平均值。
[0044]性能測(cè)試
本發(fā)明采用200片電池進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)取平均值。
[0045](I)表面狀況:米用3、倍放大鏡觀察各電池的正面電極表面狀況,若表面光滑、有無(wú)積點(diǎn)、斷線或孔洞現(xiàn)象，記為0K，否則記為NG。
[0046](2)焊接強(qiáng)度:選用上海勝陌2mmX0.2mm錫鉛焊帶，用漢高X32-10I型助焊劑浸泡后烘干，然后在330°C對(duì)電極主柵線進(jìn)行手工焊接。待自然冷卻后，使用山度SH-100推拉力計(jì)沿135°方向?qū)笌冸x測(cè)試，測(cè)其平均剝離力，單位為N/mm。
[0047](3)串聯(lián)電阻、填充因子、光電轉(zhuǎn)化效率:采用單次閃光模擬測(cè)試儀器對(duì)各電池進(jìn)行測(cè)試得到。測(cè)試條件為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(STC):光強(qiáng):1000W/m2 ;光譜:AM1.5 ;溫度:25°C。以上測(cè)試重復(fù)200次，記錄其平均值。
[0048]測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0049]
[0050]從表中S’ 1-S’ 6與D’ 1-D’ 3測(cè)試結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明提供的正面種子層銀漿和制備方法制備得到得到晶體硅太陽(yáng)電池，向光面電極柵線外觀良好，與光伏焊帶的焊接強(qiáng)度高，電極線的串聯(lián)電阻降低，尤其是電池的填充因子有顯著增加，光電轉(zhuǎn)換效率也得到明顯提高。DS’ 2中電極柵線出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0052]
表1
【權(quán)利要求】
1.一種晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿，其特征在于，所述正面種子層銀漿中含有銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體和造孔劑；所述造孔劑選自碳酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、氯化銨的一種或多種，所述造孔劑的中粒徑D5tl1為1.(Tl5Mffl。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面種子層銀漿，其特征在于，以所述正面種子層銀漿的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中銀粉的含量為50-70wt%，玻璃粉的含量為2-10wt%，有機(jī)載體的含量為20-40wt%，造孔劑的含量為0.5-5wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正面種子層銀漿，其特征在于，所述造孔劑的中粒徑D5tl1為 3.0~10Mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面種子層銀漿，其特征在于，所述銀粉為類球形銀粉，其中粒徑D5tl2為0.2~2.0um,比表面積為1.0~3.0m2/g,振實(shí)密度為4.0~5.0g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面種子層銀漿，其特征在于，所述玻璃粉的原料組成為:60~80wt% 的 Bi2O3,8~15wt% 的 SiO2, 5~15wt% 的 ZnO，5~10wt% 的 TiO2 以及 I~5wt% 的 NaN03。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的正面種子層銀漿，其特征在于，所述玻璃粉的中粒徑D5tl3為0.1~1.0um,軟化溫度為450^5000C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面種子層銀漿，其特征在于，所述有機(jī)載體的組成為:70^90wt%的有機(jī)溶劑，5.0^20wt%的增稠劑和0.5~5.0wt%的助劑；其中，所述有機(jī)溶劑選自醇酯、松油醇、鄰苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇、松節(jié)油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種，所述增稠劑選自乙基纖維素、硝化纖維素、醇酸樹脂、酚醛樹脂類粘結(jié)劑中的一種或多種，所述助劑選自聚酰胺粉末、改性氫化蓖麻油、十六醇、十八醇中的一種或多種。
8.權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿的制備方法，其特征在于，包括將無(wú)機(jī)玻璃粉先分散于有機(jī)載體中，然后分批加入銀粉，最后加入造孔劑，研磨至漿料細(xì)度小于5 u m后得到所述晶體硅太陽(yáng)電池的正面種子層銀漿。
9.一種晶體硅太陽(yáng)電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:先在硅片背面依次印刷背面銀導(dǎo)電漿料和背場(chǎng)鋁漿料，烘干后在硅片正面印刷權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的正面種子層銀漿，入隧道爐烘干并燒結(jié)后在硅片正面形成種子層電極柵線，然后在種子層電極柵線表面進(jìn)行光誘導(dǎo)電鍍銀，得到所述晶體硅太陽(yáng)電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，印刷種子層漿料的方法為絲網(wǎng)印刷，印刷濕重為80-90mg ;燒結(jié)峰值溫度為90(T920°C，整個(gè)過(guò)隧道爐的時(shí)間為lmin40s~2minl0s,峰值溫度下燒結(jié)時(shí)間為2~4s。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，光誘導(dǎo)電鍍銀所采用的電解液的溫度為35±2°C，鍍銀量為4(T50mg。
12.—種晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于，所述晶體硅太陽(yáng)電池由權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。
【文檔編號(hào)】H01L31/0224GK103680674SQ201210363234
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】符燕青, 譚偉華, 廖輝, 管玉龍, 黎飛云 申請(qǐng)人:上海比亞迪有限公司