專利名稱：一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子漿料，具體涉及一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池是一種能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。隨著光伏行業(yè)的發(fā)展， 高方阻淺結(jié)逐漸成為了太陽(yáng)能電池片的發(fā)展趨勢(shì)之一。高方阻淺結(jié)有利于提高了少子的存活率，同時(shí)增加短波效應(yīng)，提高電池片的開(kāi)路電壓和短路電流。實(shí)現(xiàn)電池片的高方阻淺結(jié)一般要求用來(lái)制作太陽(yáng)能電池電極的正銀漿料具有高燒結(jié)溫度。由于目前普遍采用的是正銀漿料和背鋁漿料共燒的工藝，這就必然要求背鋁漿料同時(shí)也具有高燒結(jié)溫度。但是，正常的背鋁漿料在高溫?zé)Y(jié)中往往會(huì)出現(xiàn)鋁珠和鋁苞，影響電池片的電性能和使用壽命。因此有必要在背鋁漿料的配方上進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)高溫?zé)Y(jié)工藝的發(fā)展趨勢(shì)。由于背鋁漿料中的溶劑、有機(jī)載體和助劑在電池片的低溫烘干階段中基本都可被除去，因此這些組分對(duì)背鋁漿料的燒結(jié)溫度基本不產(chǎn)生影響，而對(duì)背鋁漿料的燒結(jié)溫度產(chǎn)生影響的因素主要來(lái)源于鋁粉、玻璃粉和無(wú)機(jī)添加劑。因此，開(kāi)發(fā)一種由鋁粉、玻璃粉和無(wú)機(jī)添加劑組成的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)。
目前，太陽(yáng)能電池背鋁漿料多采用單一粒徑的鋁粉為導(dǎo)電體，其缺點(diǎn)為鋁粉的燒結(jié)活性單一，這類背鋁漿料往往接觸電阻較高或者燒結(jié)中易出現(xiàn)鋁珠和鋁苞。相比之下，使用多粒徑分布的鋁粉的混合物作為背鋁漿料的導(dǎo)電體，如申請(qǐng)?zhí)枮?01010264080. 3的中國(guó)專利中公開(kāi)的一種使用3-5Mm的細(xì)鋁粉和6-8 μ 的粗鋁粉的混合物作為導(dǎo)電體的背鋁漿料，由于其中的粗細(xì)鋁粉具有不同的燒結(jié)活性，因此該背鋁漿料具有較低的接觸電阻，同時(shí)高溫?zé)Y(jié)時(shí)也不易出現(xiàn)鋁苞。但是這種背鋁漿料還不完全適用于具有高方阻淺結(jié)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池片，因?yàn)槠渌梅垠w料只考慮鋁粉之間的粉體級(jí)配，忽視了鋁粉與玻璃粉以及無(wú)機(jī)添加劑之間的粉體級(jí)配；因此，背鋁漿料用粉體料以及相應(yīng)的背鋁漿料的綜合性能還有進(jìn)一步改善的空間，以適用于具有高方 阻淺結(jié)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池片。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料。
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為粗鋁粉50-89%、細(xì)鋁粉10-40%、 玻璃粉O. 5-8%、余量為添加劑；其中，各組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
為了適應(yīng)與具有高燒結(jié)溫度的正銀漿料共燒結(jié)的工藝進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池片的高方阻淺結(jié)，上述粗鋁粉平均粒徑為4_6Mffl，上述細(xì)鋁粉平均粒徑小于3Mm，該粗鋁粉可以承受共燒結(jié)時(shí)的高溫氛圍，同時(shí)該細(xì)鋁粉可以有效地填充該粗鋁粉的孔隙，以減小鋁背場(chǎng)和硅基板之間的接觸電阻，提高鋁背場(chǎng)的電性能。
為了實(shí)現(xiàn)有效地粘接上述的鋁粉，該背鋁漿料用粉體料采用了具有雙峰態(tài)粒徑分布的玻璃粉；其中，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占5-30%，余量為平均粒徑為 O. 5-5Mm的粗玻璃粉，粗玻璃粉和細(xì)玻璃粉的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。粗玻璃粉可以分散在上述的粗鋁粉之間的孔隙中，而細(xì)玻璃粉可以分散在上述的細(xì)鋁粉之間的孔隙中，故采用該粗細(xì)玻璃粉的混合物既可有效粘接粗鋁粉，又可有效粘接細(xì)鋁粉，避免鋁粉在燒結(jié)中形成鋁珠或鋁苞。
為了進(jìn)一步改善玻璃粉對(duì)鋁粉的粘接性，同時(shí)避免玻璃粉在高溫?zé)Y(jié)時(shí)在硅基板上過(guò)度流延而導(dǎo)致鋁珠或鋁苞的形成，上述細(xì)玻璃粉和粗玻璃粉的軟化點(diǎn)均為480-580°C。 這兩種玻璃粉都具有高軟化溫度，有效地防止了玻璃粉在高溫共燒結(jié)中發(fā)生過(guò)度熔融流延。
優(yōu)選的技術(shù)方案為，上述的細(xì)玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉍20-40%、 氧化硼5-15%、氧化硅21-35%、氧化鋅5-30%、氧化鈣1_10%、氧化錫1_5%，其中粗玻璃粉各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%;上述的粗玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉍20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-29%、氧化鋅5-30%、氧化鈣1_10%、氧化錫1_5%、氧化鋁1_10%，其中細(xì)玻璃粉各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
為了促進(jìn)P+鋁背場(chǎng)的形成以及進(jìn)一步提高電池片的開(kāi)路電壓，該背鋁漿料用粉體料采用硼、鎵、銦、鉈金屬單質(zhì)中的一種或幾種為添加劑。
優(yōu)選的技術(shù)方案為，上述添加劑具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mffl的添加劑重量上占5-30%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑，兩種不同粒徑的添加劑的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。該具有雙峰態(tài)粒徑分布的添加劑能有效地填充鋁粉和玻璃粉的孔隙， 使得含有該粉體料的背鋁漿料不僅具有高開(kāi)路電壓，而且所得的鋁背場(chǎng)的電性能更加均勻。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于本發(fā)明適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料 用粉體料實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)鋁粉間的粉體級(jí)配的優(yōu)化，既適應(yīng)了與具有高燒結(jié)溫度的正銀漿料共燒結(jié)的工藝要求，又可降低鋁背場(chǎng)和硅基板之間的接觸電阻；在此基礎(chǔ)上， 還考慮了鋁粉與玻璃粉和添加劑之間的粉體級(jí)配，玻璃粉和添加劑的粒徑同為雙峰態(tài)分布，因此玻璃粉和添加劑都能有效地填充粗細(xì)鋁粉間的孔隙，使得玻璃粉能有效粘接粗細(xì)鋁粉，亦使得添加劑能均勻且有效地提高鋁背場(chǎng)的電性能和提高其開(kāi)路電壓；所用玻璃粉具有高燒結(jié)溫度，可抑制玻璃粉在高溫?zé)Y(jié)時(shí)發(fā)生流延，避免鋁粉在高溫?zé)Y(jié)中形成鋁珠或鋁苞；故背鋁漿料用粉體料能適應(yīng)太陽(yáng)能電池片高方阻淺結(jié)工藝的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為4-6Mm的粗鋁粉50%、平均粒徑小于3Mm的細(xì)鋁粉40%、玻璃粉8%、添加劑2%。其中，玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占5%，平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉重量上占95% ;細(xì)玻璃粉的軟化點(diǎn)為480_580°C，其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘20%、氧化硼15%、氧化娃21%、氧化鋅30%、氧化|丐10%、氧化錫4% ;粗玻璃粉的軟化點(diǎn)為480-580°C,其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘20%、氧化硼15%、氧化娃21%、氧化鋅 30%、氧化鈣10%、氧化錫3%、氧化鋁1% ;所述添加劑為硼單質(zhì)，其具有雙峰態(tài)粒徑分布，其中平均粒徑小于O. 5Mm的硼單質(zhì)重量上占5%，平均粒徑為O. 5-5Mm的硼單質(zhì)占95%。
實(shí)施例2一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為4-6Mm的粗鋁粉89%、平均粒徑小于3Mm的細(xì)鋁粉10%、玻璃粉O. 9%、添加劑O. 1%。 其中，玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占30%，平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉重量上占70% ;細(xì)玻璃粉的軟化點(diǎn)為480_580°C，其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘29%、氧化硼7%、氧化娃33%、氧化鋅25%、氧化|丐1%、氧化錫5% ;粗玻璃粉的軟化點(diǎn)為480-580°C,其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘25%、氧化硼7%、氧化娃29%、氧化鋅 25%、氧化鈣1%、氧化錫5%、氧化鋁8% ;所述添加劑為鎵單質(zhì)，其具有雙峰態(tài)粒徑分布，其中平均粒徑小于O. 5Mm的鎵單質(zhì)重量上占30%，平均粒徑為O. 5_5Mm的鎵單質(zhì)占70%。
實(shí)施例3一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為4-6Mm的粗鋁粉67. 5%、平均粒徑小于3Mm的細(xì)鋁粉30%、玻璃粉O. 5%、添加劑2%。 其中，玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小 于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占10%，平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉重量上占90% ;細(xì)玻璃粉的軟化點(diǎn)為480_580°C，其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘33%、氧化硼5%、氧化娃35%、氧化鋅18%、氧化|丐8%、氧化錫1% ;粗玻璃粉的軟化點(diǎn)為480-580°C,其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘33%、氧化硼5%、氧化娃24%、氧化鋅 18%、氧化鈣9%、氧化錫1%、氧化鋁10% ;所述添加劑為硼和銦單質(zhì)按重量百分2 1的混合物，該混合物具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占20%，平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑重量上占80%。
實(shí)施例4一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為4-6Mm的粗鋁粉76. 5%、平均粒徑小于3Mm的細(xì)鋁粉20%、玻璃粉3%、添加劑O. 5%。 其中，玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占20%，平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉重量上占80% ;細(xì)玻璃粉的軟化點(diǎn)為480_580°C，其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘40%、氧化硼12%、氧化娃32%、氧化鋅5%、氧化|丐7%、氧化錫4% ;粗玻璃粉的軟化點(diǎn)為480-580°C,其組成和重量百分?jǐn)?shù)為氧化秘40%、氧化硼12%、氧化娃25%、氧化鋅 5%、氧化鈣7%、氧化錫4%、氧化鋁7% ;所述添加劑為鉈單質(zhì)，其具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的鉈單質(zhì)重量上占10%，平均粒徑為O. 5-5Mm的鉈單質(zhì)重量上占90%。
上述各實(shí)施方案是對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于該粉體料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為粗鋁粉50-89%、細(xì)鋁粉10-40%、玻璃粉O. 5-8%、余量為添加劑；其中，各組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述粗鋁粉平均粒徑為4-6Mm，所述細(xì)鋁粉平均粒徑小于3Mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占5-30%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉，粗玻璃粉和細(xì)玻璃粉的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述細(xì)玻璃粉和細(xì)玻璃粉的軟化點(diǎn)均為480-580°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述細(xì)玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉍20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-35%、氧化鋅5-30%、氧化鈣1-10%、氧化錫1_5% ;其中，細(xì)玻璃粉各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為 100%ο
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述粗玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉍20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-29%、氧化鋅5-30%、氧化鈣1-10%、氧化錫1_5%、氧化鋁1-10% ;其中，粗玻璃粉各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述添加劑為硼、鎵、銦、鉈金屬單質(zhì)中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料，其特征在于所述添加劑具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占5-30%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑，兩種不同粒徑的添加劑重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池背鋁漿料用粉體料。該粉體料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為4-6μm的粗鋁粉50-89%、平均粒徑小于3μm的細(xì)鋁粉10-40%、玻璃粉0.5-8%、余量為添加劑；其中，各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%，玻璃粉和添加劑均具有雙峰態(tài)粒徑分布，玻璃粉由平均粒徑小于0.5μm的細(xì)玻璃粉和平均粒徑為0.5-5μm的粗玻璃粉組成，添加劑由平均粒徑小于0.5μm的添加劑和平均粒徑為0.5-5μm的添加劑組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明背鋁漿料用粉體料進(jìn)行了粉體級(jí)配的優(yōu)化，用該粉體料制備的背鋁漿料能夠與具有高燒結(jié)溫度的銀漿進(jìn)行高溫共燒結(jié)，故能適應(yīng)具有高方阻淺結(jié)的電池片。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK103000247SQ20121044652
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月10日
發(fā)明者戈士勇 申請(qǐng)人:江蘇瑞德新能源科技有限公司