本發(fā)明涉及太陽能電池背電極銀漿
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種低溫?zé)Y(jié)太陽能電池背電極銀漿。
背景技術(shù)：
：銀漿廣泛使用于晶體硅太陽能電池的金屬化過程，通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)用銀漿將設(shè)計(jì)的線路圖形印刷在晶體硅太陽能電池正面及背面；通過高溫(約800℃)的快速燒結(jié)(約20秒)，在電池表面形成導(dǎo)電電極；通過銀電極將半導(dǎo)體硅內(nèi)由光子激發(fā)的電子匯集傳導(dǎo)，形成輸出電流，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的有效使用。銀漿在燒結(jié)過程中會對與其接觸的硅半導(dǎo)體產(chǎn)生反應(yīng)，形成銀硅合金，同時(shí)對半導(dǎo)體產(chǎn)生了污染，引入雜質(zhì)，降低光電轉(zhuǎn)化效率。降低燒結(jié)溫度，有助于減少銀漿對硅半導(dǎo)體的污染，從而改善太陽能電池的效率。晶硅太陽能電池背鈍化技術(shù)的使用使傳統(tǒng)單晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)率從目前19％提高到21％。為了確保電池背面的鈍化效果，實(shí)現(xiàn)提高光電轉(zhuǎn)化效率，首先要在晶體硅太陽能電池背面涂覆一層Al2O3(約20納米厚)薄膜，在Al2O3膜上面再覆蓋一層約100納米厚的氮化硅薄膜。高效晶硅背鈍化太陽能電池要求燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)燒結(jié)溫度低20-60℃.背電極的主要功能是通過焊帶將太陽能電池串聯(lián)形成發(fā)電單元(組件)。背電極在太陽能電池上的附著力對組件的抗環(huán)境老化和組件的可靠性有重要的影響，為了確保組成20年的使用壽命，背銀漿在太陽能電池上的附著力要高，而降低燒結(jié)溫度往往會減弱銀漿在太陽能電池上的附著力。另外，背鈍化太陽能電池要求背銀漿不能燒透Al2O3層，同時(shí)又要求有高的附著力，目前已有的背電極銀漿很難同時(shí)滿足這些要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低溫?zé)Y(jié)太陽能電池背電極銀漿，其可改善與硅基結(jié)合力，降低燒結(jié)溫度，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：低溫?zé)Y(jié)太陽能電池背電極銀漿，按照重量百分比包括以下組分：固體粉末40-75％，有機(jī)載體25-60％，以上各組分的重量百分比總和為100％，其中，所述固體粉末按重量百分比包括以下組分：銀粉90-99.5％，玻璃粉0.2-6.5％，充填粉末0-3.5％，以上各組分的重量百分比總和為100％，所述銀粉為亞微米和微米級銀顆?；旌象w，銀顆粒表面覆蓋一層有機(jī)表面活性劑。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述銀顆?；旌象w具有如下性質(zhì)：優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述銀顆粒混合體具有如下性質(zhì)：優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的玻璃粉中按重量百分比的各組分重量為：各組分的重量百分比總和為100％。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述充填粉末為MnO2，所述MnO2粒徑小于10μm。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述固體粉末按重量百分比包括以下組分：銀粉94-98％，玻璃粉1.0-4.0％，MnO20.5-2.0％，以上各組分重量百分比總和為100％。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的有機(jī)載體按重量百分比包括以下組分：以上各組分重量百分比總和為100％。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述有機(jī)溶劑為二乙二醇丁醚或二乙二醇丁醚醋酸酯或鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯中的任一種或組合，所述成膜助劑為Texanol酯醇成膜助劑，所述表面活性劑為高分子Solsperse系列超級分散劑。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述MnO2在制備銀漿前不熔入或部分熔入或全部熔入所述玻璃粉中。低溫?zé)Y(jié)太陽能電池背電極銀漿的應(yīng)用，所述銀漿用于制備高效背鈍化太陽能電池背電極。本發(fā)明的有益效果在于：采用本發(fā)明技術(shù)方案提供的一種低溫?zé)Y(jié)太陽能電池背電極銀漿，特別適用于制備高效背鈍化太陽能電池背電極，通過降低燒結(jié)溫度，從而提高光子激發(fā)的電子從硅表面到銀電極的傳導(dǎo)效率，增加太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率，提高太陽能電池的附著力，減少電子傳導(dǎo)的能量損耗，提高太陽能電池效率，改善銀電極與半導(dǎo)體硅的歐姆接觸，減少電池內(nèi)阻，降低電池串聯(lián)組裝的功率損耗，更有效地提高光伏組件的使用壽命。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例1將65.4％Texanol酯醇成膜助劑與25.5％二乙二醇丁醚混合，然后將8.6％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.5％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將92.3％銀粉I、6.2％玻璃粉I(Bi2O381％，B2O317％，SiO22％)和1.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將66％的固體粉末在34％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例2將65.4％Texanol酯醇成膜助劑與25.5％二乙二醇丁醚混合，然后將8.6％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.5％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將92.3％銀粉II、6.2％玻璃粉I(Bi2O381％，B2O317％，SiO22％)和1.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將66％的固體粉末在34％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例3將65.4％Texanol酯醇成膜助劑與25.5％二乙二醇丁醚混合，然后將8.6％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.5％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將92.3％銀粉I、6.2％玻璃粉II(Bi2O355％，B2O38％，SiO212％，CuO18％，MnO27％，其中，MnO2在制備銀漿前預(yù)先熔入玻璃粉中)和1.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將66％的固體粉末在34％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例4將65.4％Texanol酯醇成膜助劑與25.5％二乙二醇丁醚混合，然后將8.6％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.5％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將95.4％銀粉II、3.1％玻璃粉I(Bi2O381％，B2O317％，SiO22％)和1.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將66％的固體粉末在34％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例5將65.4％Texanol酯醇成膜助劑與25.5％二乙二醇丁醚混合，然后將8.6％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.5％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將94.7％銀粉II、3.8％玻璃粉I(Bi2O381％，B2O317％，SiO22％)和1.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將66％的固體粉末在34％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例6將65.4％Texanol酯醇成膜助劑與25.5％二乙二醇丁醚混合，然后將8.6％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.5％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將93.9％銀粉II、4.6％玻璃粉I(Bi2O381％，B2O317％，SiO22％)和1.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將66％的固體粉末在34％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例7將50％Texanol酯醇成膜助劑與35％二乙二醇丁醚混合，然后將14％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入1％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將90％銀粉I、6.5％玻璃粉II(Bi2O355％，B2O38％，SiO212％，CuO18％，MnO27％，其中，MnO2在制備銀漿前預(yù)先熔入玻璃粉中)和3.5％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將40％的固體粉末在60％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例8將75％Texanol酯醇成膜助劑與9％二乙二醇丁醚混合，然后將14％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入2％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將99.5％銀粉I、0.2％玻璃粉II(Bi2O355％，B2O38％，SiO212％，CuO18％，MnO27％，其中，MnO2在制備銀漿前預(yù)先熔入玻璃粉中)和0.3％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將75％的固體粉末在25％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。實(shí)施例9將88％Texanol酯醇成膜助劑與11.8％二乙二醇丁醚混合，然后將0.1％乙基纖維素溶于酯醇成膜助劑與二乙二醇丁醚的有機(jī)溶劑中，再加入0.1％表面活性劑，混合均勻制得有機(jī)載體；將96.49％銀粉I、3.5％玻璃粉II(Bi2O355％，B2O38％，SiO212％，CuO18％，MnO27％，其中，MnO2在制備銀漿前預(yù)先熔入玻璃粉中)和0.01％MnO2混合均勻得到固體粉末；再將55％的固體粉末在45％有機(jī)載體中分散混合均勻得到背電極銀漿。其中，銀粉I和銀粉II的主要區(qū)別在于它們粒徑及性質(zhì)不同，見表1。玻璃粉I和玻璃粉II的主要區(qū)別在于軟化點(diǎn)溫度，前者約400度，后者約500-600度。表1銀粉I和銀粉II的粒徑及性質(zhì)銀粉I銀粉II振實(shí)密度(g/cm3)2.872.80松裝密度(g/cm3)1.771.70D10(um)0.340.30D50(um)0.730.60D90(um)1.470.90D100(um)4.411.90平均粒徑(um)0.8400.635性能測試：(1)將上述實(shí)施例1分別按背鈍化工藝(燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝低20-60℃)及常規(guī)工藝(燒結(jié)溫度比鈍化燒結(jié)溫度高40度)制備的太陽能電池電池背電極進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率、填充因子、并聯(lián)電阻、串聯(lián)電阻指標(biāo)性能測試，測試結(jié)果見下表2，其各項(xiàng)指標(biāo)的測試方法均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。(2)將實(shí)施例1～3使用相同的工藝將錫焊帶焊接導(dǎo)電漿料的太陽能電池片的背電極上，用數(shù)顯推拉力計(jì)測試附著力，測試結(jié)果見下表3。(3)為了揭示銀粉和玻璃粉對背鈍化電池背電極附著力的影響，將實(shí)例4～6及實(shí)施例2的漿料印刷在鍍有氮化硅薄膜的多晶硅片，經(jīng)過低于常規(guī)燒結(jié)溫度50度的條件下燒結(jié)，使用相同的工藝將錫焊帶焊接背電極上，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率、填充因子、并聯(lián)電阻、串聯(lián)電阻指標(biāo)性能測試，測試結(jié)果見下表4?？梢钥闯鰞?yōu)化的低溫?zé)Y(jié)太陽能電池背電極銀漿可改善與硅基結(jié)合力，降低燒結(jié)溫度，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。表2實(shí)施例1中背電極銀漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)表3實(shí)施例1～3背電極銀漿的附著力平均附著力(克力)實(shí)施例1(銀粉I-玻璃粉I)510實(shí)施例2(銀粉II-玻璃粉I)657實(shí)施例3(銀粉I-玻璃粉II)271表4實(shí)施例4～6和實(shí)施例2背電極銀漿制成的太陽能電池背電極的各項(xiàng)性能指標(biāo)上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3