一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆制造技术

本发明专利技术公开了一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，该银浆主要包括如下质量份数：50～70份的纳米银粉、20～50份的有机载体、0.1～0.3份的分散剂和0.1～0.3份的触变剂，本发明专利技术采用的纳米银粉烧结活性好，在低温条件下容易烧结，而且可以烧结过程中部分银浆会渗进背面铝浆中，形成较好的银铝接触。本发明专利技术制备的低温烧结型银浆制备背面电极，可以形成完整的BSF层，提高了电极区域的场钝化特性，减少载流子复合，且没有银进入硅基体，不会漏电，降低电池的漏电流，提高光电转换效率，与常规相比，不用考虑套印，可降低电极宽度，降低成本。

A low temperature sintered back silver paste for all aluminum back field crystalline silicon solar cells

The invention discloses a low-temperature sintered back silver slurry for all aluminum back field crystal silicon solar cell, which mainly includes the following parts: 50-70 parts of nano silver powder, 20-50 parts of organic carrier, 0.1-0.3 parts of dispersant and 0.1-0.3 parts of thixotropic agent. The nano silver powder used in the invention has good sintering activity, is easy to be sintered under low temperature conditions, and can be sintered In the process, part of the silver slurry will infiltrate into the aluminum slurry at the back to form a better silver aluminum contact. The low-temperature sintered silver slurry prepared by the invention can form a complete BSF layer, improve the field passivation characteristics of the electrode area, reduce carrier recombination, and no silver enters the silicon substrate, and will not leak electricity, reduce the leakage current of the battery, and improve the photoelectric conversion efficiency. Compared with the conventional method, it does not need to consider overprint, which can reduce the electrode width and reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆
本专利技术涉及高分子基导电材料领域，具体涉及一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆。
技术介绍
随着现代工业的快速发展，地球上的天然能源石油、煤炭、天然气等在逐渐消耗殆尽，随之而来的能源危机、温室效应和环境污染日益严重，这就迫使人类寻求可替代天然能源的新型清洁能源。目前太阳已经逐渐成为新型能源的有效提供者。太阳能能将太阳能转换为电能，是所有清洁能源中对太阳能转换环节最少、利用最直接的方式。目前市面上的太阳能电池是晶体硅太阳能电池为主的，且从技术成熟度、光电转换效率和原材料来源等考虑，今后很长一段时间内光伏太阳能电池的重点发展对象仍将是硅系太阳能电池。因此如何进一步提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率是业界持续不断的追求目标之一。铝背场(BSF)是现代晶体硅太阳能电池普遍采用的典型的背表面钝化结构，经过多年的发展，铝背场的生产工艺已逐步趋向成熟、稳定，对铝背场的各项研究也日益深化，这些都表明在今后相当长一段时间内铝背场仍将广泛用于晶体硅太阳能电池，对于提高电池的转化效率具有重大贡献。因此目前传统晶体硅太阳能电池片的制备工艺流程是将原料裸硅片经前清洗制绒后，进行扩散制备PN结，再刻蚀去除PSG磷硅玻璃层，经PECVD镀减反膜制成蓝膜片后，先用丝网印刷工艺印刷背面银浆制备背面银电极，经烘干后印刷背面铝浆制备铝背场，烘干后再印刷正面银浆制备正面银电极，然后经烘干和短时高温共烧结形成电池片。PERC电池对于PERC背面银浆要求，除需具备传统晶硅电池背银所必需的良好的印刷性能和较低的银含量特性之外，还应当具备如下几条要素：(1)低活性，减少玻璃粉与钝化膜的反应，避免银浆与硅片接触部分形成大量复合中心，提高电池片开路电压；(2)较宽的工艺窗口，适应低温烧结工艺；(3)优秀的附着力及老化附着力。中国专利CN109659068A公开了一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温固化型背面银浆，该专利技术由球形银粉10～20份、片状银粉50～60份、双酚A型环氧树脂14～30份、活性稀释剂5～9.6份、固化剂双氰胺0.77～1.18份、固化促进剂0.02～0.04份、触变助剂0.2～0.5份。本专利技术采用低温固化型背面银浆印刷背面电极的附着性不好，降低PERC太阳能电池的开压，从而会导致PERC太阳能电池的光电转换效率降低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种减少载流子的复合、减少银铝合金的形成的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，并且使用该银浆的工艺操作简单，适用于现有的工艺流程，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，所述的低温烧结型背面银浆按照质量份数包括以下组分制备而成：其中，所述纳米银粉的振实密度为3～3.5g/cm3，所述纳米银粉的比表面积为4.8～5.8cm2/g，所述纳米银粉的中值粒径D50为0.05～0.5μm，所述纳米银粉的粒径跨度为0.8～09，所述纳米银粉的烧损率为0.1～0.2％。在本专利技术的有的实施例中，所述的低温烧结型背面银浆按照质量份数还包括1～10份的玻璃粉。在本专利技术的有的实施例中，所述的玻璃粉为无铅玻璃粉，所述玻璃粉的软化点为500～700℃，所述玻璃粉的中值粒径D50为0.3～04μm。在本专利技术的有的实施例中，所述的玻璃粉按照质量份数包括60～65份的Bi2O3、20～30份的B2O3、5～10份的ZnO或Zn3(PO4)2、20～25份的SiO2、1～3份的Al2O3、5～10份的NiO和2～5份的V2O5。在本专利技术的有的实施例中，所述的有机载体选自乙基纤维素、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、醇酯十二中的一种或者几种混合。在本专利技术的有的实施例中，所述的分散剂选自DMA、TDO、山梨醇酐三油酸酯、BYK-110和BYK-111中的一种或者几种混合。其中，DMA为二甲基乙酰胺，全称为N,N-二甲基乙酰胺(化学式：CH3C(O)N(CH3)2缩写为DMAC或DMA。一种常用作非质子极性溶剂。无色透明液体，可燃。能与水、醇、醚、酯、苯、三氯甲烷和芳香化合物等有机溶剂任意混合。用于制药物、合成树脂，也用作聚丙烯腈纺丝的溶剂和从碳八馏分分离苯乙烯的萃取蒸馏溶剂等。由二甲胺与乙酰氯作用而制得。TDO是一种特殊的双离子长链超强润湿分散剂，适合制备各种水性和油性的有机、无机涂料浆，具有高表面活性，因此具有非凡的性能，在漆膜固化过程中使涂料迁移，牢牢的吸附在固体表面，从而达到理想的效果。BYK-110通过空间位阻使涂料解絮凝。由于解絮凝的涂料颗粒很小，从而可获得高光泽、增进颜色强度。此外，增加了透明度和遮盖力。这些产品降低粘度，因而改进了流平性，并能提高涂料的含量。BYK-111为不含溶剂的润湿分散剂，用于溶剂型和无溶剂涂料和印刷油墨，可以稳定无机颜料，特别是二氧化钛。明显降低研磨料粘度。在本专利技术的有的实施例中，所述的触变剂选自氢化蓖麻油或聚酰胺蜡中的一种或者两种混合。本专利技术还提供了一种采用本专利技术的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆制备PERC太阳能电池背面银电极的方法，包括在P型晶体硅正面在形成氮化硅减反射的钝化膜，然后在P型晶体硅背面镀背面钝化层，然后在背面度化层上开槽，然后分别对P型晶体硅的正面和反面进行金属化，其技术点在于：所述P型晶体硅的背面金属的方法包括：(1)在P型晶体硅的背面钝化层上印刷铝浆并烘干，然后再正面印刷银浆料并烘干，进行烧结；(2)在步骤(1)所述的背面铝浆上印刷用所述低温烧结型背面银浆印刷背面银浆，经过烘干，烧结后形成背银电极。在本专利技术的有的实施例中，上述步骤(1)中的背面铝浆的烘干温度为150～250℃，烘干时间为2.5～3.5min，所述正面银浆的烘干温度为150～250℃，所述正面银浆的烧结温度为750～850℃，烧结时间为8～15s。在本专利技术的有的实施例中，上述步骤(2)中背面电极的烘干温度为150～250℃，烘干时间是1.5～2.5min，所述背面电极烧结结温度为250～400℃，所述背面电极的线宽为0.6～2.5mm，线长为8～20mm，线高为2～5μm。有益效果：本专利技术的具体优势如下：(1)本专利技术的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆印刷在PERC太阳能电池上，能有效阻止银铝相互扩散形成银铝合金，可以提高焊接性能，背面银浆在背铝层上面，在背银区域形成层，可增加背面银浆与铝浆的接触面积，从而能够提高所制备太阳能电池的开路电压，降低银铝搭接电阻，有效提高电池的光电转化效率。(2)本专利技术的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆的配方中采用的纳米银粉的振实密度为3～3.5g/cm3，纳米银粉的比表面积为4.8～5.8cm2/g，纳米银粉的中值粒径D50为0.05～0.5μm，纳米银粉的粒径跨度为0.8～09，纳米银粉的烧损率为0.1～0.2％，该纳米银粉烧结活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述的低温烧结型背面银浆按照质量份数包括以下组分制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述的低温烧结型背面银浆按照质量份数包括以下组分制备而成：



其中，所述的纳米银粉的振实密度为3～3.5g/cm3，所述的纳米银粉的比表面积为4.8～5.8cm2/g，所述的纳米银粉的中值粒径D50为0.05～0.5μm，所述的纳米银粉的粒径跨度为0.8～09，所述的纳米银粉的烧损率为0.1～0.2％。


2.根据权利要求1所述的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述的低温烧结型背面银浆按照质量份数还包括1～10份的玻璃粉。


3.根据权利要求2所述的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述玻璃粉的软化点为250～350℃，所述玻璃粉的中值粒径D50为0.3～04μm。


4.根据权利要求2或者3所述的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述的玻璃粉按照质量份数包括60～65份的Pb3O4、10～20份的B2O3、5～10份的ZnO或Zn3(PO4)2、1～10份的SiO2、1～3份的Al2O3、1～3份的NiO和2～5份的V2O5。


5.根据权利要求1所述的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述的有机载体选自乙基纤维素、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、醇酯十二中的一种或者几种混合。


6.根据权利要求1所述的全铝背场晶体硅太阳能电池用低温烧结型背面银浆，其特征在于：所述的分散剂选自DMA、TDO、山梨醇酐三油酸酯、BYK-110和BYK-111...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏，杨贵忠，陈艳美，王叶青，
申请(专利权)人：南通天盛新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32