一种应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆及其制备方法，属于电池电极浆料领域。本发明专利技术所述铝浆包含以下重量份的组分：铝粉65

An aluminum paste applied to the P and p+ ends on the back of crystalline silicon solar cells and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池电极浆料领域，具体涉及一种应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]全背电极接触晶硅太阳电池IBC(Interdigitated back contact)电池最显著的特点是PN结和正负两极金属接触都处于太阳电池的背部，前表面彻底避免了金属栅线电极的遮挡，结合前表面的金字塔绒面结构和减反层组成的陷光结构，能够最大限度地利用入射光，减少光学损失，具有更高的短路电流。同时，背部采用优化的金属栅线电极，降低了串联电阻。IBC电池上完全看不到多数太阳电池正面呈现的金属线，不仅为使用者带来同等面积更大的发电效率，且看上去更美观。IBC电池其P或P+端的金属接触由于在背面不需要考虑遮光，因此不必考虑线宽因素，可以更加灵活地设计栅线(如果在正面，必须考虑线宽因素，线越宽，越遮光，遮光越多电池转换效率越低，因此正面金属接触通常需要印刷线宽窄银粉为主要成分的银铝浆完成)。对P及P+的接触也是第三主族缺电子元素的优势所在，因此可以由价格便宜同时易获得的铝浆完成，实现高光电转换效率、低成本的目的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种在峰值温度为760
‑
800℃的烧结工艺下对电池背面钝化膜的腐蚀较小，同时可减少金属与硅基之间的金属复合，且保障电池片背表面无“铝珠”、电池片无过烧现象的晶硅太阳电池(尤其是IBC电池)背面P及P+端的铝浆及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆，包含以下重量份的组分：铝粉65
‑
85份，玻璃粉0.5
‑
9份，有机粘合剂10
‑
30份，硼化物0
‑
1份；所述铝粉的纯度为99.3
‑
99.7％，所述玻璃粉的软化点＞550℃，玻璃粉中包含稀土氧化物；所述稀土氧化物包括Nd2O3和Eu2O3中的至少一种、La2O3、Yb2O3。
[0005]本专利技术选用纯度为99.3
‑
99.7％的铝粉，是因为纯度＞99.3％的铝粉相互熔融程度更高；同时具有较低的线电阻，可使晶硅太阳电池在P+接触的部分的串联电阻较小，使电池具有较高的转换效率；但如果铝粉的纯度＞99.7％，在高温烧结下，铝自身熔融，待冷却时熔融的液滴凝结成固体，容易产生“铝珠”，因此本专利技术设置铝粉的纯度范围为99.3
‑
99.7％。
[0006]本专利技术玻璃粉的软化点＞550℃，可使电池片在烧结升温的过程中减少铝浆和硅基底的反应，从而使玻璃粉在峰值＞760℃的烧结温度下才会熔化成液态，以带动铝粉与钝化膜和硅基底发生反应，对钝化膜和硅基底的破坏作用比较小，保护钝化膜的钝化作用；同时，软化点＞550℃的玻璃粉软化熔融时需要更多的热量，由于体系中热量被玻璃粉分占，铝获得的热量相对减少，且软化点＞550℃的玻璃粉在烧结过程中不会过早熔融，也会减少对铝表面的腐蚀，铝不容易互相融合形成“铝珠”。
[0007]需要说明的是，本专利技术所述玻璃粉的软化点测试方法为：取一定量玻璃粉平铺置于氧化铝基片上，由低到高设置梯度温度，在箱式炉内放置5min，取出后倒置，没有粉末落下时的加热临界温度认定为软化点温度。同时，本领域技术人员应该知晓，采用其他准确可靠的方法测试本专利技术所述玻璃粉也是可行的，并不会造成实际效果上的巨大差异。
[0008]本专利技术在玻璃粉中加入稀土氧化物：Nd2O3和Eu2O3中的至少一种、La2O3、Yb2O3，是因为稀土离子具有高场强、高配位和高积聚的作用，可使玻璃粉结构致密化，增加玻璃粉的低温粘度，使玻璃粉具有较高的软化点；玻璃粉中Yb2O3、Eu2O3的添加可以提高太阳电池背面场(BSF)层厚度，使太阳电池有更高的开路电压，使太阳电池的转换效率有所提升；玻璃粉中Nd2O3和Eu2O3的添加对玻璃粉的流平性有较大改善，使玻璃粉在软化的同时迅速流平，带动铝跟硅的反应，形成的铝硅合金具有较低的接触电阻，从而带来较低的串联电阻。
[0009]本专利技术在铝浆中添加硼化物，硼化物的加入可以提高硅基的背表面的掺杂浓度，提高电动势，同时，加入了硼化物的铝浆中的铝烧结后形成的铝硅合金比较薄，使电池有更高的短路电流，对提高转换效率的提升大有增益。
[0010]优选地，所述铝粉的中位径D
50
为3
‑
11μm。
[0011]优选地，所述玻璃粉的软化点为550℃
‑
650℃。
[0012]优选地，所述玻璃粉包含以下重量份的组分：H3BO
3 8
‑
50份，PbO 0
‑
60份，V2O
5 5
‑
50份，BaO 2
‑
30份，ZnO 5
‑
40份，Al2O
3 1
‑
30份，Sb2O
3 4
‑
25份，Bi2O
3 4
‑
40份，SiO
2 1
‑
30份，TiO
2 0.5
‑
5份，ZrO 0.5
‑
8份，CaO 3
‑
25份，La2O
3 0.2
‑
4份，Yb2O
3 0
‑
1份，所述玻璃粉的组分中还包含0.1
‑
1份Nd2O3和Eu2O3中的至少一种；
[0013]更优选地，所述玻璃粉包含以下重量份的组分：H3BO
3 8
‑
30份，PbO 0
‑
50份，V2O
5 5
‑
40份，BaO 2
‑
20份，ZnO 5
‑
30份，Al2O
3 1
‑
18份，Sb2O
3 4
‑
20份，Bi2O
3 4
‑
30份，SiO
2 1
‑
15份，TiO
2 0.5
‑
4份，ZrO 0.5
‑
5份，CaO 3
‑
15份，La2O
3 0.2
‑
3份，Yb2O
3 0
‑
1份，所述玻璃粉的组分中还包含0.1
‑
1份Nd2O3和Eu2O3中的至少一种；
[0014]所述玻璃粉中La2O3的重量份为0.2
‑
3份，是因为：玻璃粉中La一般以La
3+
的状态存在，由于La
3+
半径大，配位数高，因此La
3+
不是玻璃生成体，不能进入玻璃网络，而是处于玻璃网络的空隙之中，这导致含La2O3的玻璃粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆，其特征在于，包含以下重量份的组分：铝粉65
‑
85份，玻璃粉0.5
‑
9份，有机粘合剂10
‑
30份，硼化物0
‑
1份；所述铝粉的纯度为99.3
‑
99.7％，所述玻璃粉的软化点＞550℃，玻璃粉中包含稀土氧化物，所述稀土氧化物包括Nd2O3和Eu2O3中的至少一种、La2O3、Yb2O3。2.如权利要求1所述应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆，其特征在于，所述铝粉的中位径D
50
为3
‑
11μm。3.如权利要求1所述应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆，其特征在于，所述玻璃粉的软化点为550℃
‑
650℃。4.如权利要求1所述应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝浆，其特征在于，所述玻璃粉包含以下重量份的组分：H3BO
3 8
‑
50份，PbO 0
‑
60份，V2O
5 5
‑
50份，BaO 2
‑
30份，ZnO 5
‑
40份，Al2O
3 1
‑
30份，Sb2O
3 4
‑
25份，Bi2O
3 4
‑
40份，SiO
2 1
‑
30份，TiO
2 0.5
‑
5份，ZrO 0.5
‑
8份，CaO 3
‑
25份，La2O
3 0.2
‑
4份，Yb2O
30‑
1份，所述玻璃粉的组分中还包含0.1
‑
1份Nd2O3和Eu2O3中的至少一种。5.如权利要求1所述应用于晶硅太阳电池背面P及P+端的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁冰冰，许珊，王凌，
申请(专利权)人：无锡市儒兴科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：