一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆及其制备方法，属于电池电极浆料领域。本发明专利技术所述银铝浆包含以下重量百分比的组分：银粉70

【技术实现步骤摘要】
一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池电极浆料领域，具体涉及一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(TOPcon)是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的电池。TOPcon电池以N型硅基板为主，通过一层超薄的氧化层和一层掺杂硅薄层在电池硅基板的背面形成钝化结构；TOPcon电池正面钝化接触的机理是：在电池片的烧结过程中，浆料中的玻璃体先软化，腐蚀电池正面最外层沉积的氮化硅和氧化铝，玻璃体的软化点越低，活性越大，对氮化硅和氧化铝的腐蚀性就越高，所形成的接触也越好；腐蚀掉氮化硅和氧化铝层以后，银铝浆中的铝和银与露出来的硅基底反应，形成银铝硅刺，此时铝颗粒越大，活性越大，铝颗粒的软化点越低，流动性越好，所形成的银铝刺也越大，而银铝硅刺越大，虽可形成较好的接触，但造成的金属复合也越大；由此可见，若单纯选用较低软化点的玻璃体和大颗粒的铝粉降低电池的接触电阻率，会形成较大的铝刺，对金属复合造成很大的影响；因此，为了形成较低的金属复合和良好的接触，需要形成小而密集的银铝刺。
[0003]目前的TOPcon电池正面受到所使用浆料的影响，掺杂浓度均≥10
19
，方阻为80
‑
120Ω；普通的银铝浆在超过120Ω方阻的TOPcon电池的P+面上无法实现良好的接触，接触电阻率一般＞5mΩ.cm2，使电池的串联电阻Rs相对较高；TOPcon电池正面接触的掺杂浓度越低，方阻越大，接触就越难；但是掺杂浓度低也会使电池正面金属复合变小，对电池的开压有增益，因此高方阻低掺杂的TOPcon电池会成为未来TOPcon电池的主流结构。

技术实现思路

[0004]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高方阻TOPcon电池的P+面上有良好的接触效果，且具有较低复合的银铝浆及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，包含以下重量百分比的组分：银粉70
‑
89％、纳米银线1
‑
5％、铝粉1
‑
10％、铝合金0.5
‑
1％、玻璃粉1
‑
8％、有机载体1
‑
10％；所述玻璃粉中包含氧化银，所述铝合金为铝锌合金和铝硼合金中的至少一种。
[0006]本专利技术选用纳米银线搭配银粉作为银铝浆的组分，纳米银线除了具有优良的导电性之外，还因为其纳米级别的尺寸效应而具有优异的填充性，可以很大程度地增加银层的烧结致密度，降低电极的体电阻。
[0007]本专利技术在玻璃粉中添加AgO，AgO中的Ag原子可以破坏玻璃粉原有的硅氧四面体结构，使玻璃结构由一定程度的规整转为松散，提高玻璃粉的热晗和活性；另外，Ag作为导电性良好的金属加入玻璃网络后，可以提升玻璃的电导率，进一步降低电池的Rs。
[0008]本专利技术在银铝浆中加入铝锌合金和铝硼合金中的至少一种，是因为：(1)铝锌合金、铝硼合金的软化温度比同尺寸的铝粉更低，且铝锌合金、铝硼合金软化后的流动性比铝
强，在一定烧结温度下，铝锌合金及铝硼合金比单纯使用铝的配方更快与硅基底反应，且反应活性更高，形成的Rs更低；(2)铝硼合金和铝锌合金中的硼和锌在一定程度上又可以抑制铝硅反应，防止形成较大的铝刺，从而在降低银铝浆接触电阻的同时使复合不会很大，使得在正常的烧结温度不改变，且电池的整体复合不增加的情况下，达到TOPcon电池在150Ω方阻的p+面上形成良好的接触，很大程度地提升TOPcon电池的电性能。
[0009]优选地，所述银粉为球状银粉，它的中位径D
50
为1.0
‑
2.0μm，松装密度为2.8
‑
3.8g/m3，振实密度为4.5
‑
6.5g/m3，比表面积为0.6
‑
1.8m2/g。
[0010]优选地，所述纳米银线的粒度为15
‑
25nm，长度为10
‑
50μm。
[0011]优选地，所述铝粉的中位径D
50
为3
‑
6um，松装密度为0.45
‑
0.55g/m3，振实密度为0.6
‑
0.85g/m3。
[0012]优选地，所述铝锌合金的中位径D
50
为2
‑
3μm，松装密度为0.25
‑
0.4g/m3，振实密度为0.15
‑
0.4g/m3。
[0013]优选地，所述玻璃粉包含以下重量百分比的组分：SiO
2 5
‑
20％、AgO 1
‑
10％、Bi2O
3 15
‑
40％、B2O
3 10
‑
15％、PbO
2 30
‑
50％、MgO 5
‑
15％。
[0014]优选地，所述玻璃粉的制备方法，包含如下步骤：将各组分混合均匀，经熔制后保温，将保温后的熔料依次进行水淬、球磨，即得所述玻璃粉。
[0015]本专利技术银铝浆配方中还包含重量百分比为0.1
‑
0.5％的有机助剂，所述有机助剂可选用本领域常用的有机助剂，如BYK
‑
116。
[0016]优选地，所述有机载体包含以下重量百分比的组分：乙基纤维素4
‑
10％、丁基卡比醇醋酸酯8
‑
25％、丁基卡比醇15
‑
40％和松油醇25
‑
55％。
[0017]本专利技术还提供了所述有机载体的制备方法：将乙基纤维素加入丁基卡比醇醋酸酯、丁基卡比醇和松油醇的混合溶剂中，充分混合，在70℃条件下水浴加热至液体为澄清透明状，即得所述有机载体。
[0018]本专利技术还提供了所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆的制备方法，包含如下步骤：将有机载体搅拌混合，再添加其他组分混合均匀后，进行分散轧制，即得所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆。
[0019]本专利技术还提供了一种高方阻TOPcon电池，所述电池的制备原料包含本专利技术所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆。
[0020]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，通过在银铝浆中添加纳米银线，可以增加银层的烧结致密度，降低电极的体电阻；通过在玻璃粉中加入AgO，使AgO中的Ag原子提高玻璃粉的热晗和活性；也可以提升玻璃的电导率，进一步降低电池的Rs；通过在银铝浆中加入铝锌合金和铝硼合金中的至少一种，降低电池的Rs，且铝硼合金和铝锌合金中的硼和锌在一定程度上又可以抑制铝硅反应，在降低银铝浆接触电阻的同时使复合不会很大，使TOPcon电池在烧结温度不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，其特征在于，包含以下重量百分比的组分：银粉70
‑
89％、纳米银线1
‑
5％、铝粉1
‑
10％、铝合金0.5
‑
1％、玻璃粉1
‑
8％、有机载体1
‑
10％；所述玻璃粉中包含氧化银，所述铝合金为铝锌合金和铝硼合金中的至少一种。2.如权利要求1所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，其特征在于，所述银粉为球状银粉，它的中位径D
50
为1.0
‑
2.0μm，松装密度为2.8
‑
3.8g/m3，振实密度为4.5
‑
6.5g/m3，比表面积为0.6
‑
1.8m2/g。3.如权利要求1所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，其特征在于，所述纳米银线的粒度为15
‑
25nm，长度为10
‑
50μm。4.如权利要求1所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，其特征在于，所述铝粉的中位径D
50
为3
‑
6um，松装密度为0.45
‑
0.55g/m3，振实密度为0.6
‑
0.85g/m3。5.如权利要求1所述用于高方阻TOPcon电池P+面的银铝浆，其特征在于，所述铝锌合金的中位径D
50
为2
‑
3μm，松装密度为0.25
‑
0.4g/m3，振实密...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙倩，黄铭，刘银花，万俊亮，丁冰冰，
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：