一种电极浆料及制备方法、光伏电池技术

本发明专利技术公开一种电极浆料及制备方法和光伏电池，涉及太阳能电池技术领域，以解决现有的电极浆料形成主栅时与组件串焊的焊带间的焊接力差的问题。该电极浆料包括：包括银导电材料和辅助导电材料，辅助导电材料含有镍元素，所述辅助导电材料体的中值粒径为5.0μm

【技术实现步骤摘要】
一种电极浆料及制备方法、光伏电池


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种电极浆料及制备方法、光伏电池。

技术介绍

[0002]太阳能光电利用是近些年来发展最快的项目之一，硅是最理想的太阳能电池材料，为此，人们研制和开发了晶硅太阳能电池。截至2020年底，全国风光累计装机总容量超过5.3 亿千瓦，而5.3亿千瓦风光发电装机容量是在长达15年左右的时间里完成的，而国家2030 年碳达峰目标为风光总装机应达到12亿千瓦。虽然现在的产能、技术、产业链都更加成熟与完整，但实现的难度还是存在的，晶硅太阳能电池的转换效率提升就显得尤为重要。
[0003]目前晶硅太阳能电池主要分为常规BSF、PERC、TOPCon等电池，而且各项电池技术发展日趋成熟，电极浆料用作正面电极的主栅，其采用分步印刷技术，即焊接电极印刷主栅电极浆料，细栅的功能主要是收集电池表面由于光照所产生的光电子流，它需要与电池的硅基材具有优良的欧姆接触，主栅的主要功能是收集细栅线的电流并且提供组件串焊时的焊接附着力，因此主栅电极浆料需要与组件串焊的焊带具有优良的焊接结合力和无欧姆接触。
[0004]然而,现有的电极浆料是以银铝浆料为主，由于银铝浆料在组件串焊时，与组件串焊的焊带的润湿性极差，甚至于焊接不上，致使组件的焊接结合力差，导致长期使用的可靠性大打折扣。另一方面，由于现有的银铝浆料中银的含量高，导致了生产成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电极浆料及制备方法、光伏电池，提高了电池制造过程中印刷主栅时电极浆料与组件串焊的焊带间的焊接结合力。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种电极浆料，包括银导电材料和辅助导电材料，辅助导电材料含有镍元素，所述辅助导电材料体的中值粒径为5.0μm
‑
10.0μm，比表面积为 0.2m2/g
‑
0.8m2/g，所述辅助导电材料的熔点大于所述银导电材料的熔点。
[0007]与现有技术相比，本专利技术提供的电极浆料具有以下优势：
[0008]本专利技术提供的电极浆料中，通过控制辅助导电材料的中值粒径在5.0μm
‑
10.0μm范围内，比表面积在0.2m2/g
‑
0.8m2/g范围内，使得在电池片上形成主栅时，避免了主栅栅线较窄时中值粒径较大的辅助导电材料容易堵网，无法正常印刷的问题。同时，由于本专利技术实施例的电极浆料还包括银导电材料，从而在电极浆料印刷烧结后的电极中辅助导电材料会嵌于银导电材料之间，并且均匀分散在银导电材料中。在焊接过程中，由于辅助导电材料含有镍元素，使得辅助导电材料的熔点大于银导电材料的熔点，当银刚开始熔融时，辅助导电材料还未开始熔融，从而可以减少焊带熔融锡的流动，增多了焊后的银导电材料残留，从而提高焊接拉力。由于银导电材料的存在，焊带上的锡融化后不容易与银导电材料形成银锡合金，避免了焊接区域电阻过高，减小了过焊程度，从而提高了焊接拉力。同时，本专利技术实施例的电极浆料中用辅助导电材料替代了一部分银导电材料，从而减少银的使用量，从而可以
降低制造成本。
[0009]由上可见，本专利技术提供的电极浆料在电池片上形成主栅的过程中，可以避免焊接区域电阻过高，提高了焊接拉力。
[0010]第二方面，本专利技术还提供一种电极浆料的制备方法，包括：
[0011]至少将玻璃材料、辅助导电材料、有机载体和有机助剂混合，得到第一共混物；
[0012]向第一共混物中加入银导电材料，获得电极浆料。
[0013]与现有技术相比，本专利技术提供的电极浆料的制备方法的有益效果与第一方面电极浆料的有益效果相同，此处不做赘述。
[0014]第三方面，本专利技术还提供一种光伏电池，所述光伏电池的表面具有栅线，所述栅线的材质为本专利技术提供的电极浆料。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供的光伏电池中的栅线的材质为本专利技术提供的电极浆料，因此有益效果与第一方面电极浆料的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1为本专利技术提供的电极浆料的制备流程图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0020]本专利技术实施例提供一种光伏电池，光伏电池的表面具有栅线，栅线的材质为本专利技术提供的电极浆料，以提供一种具有高光电转换效率的光伏电池。应理解，该光伏电池可以为BSF电池、Topcon电池、PERC电池，也可以为其他光伏电池，此处不做详述。
[0021]本专利技术实施例提供的一种电极浆料，包括：银导电材料和辅助导电材料，辅助导电材料含有镍元素。辅助导电材料的中值粒径为5.0μm
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10.0μm，比表面积为0.2m2/g
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0.8m2/g，辅助导电材料的熔点大于银导电材料的熔点。应理解，该银导电材料的形态可以为粉末状，辅助导电材料的形态可以为粉末状。
[0022]本专利技术提供的电极浆料中，通过控制辅助导电材料的中值粒径在5.0μm
‑
10.0μm范围内，比表面积在0.2m2/g
‑
0.8m2/g范围内，使得在电池片上形成主栅时，避免了主栅栅线较窄时中值粒径较大的辅助导电材料容易堵网，无法正常印刷的问题。同时，由于本专利技术实施例的电极浆料还包括银导电材料，从而在电极浆料印刷烧结后的电极中辅助导电材料会嵌于银导电材料之间，并且均匀分散在银导电材料中。在焊接过程中，由于辅助导电材料含有镍元素，使得辅助导电材料的熔点大于银导电材料的熔点，当银刚开始熔融时，辅助导电材
料还未开始熔融，从而可以减少焊带熔融锡的流动，增多了焊后的银导电材料残留，从而提高焊接拉力。由于银导电材料的存在，焊带上的锡融化后不容易与银导电材料形成银锡合金，避免了焊接区域电阻过高，减小了过焊程度，从而提高了焊接拉力。同时，本专利技术实施例的电极浆料中用辅助导电材料替代了一部分银导电材料，从而减少银的使用量，从而可以降低制造成本。
[0023]示例性的，本专利技术实施例的辅助导电材料包括镍材料或镍合金材料中的至少一种。应理解，该镍合金材料可以为二元镍合金材料，也可以为三元镍合金材料。当镍合金材料为二元镍合金材料时，其可以为Ni
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极浆料，其特征在于，包括银导电材料和辅助导电材料，所述辅助导电材料含有镍元素，所述辅助导电材料的中值粒径为5.0μm
‑
10.0μm，比表面积为0.2m2/g
‑
0.8m2/g，所述辅助导电材料的熔点大于所述银导电材料的熔点。2.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述辅助导电材料包括镍材料或镍合金材料中的至少一种，所述镍合金材料包括二元镍合金材料和三元镍合金材料；所述二元镍合金材料包括Ni
‑
X合金材料，其中，X包括Cu、Bi、Mg、Mo、Pb、Zn、Nd、Ce、Cr、Co、Ag、Ga、Ge、In、Sb、Sn、Ti、V、W、Zr、Ta、Nb、Y、Yb、Er、Sm中的至少一种；所述三元镍合金材料包括Ni
‑
Cu
‑
Y合金材料，其中，Y包括Mn、Si、Ag、W、Sn、La、Co中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述辅助导电材料的表面附着有表面活性剂。4.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述银导电材料包括中值粒径不同的第一银导电材料和第二银导电材料，所述第一银导电材料的中值粒径为1.15μm
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1.30μm，所述第二银导电材料的中值粒径为0.85μm
‑
0.98μm。5.根据权利要求4所述的电极浆料，其特征在于，所述第一银导电材料的比表面积为0.6m2/g
‑
0.9m2/g，振实密度为5.0g/cm3‑
6.0g/cm3；所述第二银导电材料的比表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：许吉林，卢波，谢继峰，程晨琛，陈卫龙，苏正鹏，李大爱，周云，
申请(专利权)人：浙江光达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：