太阳能电池正面银浆用Ni-P合金添加剂、制法及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池正面银浆用Ni

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂、制法及应用


[0001]本专利技术属于太阳能电池用导电浆料
，具体涉及一种太阳能电池正面银浆用Ni
‑
P合金添加剂、制法及应用。

技术介绍

[0002]与传统的能源相比，可再生能源具有无与伦比的优势，在各种可再生能源中，太阳能被广泛的认为是最具有价值的清洁能源，每小时内照射到地球的太阳能能量相当于人类每年所需要的各种能量的总和。随着人们对太阳能的开发利用，随之带来的光伏产业如雨后春笋般得到了快速的发展。太阳能电池由于具有成熟的技术和较高的转换效率已经广泛应用于工业生产，太阳能电池的应用有望代替传统发电装置。太阳能电池本质上来说就是太阳能光伏发电的能量转换器。光伏技术可以将太阳光直接转换成电流直接发电。当太阳光入射光照射到光伏电池上并被吸收后，在其表面就会产生电子
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空穴对，在其所形成的内建电场的作用下被分开，在电池的两头出现了相反的电荷，产生光生电压。在所有光伏技术产品中，晶硅太阳能电池主导全球光伏市场，占据市场份额的90％以上。晶硅太阳能电池先是有一层p型衬底，再铺上一层掺P的n型半导体，构成p
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n结，然后将减反射膜涂敷在上面，再通过丝网印刷将银浆印刷到上面制备成正面银浆电极，背面再涂敷上背面铝浆和背面银浆电极，构成了完整的电池结构。
[0003]晶硅太阳能电池用导电浆料属于厚膜导电浆料的一种，主要由有机载体、银粉或铝粉以及无机相粘接剂组成。其中无机相粘接剂通常是低熔点玻璃粉，熔点在600℃以下，且能与其他物质轻易焊接的玻璃，玻璃粉是决定接触电阻、表面刻蚀反应以及整个电池片性能的重要因素。玻璃粉的种类以及数量对太阳能电池的开路电压以及高温烧结条件下浆料的填充因子有较大的影响，在太阳能电池制造工艺的烧结步骤中，银电极浆料中的玻璃粉通过腐蚀SiNx减反射膜层并和下层的硅接触粘合在一起，充分完全的反应可以保证形成良好的欧姆接触。玻璃粉的软化温度是衡量玻璃粉性能的一个重要指标，若软化温度较低，在高温烧结过程中玻璃粉就会过早的开始软化，p
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n结就容易被击穿，浆料烧结膜和硅片就不能很好的接触，会导致整个电极性能不好；而当玻璃软化温度较高时，在高温烧结过程中玻璃粉不容易发生熔融，就不能和减反膜反应并穿透减反膜与硅接触，导致浆料烧结膜的附着力降低。
[0004]常规调节玻璃粉软化点的技术手段是通过调节玻璃粉中低熔点氧化物以及高熔点氧化物的比例，以及添加网络外体氧化物降低玻璃的软化温度，常见的是通过调节TeO2、PbO、Bi2O3、WO3、SiO、ZnO、Li2O、Na2O、TiO2等氧化物的组成比例来实现。较低的软化点使玻璃过早流动与Si基片充分接触，使太阳能电池具有较好的接触性能即较高的填充因子，但开路电压较低；较高的软化点使玻璃流动较晚，使太阳能电池具有较高的开路电压，但接触性能即填充因子较差。玻璃中氧化物组成的调节只能在开路电压及填充因子间进行平衡，难以同时获得较高的开路电压及填充因子。因此，使太阳能电池同时具有较高的开路电压以及较高的填充因子，同时提高短路电流，提高太阳能电池的转化效率是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂、制法及应用，以克服现有技术的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术实施例提供了一种太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂的制备方法，其包括：
[0008]使包含镍盐、还原剂、表面活性剂、pH调节剂的混合反应体系反应，制得太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂；
[0009]其中，所述还原剂包括次亚磷酸钠；所述混合反应体系的pH值为12～13。
[0010]本专利技术实施例还提供了前述的制备方法制得的太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂，所述Ni
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P合金添加剂中P的含量为5～20wt％。
[0011]本专利技术实施例还提供了前述的太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂在制备太阳能电池正面银浆中的用途。
[0012]本专利技术实施例还提供了一种太阳能电池正面银浆，其包括前述的太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0014](1)本专利技术提供的Ni
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P合金添加剂可降低对硅片PN结的破坏程度，保障晶硅太阳能电池具有较高的开路电压；
[0015](2)本专利技术提供的Ni
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P合金添加剂能够降低银电极栅线因玻璃流动导致的玻璃横向外扩程度，降低了遮光面积，保障晶硅太阳能电池具有较高的短路电流；
[0016](3)本专利技术提供的Ni
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P合金添加剂在浆料烧结过程中，Ni
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P中的P原子向硅片中进行再扩散，提高硅片的掺杂浓度，保障太能电池具有较好的转换效率。
具体实施方式
[0017]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，太阳能电池用导电浆料(正面银浆)中的玻璃料决定着太阳能电池的转换效率，在烧结过程中，玻璃料流动的早则腐蚀SiNx的时间长，形成良好的欧姆接触，但有击穿PN结的风险；玻璃料流动的晚，则对PN结的破坏程度降低，太阳能电池具有较高的开路电压。现有技术手段通常是通过调节玻璃的软化点来兼顾接触性能及开路电压，但无法同时在具有高接触的情况下依然具有高的开路电压。本专利技术通过一种Ni
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P合金添加剂的使用，突破传统玻璃料使用的技术手段，同时具有较高的接触性能及开路电压，大幅度提高了太阳能电池的转换效率。
[0018]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂的制备方法包括：
[0020]使包含镍盐、还原剂、表面活性剂、pH调节剂的混合反应体系反应，制得太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂；
[0021]其中，所述还原剂包括次亚磷酸钠；所述混合反应体系的pH值为12～13。
[0022]进一步地，所述Ni
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P合金添加剂为Ni
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P合金粉末。
[0023]在一些优选实施方案中，所述镍盐包括硫酸镍，且不限于此。
[0024]在一些优选实施方案中，所述表面活性剂包括PVP、NVP、PVPP中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂的制备方法，其特征在于包括：使包含镍盐、还原剂、表面活性剂、pH调节剂的混合反应体系反应，制得太阳能电池正面银浆用Ni
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P合金添加剂；其中，所述还原剂包括次亚磷酸钠；所述混合反应体系的pH值为12～13。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐包括硫酸镍；和/或，所述表面活性剂包括PVP、NVP、PVPP中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述pH调节剂包括NaOH、KOH、氨水中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合反应体系中镍盐的浓度为0.05～0.5mol/L；和/或，所述还原剂与镍盐的摩尔比为2～8∶1；和/或，所述表面活性剂的用量为镍盐的10～30wt％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将表面活性剂与镍盐溶液混合，之后加入pH调节剂调节所获混合溶液的pH值为12～13，再加入还原剂形成所述混合反应体系，并于90℃搅拌反应1.5h。5.由权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑明浩，陈康，陈妍，李春实，熊志凯，郑建华，
申请(专利权)人：常州聚和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：