用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉及其制备方法，所述玻璃粉由两类玻璃粉混合搭配组成，第一类玻璃粉，以不含碲锌铋，以铅硼为必需成分的铅硼玻璃系玻璃；第二类玻璃粉，以不含铅，以碲铋硅为必需成分的碲系玻璃。本发明专利技术的第一类玻璃粉能够在烧结过程中，较快的熔化蚀穿减反射层，高含量铅活性基团能够快速的形成导电接触窗口，形成良好的倒金字塔结构，大大提高融银效能，得到良好的接触电阻。第二类玻璃粉能够通过硅铝含量控制玻璃熔体的抑制能力，产生合适的钝化效果，平衡高铅玻璃的腐蚀能力，同时提供恰当的流动性。两类玻璃粉搭配制得浆料，可以较好的提升开路电压，得到良好的接触电阻、填充因子及转换效率。换效率。

【技术实现步骤摘要】
用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池导电银浆
，特别涉及TOPCon N型太阳能电池正面浆料用玻璃粉及其制备方法，属于TOPCon N型太阳能电池


技术介绍

[0002]随着各国经济飞速发展，人类消耗能源速度日益加剧，由于传统资源的过度开采，人类对于新兴能源的依赖需求逐渐扩大。近年来太阳能光伏发电技术及应用发展迅速，持续的降本提效对于整个行业非常重要。在众多太阳能电池技术中，晶硅太阳能电池因为成本低、光电转换效率高，技术革新发展快速。其中高转换效率的电池结构，如隧穿氧化钝化接触(tunnel oxide passivated contact，TOPCon)。TOPCon电池作为目前最具发展前景的高效太阳能电池之一，不仅能实现HIT电池结果相当的表面钝化效果，而且还可以于高温烧结工艺相兼容，同时也能够避免电极接触点引起的高复合问题。
[0003]TOPCon电池技术正面发射极主要采用银铝浆料，纯银浆料在N型电池发射极难以形成良好接触效果，铝粉引入后，可在发射极表面形成Ag
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Al
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Si相，降低电阻。目前N型TOPCon电池银铝浆玻璃粉使用一般常用一类玻璃粉，容易造成对PN结的损伤，过度腐蚀SiNx层，击穿PN结。

技术实现思路

[0004]针对上述问题情况，本专利技术提供一种用于N型太阳能电池正面浆料玻璃粉及其制备方法，可以有效适用于N型TOPCon电池正面金属化技术，该N型太阳能电池正面浆料玻璃粉中含有高含量Pb、Bi，能够很好的腐蚀钝化层，并提供良好的熔银，良好浸润太阳能电池硅片，获得较好的欧姆接触，同时玻璃粉能够提供良好的控制腐蚀接触效果，提升电池光电转化效率。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，包含两种玻璃粉组合物。其中，第一类玻璃粉，以不含碲锌铋，以铅硼为必需成分的铅硅玻璃系玻璃；第二类玻璃粉，以不含铅，以碲铋硅为必需成分的碲系玻璃。其中，第一类玻璃粉，主要作为立体腐蚀硅片AlOx钝化层，在高温烧结过程最先熔化，润湿硅片表面，溶解过程中，达到Ag原子极限后，出现银微晶，打开Ag
‑
Si导电接触窗口；但过量后，软化点较低，玻璃液态持续时间较长，容易导致PN结击穿；第二类玻璃粉，主要作为选择抑制玻璃熔体对Si表面的侵蚀，同时能够铺展在Si表面，从而阻断Ag
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Si烧结，有效降低复合损耗；
[0007]本专利技术通过以下技术方案进行实施：
[0008]本专利技术所述的两种玻璃粉组合物，其中，第一类玻璃粉，以不含碲锌铋，以铅硼为必需成分的铅硼玻璃系玻璃；第二类玻璃粉，以不含铅，以碲铋硅为必需成分的碲系玻璃。
[0009]本专利技术所述的第一类玻璃粉，由以下组分原料制得：25～70mol％PbO，1～50mol％BO，1～10mol％R2O及其他。
[0010]本专利技术所述的第二类玻璃粉，由以下组分原料制得：1～30mol％ZnO，1～40mol％BiO，1～30mol％TeO，1～20mol％BO，1～30mol％SiO，1～10mol％R2O及其他。
[0011]本专利技术所述的两种玻璃粉搭配比例，第一类玻璃粉占混合玻璃粉中总质量比的30
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80％，第二类玻璃粉占混合玻璃粉中总质量比的20
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70％。
[0012]本专利技术所述的碱金属氧化物R2O为Na2O、Li2O、K2O的一种或几种。
[0013]本专利技术所述的第一类玻璃粉还含有钛、镁、铝、钙的氧化物或其盐类的一种或几种，所述的钛、镁、铝、钙的氧化物或其盐类的含量为1～20mol％；第二类玻璃粉还含有钛、镁、铝、钙、钡、钨的化物或其盐类的一种或几种，所述的钛、镁、铝、钙、钡、钨的氧化物或其盐类的含量为1～30mol％。
[0014]本专利技术所述玻璃粉的粒径D50小于10um，所述玻璃粉软化点在300～400℃。
[0015]本专利技术所述用于N型太阳能电池正面浆料玻璃粉的制备方法，所述的制备方法为高温熔融水淬法或冷轧法。
[0016]本专利技术所述用于N型太阳能电池正面浆料玻璃粉制备方法，所述制备方法制得的混合玻璃粉在N型太阳能电池正面浆料中的重量比控制在2～8％。
[0017]制备上述的第一类玻璃粉和第二类玻璃粉的方法包括以下流程：
[0018](1)根据玻璃物料配比进行配料，各组分物料以摩尔百分比计，通过计算称量各组分重量，将其在混料机内充分混合均匀；
[0019](2)将物料装入铂金坩埚，使用升降炉在1000～1300℃条件下进行熔融，保温时间1h，玻璃状态均化后，采用熔融水淬法或冷轧法制得玻璃料；
[0020](3)玻璃料采用卧式或立式球磨机研磨，所述球磨机转速为350
‑
400r/min，溶剂为酒精，研磨时间12h，烘干后获得D50＜10um物料，进一步地，所获得物料为D50≤5um。
[0021]与现有技术相比，本专利技术提供用于N型太阳能电池正面浆料玻璃粉，该玻璃料为铅硼体系及碲系玻璃混合。进一步的，为铅硼体系及碲铋硅体系。其作用方式与传统玻璃料有着较大差异，铅硼体系能够有较好的腐蚀熔银能力，提供较多的熔银析出并打开导电接触窗口。碲铋硅体系能够提供更优的控制选择接触能力，同时作用有利于提升电池片开压、效率。
[0022]第一类玻璃粉以不含碲锌铋，以铅硼为必需成分的铅硼玻璃系玻璃；其硼酸盐在高温烧结过程中，在较低的温度能够熔化蚀穿减反射层，打开Ag
‑
Si界面，玻璃中的高含量铅活性基团能够快速的形成导电接触窗口，形成良好的倒金字塔结构，大大提高融银效能，得到良好的接触电阻、填充因子，提升电池片效率。
[0023]第二类玻璃粉，以不含铅，以碲铋硅为必需成分的碲系玻璃。其含高含量的硅，玻璃流动性较低，高温烧结过程中，抑制玻璃熔体对硅表面的腐蚀，并产生合适的钝化效果。其含有适量的碲铋能够保证与第一类玻璃粉适配，保持合适的侵蚀能力，铺展硅表面。通过调节硅铝含量控制玻璃熔体的抑制能力，碲铋能够保证玻璃适当的流动性和侵蚀融银能力。
[0024]本专利技术技术方案具有如下有益效果：本专利技术提供用于N型太阳能电池正面浆料玻璃粉，可以有效适用于N型TOPCon电池正面金属化技术，该N型太阳能电池正面浆料玻璃粉中含有高含量Pb、Bi，能够很好的腐蚀钝化层，并提供良好的熔银，良好浸润太阳能电池硅片，获得较好的欧姆接触，同时玻璃能够提供良好的控制腐蚀接触效果，提升电池光电转化
效率。
[0025]相对于其他N型太阳能电池正面浆料用单一玻璃粉,本专利技术采用两类玻璃粉混合，通过两类玻璃粉的结合，无机体系对不同膜层间的侵蚀及控制超薄SiO2层界面，协调搭配银铝浆性能，能够有效提升开压，并降低串阻。
具体实施方式
[0026]本专利技术的铅硼玻璃体系由以下组分原料制得：25～70mol％PbO，1～5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，其特征在于，包含两种玻璃粉组合物，其中，第一类玻璃粉，以不含碲锌铋，以铅硼为必需成分的铅硼玻璃系玻璃；第二类玻璃粉，以不含铅，以碲铋硅为必需成分的碲系玻璃。2.根据权利要求1所述的一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，其特征在于，所述第一类玻璃粉的原料组分包括：25～70mol％PbO，1～50mol％BO，1～10mol％R2O，所述R2O为碱金属氧化物。3.根据权利要求1所述的一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，其特征在于，所述第二类玻璃粉的原料组分包括：1～30mol％ZnO，1～40mol％BiO，1～30mol％TeO，1～20mol％BO，1～30mol％SiO，1～10mol％R2O，所述R2O为碱金属氧化物。4.根据权利要求1所述的一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，其特征在于，两种玻璃粉搭配比例，第一类玻璃粉占混合玻璃粉中总质量比的30
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80％，第二类玻璃粉占混合玻璃粉中总质量比的20
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70％。5.根据权利要求2或3所述的一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，其特征在于，碱金属氧化物R2O为Na2O、Li2O、K2O的一种或几种。6.根据权利要求2或3所述的一种用于N型太阳能电池正面浆料的玻璃粉，其特征在于，第一类玻璃粉还含有钛、镁、铝、钙的氧化物或其盐类...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杰辉，赵德平，郭晓波，李茂林，罗倪，
申请(专利权)人：浙江晶科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：