用于太阳能电池的导电浆料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于太阳能电池的导电浆料。本发明专利技术提供一种用于太阳能电池的导电浆料，所述导电浆料包含：银粉、玻璃粉、有机载体、及含铝添加剂；其中，所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至15wt％。本发明专利技术通过添加含铝添加剂以降低金属晶体化过程对太阳能电池的晶硅层的侵蚀程度，通过降低对晶硅层的侵蚀，能够在晶硅层的表面上形成均匀且稳定的银晶粒。匀且稳定的银晶粒。匀且稳定的银晶粒。

【技术实现步骤摘要】
用于太阳能电池的导电浆料


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种用于太阳能电池的导电浆料。

技术介绍

[0002]由于全球能源需求的不断提高与传统消耗性石化能源资源的不断减少，太阳能作为清洁可再生能源的重要性日益提升，太阳能光伏发电行业得到了蓬勃的发展。近十多年来，以晶体硅太阳能电池为代表的光伏产业成为全球主要的清洁能源研发方向。其中，为了提供具备高能源转化率及可靠性的太阳能装置，本领域中主要的研究方向之一是对太阳能电池中的电极材料进行研究及改进。
[0003]目前，商用的太阳能电池多半采用晶体硅作为基体材料，为保护晶体硅基体材料以及有效接收太阳能。隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell，下文中称TOPCon电池)为近年来研究的新型钝化接触太阳能电池，如图1所示，晶硅太阳能电池一般包含：正面电极101、减反射层102、钝化层(介电层)103、发射极104、基体105、超薄隧穿氧化层106、掺杂晶硅层107、减反射层108、背面电极109，其通过在电池背面设置一层隧穿氧化层106及沉积一层掺杂多晶硅107所形成的钝化接触结构，为电池的背面提供良好的界面钝化。
[0004]太阳能电池正面导电浆料是制作光电太阳能电池最重要的基础材料之一。传统的晶硅太阳能电池正面导电浆料由导电粉(例如，银粉)、铝粉、玻璃粉、添加剂和有机载体组成，其导电浆料通常经由丝网印刷的方式被印制到晶硅太阳能电池正面或者光照面，然后烧制形成具备金属网格、金属栅线或导电结构的正面电极。在烧制过程中，导电浆料中的玻璃粉蚀刻并穿透晶硅太阳能电池正面或光照面的减反射层与钝化层如氮化硅、氧化钛、氧化铝、氧化硅或者氧化硅/氧化钛，使银粉与晶硅太阳能电池基体的发射极接触，形成正面电极。
[0005]为了使银晶粒与硅表面形成良好的欧姆接触，要求减反射钝化层必须被完全蚀刻，同时又不能穿透发射极，进而破坏晶硅层的结构。现有技术的一些导电浆料中含有的铝粉与银粉一起容易对晶硅层的表面产生过度侵蚀，进而导致开路电压(VOC)和填充因子(ff)的损失。中国专利技术专利申请CN112825276A揭示了在N型太阳能正面导电银浆中添加有机镓化合物和/或有机铝化合物，以避免在N型太阳能电池银浆中引入无机铝粉、铝硅合金及其他铝合金物质时对开路电压的影响。然而，CN112825276A并未揭示对于P型太阳能电池银浆的改进或调整，且添加有机镓化合物和/或有机铝化合物的导电银浆中依然会对晶硅层的表面产生损坏。
[0006]有鉴于此，有必要持续对导电浆料进行研究与改进，以提升太阳能电池的电池效率及寿命。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于太阳能电池的导电浆料，其
主要技术效果包括：1)在太阳能电池P
‑
型发射极上实现更好的欧姆接触和钝化平衡；2)在太阳能电池的电极烧制过程中，导电浆料中的含铝添加剂部分或全部转化为铝氧化物，从而控制钝化层与玻璃粉反应的熔融速度，降低烧制过程对P
‑
型发射极的过度侵蚀；3)所述铝氧化物能够提高液相的分散性，使导电浆料均匀的分布于P
‑
型发射极上，并产生有利于电流传导的微结构。
[0008]根据本专利技术的一方面，本专利技术部分实施例提供一种用于太阳能电池的导电浆料，该导电浆料包含：银粉、玻璃粉、有机载体、及含铝添加剂。所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至15wt％。
[0009]在一些实施例中，所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至5.0wt％。
[0010]在一些优选的实施例中，所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至2.5wt％。
[0011]在一些实施例中，所述含铝添加剂含有下列物质中的一种或多种：无机含铝化合物、和有机含铝化合物。
[0012]在一些实施例中，所述含铝添加剂含有下列物质中的一种或多种：铝的氧化物、铝的氢氧化物、铝盐、和含铝聚合物。
[0013]在一些实施例中，所述含铝添加剂包含三氧化二铝、氢氧化铝、碳酸铝和碳酸氢铝中的一种或多种。
[0014]在一些实施例中，所述含铝添加剂包括双(2
‑
乙基己酸)羟基铝、硬脂酸铝、三甲酸铝、烷基铝、烯基铝、炔基铝、异辛酸铝、及铝氧酰化合物中的一种或多种。
[0015]在一些实施例中，所述含铝添加剂包括XCP
‑
1002(CHATTEM化学品公司，美国)、KETALIN 4F(CHATTEM化学品公司，美国)和单硬脂酸铝中的一种或多种。
[0016]在一些实施例中，所述含铝添加剂的颗粒大小为10纳米至3微米。
[0017]在一些实施例中，以所述导电浆料的总重量计，所述导电浆料包含：70％至95％的银粉、1％至5％的玻璃粉、0至5％的铝粉％、5％至25％的有机载体。
[0018]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0019]采用上述实施例所述的导电浆料，按照预设图案在电池基板上进行印刷，再经烧结处理，得到太阳能电池的电极/电池片。
[0020]在一些实施例中，所述烧结处理的温度为500℃至900℃。
[0021]在一些实施例中，所述含铝添加剂经过所述烧结处理后部分或全部转化为铝氧化物(例如Al2O3或其它任何可能的铝氧化物)。在一些优选实施例中，所述铝氧化物的量相当于所述导电浆料总重量的0.02％至1.5％。
[0022]本专利技术通过添加所述含铝添加剂以优化金属晶体化过程对太阳能电池的发射极的侵蚀程度，尤其是对P型掺杂晶硅层能够起到有效的保护作用。通过控制对发射极的侵蚀程度，能够在发射极的表面上形成均匀且稳定的银晶粒分布。
[0023]本专利技术的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本专利技术实施例的实施而阐释。
附图说明
[0024]在下文中将简要地说明为了描述本专利技术实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本专利技术的实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本专利技术中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。
[0025]图1为根据现有技术的晶硅太阳能电池的结构示意图。
[0026]图2为根据现有技术的晶硅太阳能电池的在烧制过程中的结构示意图。
[0027]图3为根据本专利技术实施例的晶硅太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
[0028]本专利技术的实施例将会被详细的描示在下文中。本专利技术的实施例不应该被解释为对本专利技术的限制。
[0029]定义
[0030]除非另外明确指明，本文使用的下述术语具有下文指出的含义。
[0031]如本文中所使用，术语“大致”、“大体上”、“实质”及“约”用以描述及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能电池的导电浆料，所述导电浆料包含：银粉、玻璃粉、有机载体、及含铝添加剂；其中，所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至15wt％。2.根据权利要求1所述的导电浆料，其中所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至5.0wt％。3.根据权利要求1所述的导电浆料，其中所述含铝添加剂的量相当于所述导电浆料总重量的0.01wt％至2.5wt％。4.根据权利要求1所述的导电浆料，其中所述含铝添加剂包括三氧化二铝、氢氧化铝、碳酸铝和碳酸氢铝中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的导电浆料，其中所述含铝添加剂包括双(2
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乙基己酸)羟基铝、硬脂酸铝、三甲酸铝、烷基铝、烯基铝、炔基铝、异辛酸铝、及铝氧酰化合物中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的导电浆料，其中所述含铝添加剂包括XCP
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：冯纪伟，
申请(专利权)人：贺利氏光伏科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：