无机浆料、N型电池浆料及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种无机浆料、N型电池浆料及其制备方法，属于太阳能电池用导电浆料。无机浆料包括：50～90质量份的有机载体；0.1～30质量份的无机添加剂；0.1～10质量份的分散剂；5～40质量份的溶剂。将本发明专利技术的无机浆料用于N型电池浆料中时，在中间烧结阶段，无机添加剂通过氧化还原反应能够将溶解在玻璃相中的Ag离子还原为银胶束，从而控制银胶束银的尺寸和数量，即促进银晶粒析出，以进一步改善金属半导体欧姆接触，减少金属复合，提升太阳能电池片的转化效率。片的转化效率。片的转化效率。

【技术实现步骤摘要】
无机浆料、N型电池浆料及其制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池用导电浆料
，具体涉及一种无机浆料、N型电池浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。将纯硅与磷原子混合起来，只需很少的能量即可使磷原子(最外层五个电子)的某个“多余”的电子逸出，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为N型(“n”表示负电)。在N型半导体材料上注入硼元素，形成p+/n型结构的太阳电池即为n型硅片。N型硅片通常少子寿命较大，电池效率更高。
[0003]N型晶硅太阳能电池用导电浆料主要包括正面银铝浆、背面细栅银浆。导电浆料主要由金属填料、无机粘结剂、有机载体等组成。
[0004]然而，在N型电池浆料中，金属填料主要为银粉，该银粉作为导电功能的主体，其优劣程度将直接影响电极材料的体电阻、接触电阻等。其中，在硅上沉积的再结晶银粒被认为是实现电流传输的唯一通道，银粒与下层硅形成好的金属半导体欧姆接触，直接负责电流从硅发射区到银栅线的传输，并与硅发射区有非常低的接触电阻。
[0005]目前，促使银粉沉积在硅上的主要组分是无机粘结剂，例如玻璃粉。该无机粘结剂玻璃粉的作用机理如下：
①
开始烧结阶段：Ag快速收缩，由于O的存在，使得银变成银离子而溶解在玻璃里；由于毛细管引力作用，玻璃相携带着Ag离子沿着通道向下渗透，玻璃粘度越低，更快的到达并腐蚀SiNx减反射膜层；
②
中间烧结阶段：银颗粒变得越来越致密，还存在连续孔隙通道，粘度小的玻璃相能快速通过到达SiNx层，粘度大的玻璃相还来不及通过，滞留在孤立的孔洞中。玻璃相中的Ag离子会与SiNx反应生成Ag原子。
③
最后烧结阶段(<730℃)：Ag收缩放缓，粘度小的玻璃体系中，只有少量的玻璃相被滞留，侵蚀反应均匀；粘度大的玻璃体系，会有大量的玻璃相被滞留，侵蚀反应不均匀。随着温度的升高，玻璃相界面的银沉淀的减少，Ag晶体出现在Si层。
[0006]基于上述作用机理可知，银晶粒的数量、大小与接触电阻有关，但不是再结晶银晶粒的数量越多尺寸越大接触电阻越低，接触电阻还取决于硅表面沉积的玻璃层的厚度。也就是说，银晶粒的数量不直接决定接触电阻，在玻璃料含量很少时，析出的银晶粒数量很少，不利于降低接触电阻；当玻璃料含量很多时，虽然生成的银晶粒数量增多，但是在再结晶银晶粒和银厚膜之间的玻璃层厚度也将增大，导致电流传输受阻，同样不利于接触电阻的降低。
[0007]因此，在N型电池浆料中仅包括有玻璃粉时，无法控制银晶粒生长大小，且在玻璃粉含量较少时，析出的银晶粒数量较少，在玻璃粉含量较多时，出现电流传输受阻，金属复合等问题，不利于降低接触电阻；另外，目前N型电池浆料的制备方法为将各组分直接混合在一起形成，其无机粉体的分散性较差，电池片的转化效率低。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种无机浆料、N型电池浆料及其制备方法。
[0009]本专利技术的一方面，提供一种无机浆料，用于N型电池浆料，所述无机浆料包括：50～90质量份的有机载体；
[0010]0.1～30质量份的无机添加剂；
[0011]0.1～10质量份的分散剂；
[0012]5～40质量份的溶剂。
[0013]可选地，所述无机添加剂包括石墨烯、铟粉、硅粉、硼粉、锌粉中的至少一种。
[0014]可选地，所述无机添加剂的粒径D50范围为0.05μm～2μm。
[0015]可选地，所述有机载体包括3～5质量份的PVB树脂和5～10质量份的丙烯酸树脂。
[0016]可选地，所述分散剂包括颜料基团共聚物，高度枝化结构聚酯、脂肪酸类、聚酰胺类、含酸性基团共聚物中的至少一种。
[0017]可选地，所述溶剂包括二乙二醇丁醚、聚甲氧基二甲醚、丁基卡比醇、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一者。
[0018]本专利技术的另一方面，提出一种N型电池浆料，包括：
[0019]80～90质量份的导电银粉；
[0020]4～10质量份的有机载体；
[0021]0.1～5质量份的铝粉；
[0022]1～6质量份的玻璃粉；
[0023]0.1～2质量份的助剂；
[0024]0.1～5质量份的无机浆料，所述无机浆料采用前文记载的无机浆料。
[0025]本专利技术的另一方面，提出一种如前文记载的所述的N型电池浆料的制备方法，所述制备方法包括：
[0026]获取无机浆料；
[0027]将所述无机浆料与导电银粉、有机载体、铝粉、玻璃粉以及助剂混合均匀，经研磨分散处理，得到N型电池浆料。
[0028]可选地，所述获取无机浆料，包括：
[0029]将无机添加剂、分散剂以及溶剂混合，经搅拌分散、均匀化处理，得到中间浆料；
[0030]在所述中间浆料中加入树脂，经搅拌分散处理，得到无机浆料。
[0031]可选地，所述无机添加剂与所述分散剂的质量比范围为(70～87.5)：(12.5～30)；
[0032]所述无机添加剂以及所述溶剂的质量比范围为(10～40)：(60～90)；
[0033]所述中间浆料与所述有机载体的质量比范围为(10～50)：(50～90)。
[0034]本专利技术提出一种无机浆料、N型电池浆料及其制备方法，无机浆料包括：50～90质量份的有机载体；0.1～30质量份的无机添加剂；0.1～10质量份的分散剂；5～40质量份的溶剂。将本专利技术的无机浆料用于N型电池浆料中时，在中间烧结阶段，无机添加剂通过氧化还原反应能够将溶解在玻璃相中的Ag离子还原为银胶束，从而控制银胶束银的尺寸和数量，即促进银晶粒析出，以进一步改善金属半导体欧姆接触，减少金属复合，提升太阳能电池片的转化效率。
附图说明
[0035]图1为本专利技术一实施例的无机浆料的粉体SEM图；
[0036]图2为本专利技术另一实施例的添加有无机添加剂的N型电池浆料烧结后的SEM图；
[0037]图3为本专利技术另一实施例的未添加有无机添加剂的N型电池浆料烧结后的SEM图；
[0038]图4为本专利技术另一实施例的N型电池浆料的制备方法流程框图。
具体实施方式
[0039]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。
[0040]除非另外具体说明，本专利技术中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机浆料，用于N型电池浆料，其特征在于，所述无机浆料包括：50～90质量份的有机载体；0.1～30质量份的无机添加剂；0.1～10质量份的分散剂；5～40质量份的溶剂。2.根据权利要求1所述的无机浆料，其特征在于，所述无机添加剂包括石墨烯、铟粉、硅粉、硼粉、锌粉中的至少一种。3.根据权利要求2所述的无机浆料，其特征在于，所述无机添加剂的粒径D50范围为0.05μm～2μm。4.根据权利要求1所述的无机浆料，其特征在于，所述有机载体包括3～5质量份的PVB树脂和5～10质量份的丙烯酸树脂。5.根据权利要求1所述的无机浆料，其特征在于，所述分散剂包括颜料基团共聚物，高度枝化结构聚酯、脂肪酸类、聚酰胺类、含酸性基团共聚物中的至少一种。6.根据权利要求1所述的无机浆料，其特征在于，所述溶剂包括二乙二醇丁醚、聚甲氧基二甲醚、丁基卡比醇、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。7.一种N型电池浆料，其特征在于，包括：80～90质量份的导电银...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞玲菲，徐海波，杨贵忠，
申请(专利权)人：南通艾盛新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：