黄光浆料及其制备方法和其在异质结太阳能电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种黄光浆料及其制备方法和其在异质结太阳能电池中的应用，属于电子浆料技术领域，所述的黄光浆料，包括以下重量百分比的组分：75~90%金属粉、2~10%溶剂、0.5~5%添加剂、8~24%感光树脂组合物；所述金属粉按重量百分比包括：60~95%平均粒径0.2~0.5μm的金属粉、5~40%平均粒径0.5~1μm的金属粉；所述金属粉包括银粉、银钯粉、银包铜粉、铝粉、镍粉的至少一种。本发明专利技术所述的黄光浆料能够取代传统的ITO+银细栅结构，以及取代传统的PVD+光刻胶+电镀增厚工艺或直接印刷银细栅电极工艺，来实现HIT异质结太阳能电池在遮光度和电阻率的更好平衡，获得更高的转换效率。获得更高的转换效率。获得更高的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
黄光浆料及其制备方法和其在异质结太阳能电池中的应用


[0001]本专利技术涉及电子浆料和太阳能电池
，具体涉及一种黄光浆料及其制备方法和其在异质结太阳能电池中的应用。

技术介绍

[0002]典型的异质结太阳能电池是HIT（HeterojunctionwithIntrinsic Thin
‑
layer）电池，其结构特点是单晶硅（c
‑
Si）的正反面均是本征非晶硅（i
‑
a
‑
Si:H）薄层和 p+或n+的重掺杂非晶硅层，在两侧非晶硅（a
‑
Si:H）的外面制备透明电极和集电极，形成具有对称结构的异质结太阳能电池。
[0003]HIT电池之所以具有很高的效率，很重要的原因之一是具有独特的、高质量的本征非晶硅薄层，可以显著钝化界面态缺陷，减少少子复合，提高开路电压和电池性能。高效的太阳能电池需要有优良的面电极导电薄膜，如图1所示，而优良的面电极导电薄膜需要同时具备好的导电能力和太阳光透射能力，然而实际研究应用发现，两者总是互相制约。一般利用磁控溅射法制备ITO薄膜，ITO的电阻率大约在8
×
10
‑4Ω
·
cm左右，透光率90%。另外ITO需要使用铟这种稀有金属，近年来铟的价格也是随着ITO的大量使用而水涨船高。
[0004]另外因为ITO的电阻率相对金属单质来说还是高很多（单质银的电阻率2
×
10
‑
6Ω
·
cm），导致方阻较高到5
‑
10欧姆/方，所以一般在ITO镀层之上还要印刷银细栅线作为电子收集电极。HIT银栅线目前精密印刷的宽度大约在40
‑
60um/根，因为银本身不透光，所以大量银栅线也造成了遮光面积增加，光电转换效率下降。对于9BB 166尺寸（9主栅，166mm尺寸）的HIT电池，90根细栅的遮光面积达到了6%以上，对太阳能电池的效率的影响非常大。
[0005]有研究者使用电镀铜来取代ITO镀层，但是均同样需要使用PVD、电镀增厚和蚀刻工艺，制程长、良率低、成本高、环保压力大等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种黄光浆料及其制备方法和其在异质结太阳能电池中的应用，本专利技术所述的黄光浆料及工艺能够有效的提高HIT异质结太阳能电池电极层的透光率以及导电性能。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种黄光浆料，包括以下重量百分比的组分：65~90%金属粉、2~10%溶剂、0.5~5%添加剂、8~34%感光树脂组合物；所述金属粉按重量百分比包括：60~95%平均粒径0.2~0.5μm的金属粉、5~40%平均粒径0.5~1μm的金属粉；所述金属粉包括银粉、银钯粉、银包铜粉、铝粉、镍粉的至少一种。
[0008]作为本专利技术的优选的实施方案，所述添加剂包括流平剂、消泡剂、流变助剂、柔性添加剂、光引发剂、紫外吸收剂、链转移剂、自由基控制剂；
所述流平剂、消泡剂、流变助剂、柔性添加剂、光引发剂、紫外吸收剂、链转移剂、自由基控制剂的重量比为（0.2~1）：（0.2~1）：（0.2~1）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）。
[0009]作为本专利技术的优选的实施方案，所述流平剂包括改性聚醚硅氧烷、丙烯酸酯聚合物、含氟聚醚硅氧烷、含氟丙烯酸酯聚合物中的至少一种；和/或所述消泡剂包括二甲基硅烷、聚硅氧烷中的至少一种；和/或所述流变助剂包括气相二氧化硅、聚酰胺蜡、聚二甲基硅油、有机膨润土、滑石粉、乙基纤维素、羟甲基纤维素中的至少一种；和/或所述紫外吸收剂选自2
‑
(2'
‑
羟基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三氮唑、2，4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
(2'
‑
羟基
‑
3'，5'
‑
二叔苯基)
‑5‑
氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2，2'
‑
硫代双(4
‑
叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6
‑
五甲哌啶基)亚磷酸酯、2，4，6
‑
三(2'正丁氧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪、4
‑
苯甲酰氧基
‑
2，2，6，6
‑
四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺中的至少一种。
[0010]作为本专利技术的优选的实施方案，所述柔性添加剂包括3(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、9(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、15(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇（200）二丙烯酸酯、聚乙二醇（400）二丙烯酸酯、聚乙二醇（600）二丙烯酸酯、聚乙二醇（1500）二丙烯酸酯、ε
‑
己内酯改性双
‑
季戊四醇六丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯中的至少一种；和/或所述光引发剂包括η6
‑
异丙苯茂铁六氟磷酸盐、1
‑
[4
‑
(苯硫基)苯基]‑
1,2
‑
辛烷二酮 2
‑
(O
‑
苯甲酰肟)、1
‑
[9
‑
乙基
‑6‑
(2
‑
甲基苯甲酰基)
‑
9H
‑
咔唑
‑3‑
基]乙酮 1
‑
(O
‑
乙酰肟)、3
‑
(1
‑
乙酰氧基亚胺基)乙基
‑6‑
[4
‑
(2
‑
乙酰氧基乙基二氧代硫代)
‑2‑
甲基]苯甲酰基
‑9‑
乙基咔唑中的至少一种；和/或所述链转移剂包括3
‑
巯基丙酸异辛酯、2,4
‑
二苯基
‑4‑
甲基
‑1‑
戊烯、十八烷基硫醇、异丙醇、甲酸钠中的至少一种；和/或所述自由基控制剂包括对羟基苯甲醚、对苯二酚、吩噻嗪、季戊四醇四（3
‑
巯基丙酸酯）、双(2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶基)癸二酸酯氮氧自由基、4
‑
羟基
‑
2，2，6，6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基中的至少一种。
[0011]作为本专利技术的优选的实施方案，所述感光树脂组合物包括酸性单体、高氧含量单体、骨架单体、固化单体以及引发剂；所述酸性单体、高氧含量单体、骨架单体、固化单体、引发剂的重量比为（5~10）：（5~30）：（10~15）：（5~25）：（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄光浆料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：65~90%金属粉、2~10%溶剂、0.5~5%添加剂、8~34%感光树脂组合物；所述金属粉按重量百分比包括：60~95%平均粒径0.2~0.5μm的金属粉、5~40%平均粒径0.5~1μm的金属粉；所述金属粉包括银粉、银钯粉、银包铜粉、铝粉、镍粉的至少一种。2.根据权利要求1所述的黄光浆料，其特征在于，所述添加剂包括流平剂、消泡剂、流变助剂、柔性添加剂、光引发剂、紫外吸收剂、链转移剂、自由基控制剂；所述流平剂、消泡剂、流变助剂、柔性添加剂、光引发剂、紫外吸收剂、链转移剂、自由基控制剂的重量比为（0.2~1）：（0.2~1）：（0.2~1）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）：（0.2~0.8）。3.根据权利要求2所述的黄光浆料，其特征在于，所述流平剂包括改性聚醚硅氧烷、丙烯酸酯聚合物、含氟聚醚硅氧烷、含氟丙烯酸酯聚合物中的至少一种；和/或所述消泡剂包括二甲基硅烷、聚硅氧烷中的至少一种；和/或所述流变助剂包括气相二氧化硅、聚酰胺蜡、聚二甲基硅油、有机膨润土、滑石粉、乙基纤维素、羟甲基纤维素中的至少一种；和/或所述紫外吸收剂选自2
‑
(2'
‑
羟基
‑
5'
‑
甲基苯基)苯并三氮唑、2，4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
(2'
‑
羟基
‑
3'，5'
‑
二叔苯基)
‑5‑
氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2，2'
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硫代双(4
‑
叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6
‑
五甲哌啶基)亚磷酸酯、2，4，6
‑
三(2'正丁氧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪、4
‑
苯甲酰氧基
‑
2，2，6，6
‑
四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺中的至少一种。4.根据权利要求2所述的黄光浆料，其特征在于，所述柔性添加剂包括3(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、9(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、15(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇（200）二丙烯酸酯、聚乙二醇（400）二丙烯酸酯、聚乙二醇（600）二丙烯酸酯、聚乙二醇（1500）二丙烯酸酯、ε
‑
己内酯改性双
‑
季戊四醇六丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯中的至少一种；和/或所述光引发剂包括η6
‑
异丙苯茂铁六氟磷酸盐、1
‑
[4
‑
(苯硫基)苯基]
‑
1,2
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辛烷二酮 2
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(O
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苯甲酰肟)、1
‑
[9
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乙基
‑6‑
(2
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甲基苯甲酰基)
‑
9H
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咔唑

【专利技术属性】
技术研发人员：许迪，高辉，董鹏程，杨艳，
申请(专利权)人：乾宇微纳技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：