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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池领域,具体涉及一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料、电极和太阳能电池。
技术介绍
1、太阳能电池领域有p型和n型两种晶硅电池。其中,n型电池凭借其更高的光电转换效率和提升潜力,以及少子寿命高、光致衰减少等特点,已经成为晶硅电池市场的主要产品。现有n型太阳能电池p+发射极接触是由硼扩散形成的。而p+发射极的接触浆料多由玻璃粉、有机载体、铝粉和银粉组成,其中,玻璃粉在高温烧结时反应去除钝化层、并熔解铝粉后形成铝离子,最终在降温过程中完成铝元素渗入p+发射极增加掺杂浓度,形成较低的欧姆接触。
2、然而,实际应用过程中,由于铝粉的反应活性较强,容易形成铝钉扎,造成复合中心或损伤pn结,反而使电池性能大幅下降。为了解决过度掺杂的问题,有研究采用在浆料中添加硼铝合金粉部分代替铝粉的方式,硼铝合金粉的反应速度比铝粉的反应速度缓慢,可以缓解铝钉扎的现象。
3、但本专利技术人发现硼铝合金粉只能缓解玻璃粉刻蚀后p+发射极中掺杂浓度变低的缺陷,保证pn结的效果,并不具备明显降低欧姆接触电阻的能力。且硼铝合金粉掺杂浓度越高,不仅复合中心变多,导致载流子被俘获,影响开路电压和电流效率,而且还会明显增加栅线电阻值,因此,对硼铝合金粉的掺杂量有极为严格的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷,本申请提供一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料、电极和太阳能电池。
2、第一方面,本申请提供一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,采用如
3、一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,包含导电银粉、铝或铝合金粉、玻璃粉、硼化合物和有机载体;所述硼化合物选自硼化镍、二硼化镁或二硼化钛中的一种或几种。
4、本申请采用硼化镍、二硼化镁和二硼化钛之后,不仅其中的b离子能够修复玻璃粉过度刻蚀的pn结,mg、ti和ni离子也能对电池si表面实现掺杂,显著减小了势垒宽度,只要很低的添加量就可以形成一层很薄的掺杂层并提供非常优秀的欧姆接触,明显降低了电池的接触电阻,从而提升了电池片的填充因子和光电转化效率。
5、优选的,以电极浆料总重量为100%计,所述硼化合物的重量百分比含量为0.01-0.5%。
6、本申请硼化合物只需很小的添加量(即0.01wt%)就可以完成对电池si表面的掺杂,保证了pn结的效果。且不会因为掺杂浓度高(即0.5wt%加入量)使复合中心变多导致载流子被俘获,开路电压较高,还不会显著增加栅线电阻值,提升了电池的光电转换效率和输出功率。
7、优选的,所述硼化合物为硼化合物粉末;所述硼化合物粉末的中位粒径d50为0.1~4μm。
8、优选的,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉75-92%、铝或铝合金粉0.5-2.5%、玻璃粉2-8%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体5-22%。
9、优选的,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉82-90%、铝或铝合金粉1-2%、玻璃粉2-6%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体7-10%。
10、更优选的,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉86-90%、铝或铝合金粉1-2%、玻璃粉2-6%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体7-10%。
11、优选的,所述硼化合物为硼化镍;所述硼化镍的重量百分比含量为0.01-0.5%。
12、更优选的,所述硼化镍的重量百分比含量为0.05-0.5%。
13、最优选的,所述硼化镍的重量百分比含量为0.3%。
14、优选的,所述硼化合物为二硼化镁或二硼化钛;所述二硼化镁或二硼化钛的重量百分比含量为0.01-0.5wt%。
15、优选的,所述硼化物为二硼化镁;所述二硼化镁的重量百分比含量为0.01-0.5wt%。
16、更优选的,所述二硼化镁的重量百分比含量为0.01-0.3wt%。
17、最优选的,所述二硼化镁的重量百分比含量为0.3wt%。
18、优选的,所述硼化物为二硼化钛;所述二硼化钛的重量百分比含量为0.01-0.5%。
19、更优选的,所述二硼化钛的重量百分比含量为0.3-0.5%。
20、最优选的,所述二硼化钛的重量百分比含量为0.3wt%。
21、本申请中,所述导电银粉为薄片形式、球状形式、颗粒状形式、结晶形式、粉末形式或其他不规则形式的任意一种或多种。
22、优选的,导电银粉为球状形式。
23、本申请中,所述导电银粉的中位粒径d50为0.5~3μm,比表面积为0.3~2m2/g,振实密度为2~43g/cm3,烧损率≤1%。通过限定导电银粉的粒径和比表面积,可有效保证导电银粉的分散性,避免浆料在经过研磨工序时,硬团聚的银颗粒被挤压成银片,丝网印刷时银片停留在网版上阻碍浆料过墨出现断线,并在印刷到超过千片时银片的积累造成永久性堵网,形成虚印的现象;若导电银粉粒径过大则可能引起其烧结活性不足,从而导致致密性问题,影响线电阻甚至电性能。通过选用适宜振实密度以及烧损率低的银粉可保障银粉在烧结时的收缩率,银粉间的接触致密,线电阻较低。
24、本申请中,所述铝或铝合金粉为铝粉和/或含铝合金粉。
25、本申请中,所述含铝合金粉包括但不限于ag-al合金粉、al-si合金粉、al-b合金粉中的一种或多种。
26、优选的,所述铝或铝合金粉选自铝粉、ag-al合金粉、al-si合金粉和al-b合金粉中的一种或多种。
27、更优选的,所述铝或铝合金粉为铝粉。
28、本申请中,所述铝粉的中位粒径d50为1~5μm,最大粒径d100≤12μm。由于n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆中铝粉颗粒远大于导电银粉颗粒,铝粉颗粒度大会造成堵网或者刮破网版的现象,造成虚印或漏浆;而即使铝粉中位径合适,如果铝粉的粒度分布宽,最大粒径较大,也会导致上述问题的发生。因此与导电银粉相似,铝粉的粒径也需要进行限定优选。通过限定铝粉的中位粒径和最大粒径,可保证其在印刷工序时不会造成堵网、虚印现象。
29、本申请中,所述玻璃粉可以是包括铅硼硅酸盐、锌硼硅酸盐、铋硼硅酸盐中的一种或多种。
30、其中,铅硼硅体系的玻璃粉是最简单成分的玻璃粉,n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料中的玻璃粉可以是太阳能电池领域中的任何一种玻璃粉。
31、本申请中,所述玻璃粉还可以是铅硼硅酸盐、锌硼硅酸盐、铋硼硅酸盐中的一种或多种的基础上再包含以下一种或多种元素或含该元素的化合物:se、sn、ti、ag、al、ce、cs、cu、fe、k、li、na、rb、si、w、ge、ga、in、ni、ca、mg、sr、ba、se、mo、y、as、la、nd、co、pr、gd、sm、dy、eu、ho、yb、lu、ta、v、hf、cr、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,包含导电银粉、铝或铝合金粉、玻璃粉、硼化合物和有机载体;所述硼化合物选自硼化镍、二硼化镁或二硼化钛中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,所述硼化合物的重量百分比含量为0.01-0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉75-92%、铝或铝合金粉0.5-2.5%、玻璃粉2-8%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体5-22%。
4.根据权利要求3所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉82-90%、铝或铝合金粉1-2%、玻璃粉2-6%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体7-10%。
5.根据权利要求4所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,各
6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,所述硼化合物为硼化镍;所述硼化镍的重量百分比含量为0.01-0.5%。
7.根据权利要求6所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,所述硼化镍的重量百分比含量为0.05-0.5%。
8.根据权利要求3-5中任一项所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,所述硼化合物为二硼化镁或二硼化钛;所述二硼化镁或二硼化钛的重量百分比含量为0.01-0.5wt%。
9.根据权利要求8所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,所述二硼化镁的重量百分比含量为0.01-0.3wt%;所述二硼化钛的重量百分比含量为0.3-0.5wt%。
10.根据权利要求1所述的一种N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料,其特征在于,所述铝或铝合金粉选自铝粉、Ag-Al合金粉、Al-Si合金粉和Al-B合金粉中的一种或多种。
11.一种电极,其特征在于,所述电极经由权利要求1-10中任一项所述的N型太阳能电池P+发射极接触的电极浆料在电池硅片表面烧结而成。
12.一种太阳能电池,其特征在于,包含权利要求11所述的电极。
...【技术特征摘要】
1.一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,其特征在于,包含导电银粉、铝或铝合金粉、玻璃粉、硼化合物和有机载体;所述硼化合物选自硼化镍、二硼化镁或二硼化钛中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,所述硼化合物的重量百分比含量为0.01-0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉75-92%、铝或铝合金粉0.5-2.5%、玻璃粉2-8%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体5-22%。
4.根据权利要求3所述的一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉82-90%、铝或铝合金粉1-2%、玻璃粉2-6%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体7-10%。
5.根据权利要求4所述的一种n型太阳能电池p+发射极接触的电极浆料,其特征在于,以电极浆料总重量为100%计,各组分的重量百分含量为:导电银粉86-90%、铝或铝合金粉1-2%、玻璃粉2-6%、硼化合物0.01-0.5%和有机载体7-10%。
【专利技术属性】
技术研发人员:金光耀,
申请(专利权)人:晶澜光电科技江苏有限公司,
类型:发明
国别省市:
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