一种适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆制造技术

技术编号：40673718 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-18 19:10

本发明专利技术公开了一种适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，该银铝浆由银粉、铝粉、有机载体、低铅含合金玻璃粉组成，所述低铅含合金玻璃粉是将冷轧后获得的Pb‑B‑Si体系玻璃粉与合金粉末按照质量比为10～15:1混合后二次熔融、冷轧获得，所述合金粉末选自B‑Mo合金、Al‑Mo合金、Al‑Ti合金中一种。本发明专利技术通过在玻璃粉中加入合金粉可增强玻璃粉的导电性，有效降低电池的接触电阻。本发明专利技术银铝浆具有开路电压高、填充因子高、串联电阻小、烧结温度低等优点，应用在TOPCon电池激光增强接触优化工艺可显著提升太阳能电池的效率。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池银铝浆金属化，具体涉及一种与激光增强接触优化工艺(leco)相匹配的用于topcon太阳能电池正面细栅的银铝浆。

技术介绍

1、为了应对能源危机和环境污染的挑战，太阳能电池技术的不断演进在全球范围内受到了广泛关注。随着对清洁能源的需求不断增长，太阳能电池作为一种可再生能源技术，其研究和发展变得至关重要。电极浆料一直是研究电池光电转换效率的核心关注点，玻璃粉具有较好的导电性，通过将其添加到电极浆料中，可以改善太阳能电池的导电性能。这对于提高电子传输效率、减小电阻损耗是至关重要的。此外，玻璃粉有助于提高电极浆料的附着性，防止电极材料的脱落和损坏，从而提高太阳能电池的稳定性和耐久性。

2、同时，leco技术的引入能够优化整个电池系统，可以实现对电池表面微观结构的精细调控，将太阳能更有效地转化为电能。在ag-si界面处接触电阻不均匀时，激光照射太阳能电池片会激发出电荷载流子，引起局部的电流流动，高电流密度会导致相当大的功率损耗，引起局部区域的加热，产生热效应，从而导致局部区域的ag和si相互扩散，此时界面中的玻璃层起到隔热的作用，因此要求玻璃粉具有较好的流动性，扩散结束后形成局部的点接触，降低了ag-si界面的接触电阻，提高光电转换效率。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种可与topcon电池的leco技术相适配的银铝浆，制得的低铅含合金玻璃粉电阻率低，该浆料具有较低的烧结温度和良好的润湿性。

2、针对上述目的，本专利技术采用的可与

3、上述低铅含合金玻璃粉是将冷轧后获得的pb-b-si体系玻璃粉与合金粉末按照质量比为10～15:1混合后二次熔融、冷轧获得；其中所述pb-b-si体系玻璃粉包含pbo、zno、sio2、al2o3、b2o3、na2o、li2o，所述合金粉末选自b-mo合金、al-mo合金和al-ti合金中任意一种。

4、进一步，优选上述pb-b-si体系玻璃粉由下述摩尔百分比的原料制成：pbo10％～30％、zno 5％～10％、sio2 8％～20％、al2o3 1％～10％、b2o3 15％～30％、na2o 1％～5％、li2o 5％～10％、k2o 0％～5％、teo2 0％～10％、cao 0％～3％、ga2o3 0％～5％、tio20％～5％、in2o3 0％～5％、agno3 0％～10％。

5、本专利技术低铅含合金玻璃粉的制备方法为：按照pb-b-si体系玻璃粉的摩尔百分比，将各原料混合均匀后置于熔炼炉中1200～1400℃熔炼30～40分钟成为玻璃溶液，玻璃溶液经冷轧后得到玻璃块，将玻璃块粉碎后与合金粉末混合均匀放入刚玉坩埚，在马弗炉中900～1000℃复融10～20分钟后，将玻璃熔体倒入玻璃对辊机中二次冷轧，收集二次冷轧后的玻璃碎块，将玻璃碎块依次经过震荡粉碎和气流粉碎后，得到粒径d100<4μm的低铅含合金玻璃粉。

6、进一步，优选上述b-mo合金中b与mo的原子比值为0.05～0.17，al-mo合金中al与mo的原子比值为0.5～1.2，al-ti合金中al与ti的原子比值为1.2～1.8。

7、上述银粉的平均粒径为0.5～2μm，铝粉的平均粒径为1～3μm。

8、上述有机载体的质量百分比组成为：有机溶剂75％～85％、粘结剂5％～10％、触变剂2％～3％、表面活性剂5％～10％、偶联剂3％～8％。其中，所述有机溶剂为2-(2-丁氧乙氧基)乙醇、邻苯二甲酸二甲酯、2,2'-二丁氧基乙醚、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二辛酯、1-甲氧基-2-丙醇中至少两种；所述粘结剂为乙基纤维素、酚醛树脂、氢化松香季戊四醇酯中至少一种；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述表面活性剂为tdo、聚乙二醇、卵磷脂中至少一种；所述偶联剂为dl-411、dl-411af、dl-411d中至少一种。

9、本专利技术的有益效果如下：

10、1、本专利技术的低铅含合金玻璃粉电阻率低、与电池片的润湿性良好，含有该玻璃粉的银铝浆能在600～700℃烧结，在一定程度上降低了浆料的烧结温度，经过激光增强接触优化工艺后改善了ag-si接触界面的润湿性，能均匀蚀穿n型晶体硅片的氮化硅和氧化铝层，从而有效降低ag-si之间的接触电阻；同时提高了填充率，表明没有损伤钝化性能，进而实现转化效率的提升。

11、2、本专利技术银铝浆具有开路电压高、填充因子高、串联电阻小、烧结温度低等优点，应用在topcon电池激光增强接触优化工艺，可显著提升太阳能电池的效率。另外，本专利技术制备步骤简单，所需成本低，符合电池片的生产工艺。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述银铝浆由下述质量百分比的原料制成：银粉85％～88％、铝粉1％～2％、低铅含合金玻璃粉2％～3％、有机载体8％～10％；

2.根据权利要求1所述的适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述Pb-B-Si体系玻璃粉由下述摩尔百分比的原料制成：PbO 10％～30％、ZnO 5％～10％、SiO2 8％～20％、Al2O3 1％～10％、B2O3 15％～30％、Na2O 1％～5％、Li2O 5％～10％、K2O 0％～5％、TeO2 0％～10％、CaO 0％～3％、Ga2O3 0％～5％、TiO2 0％～5％、In2O3 0％～5％、AgNO3 0％～10％。

3.根据权利要求2所述的适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述低铅含合金玻璃粉的制备方法为：按照Pb-B-Si体系玻璃粉的摩尔百分比，将各原料混合均匀后置于熔炼炉中1200～1400℃熔炼30～40分钟成为玻璃溶液，玻璃溶液经冷轧后得到玻璃块，将玻璃块粉碎后与合金粉末

4.根据权利要求1所述的适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述B-Mo合金中B与Mo的原子比值为0.05～0.17，Al-Mo合金中Al与Mo的原子比值为0.5～1.2，Al-Ti合金中Al与Ti的原子比值为1.2～1.8。

5.根据权利要求1所述的适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述银粉的平均粒径为0.5～2μm，铝粉的平均粒径为1～3μm。

6.根据权利要求1所述的适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述有机载体的质量百分比组成为：有机溶剂75％～85％、粘结剂5％～10％、触变剂2％～3％、表面活性剂5％～10％、偶联剂3％～8％。

7.根据权利要求6所述的适用于TOPCon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述有机溶剂为2-(2-丁氧乙氧基)乙醇、邻苯二甲酸二甲酯、2,2'-二丁氧基乙醚、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二辛酯、1-甲氧基-2-丙醇中至少两种；所述粘结剂为乙基纤维素、酚醛树脂、氢化松香季戊四醇酯中至少一种；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述表面活性剂为TDO、聚乙二醇、卵磷脂中至少一种；所述偶联剂为DL-411、DL-411AF、DL-411D中至少一种。

...

【技术特征摘要】

1.一种适用于topcon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述银铝浆由下述质量百分比的原料制成：银粉85％～88％、铝粉1％～2％、低铅含合金玻璃粉2％～3％、有机载体8％～10％；

2.根据权利要求1所述的适用于topcon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述pb-b-si体系玻璃粉由下述摩尔百分比的原料制成：pbo 10％～30％、zno 5％～10％、sio2 8％～20％、al2o3 1％～10％、b2o3 15％～30％、na2o 1％～5％、li2o 5％～10％、k2o 0％～5％、teo2 0％～10％、cao 0％～3％、ga2o3 0％～5％、tio2 0％～5％、in2o3 0％～5％、agno3 0％～10％。

3.根据权利要求2所述的适用于topcon电池激光增强接触优化工艺的银铝浆，其特征在于，所述低铅含合金玻璃粉的制备方法为：按照pb-b-si体系玻璃粉的摩尔百分比，将各原料混合均匀后置于熔炼炉中1200～1400℃熔炼30～40分钟成为玻璃溶液，玻璃溶液经冷轧后得到玻璃块，将玻璃块粉碎后与合金粉末混合均匀放入刚玉坩埚，在马弗炉中900～1000℃复融10～20分钟后，将玻璃熔体倒入玻璃对辊机中二次冷轧，收集二次冷轧后的玻璃碎块，将玻璃碎块依次经过震荡粉碎和气流粉碎后，得到粒径d100...

【专利技术属性】
技术研发人员：马生华，郭臻，刘佳昊，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人