导电银浆及其制备方法和N型TOPCon太阳能电池技术

技术编号:42783950 阅读:41 留言:0更新日期:2024-09-21 00:43
本发明专利技术公开了一种导电银浆及其制备方法和N型TOPCon太阳能电池,属于太阳能电池技术领域。本发明专利技术公开的导电银浆用于制备N型TOPCon太阳能电池的四道副栅,原料包括银粉、玻璃粉和有机载体;以质量分数计,各组分的含量为:88.2%~89.0%的银粉、1.5%~2.3%的玻璃粉、9.5%的有机载体。该导电银浆通过玻璃粉成分的调控,能够与银粉以及有机载体相互配合,满足后续导电银浆在烧结成为四道副栅时的需求;基于该银浆制备出的N型TOPCon太阳能电池光电转换效率高,耐醋酸蒸汽试验过程衰减小,能够满足N型TOPCon太阳能电池需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电材料,涉及一种导电银浆及其制备方法和n型topcon太阳能电池。


技术介绍

1、太阳能电池作为新型清洁能源重要分支,近几年已经取得突飞猛进的发展。太阳能电池已经进入大于26%的量产效率时代,目前光伏行业最受关注的主流n型电池是topcon(tunnel oxide passivated contact,隧穿氧化层钝化接触)电池和hjt异质结(hetero-junction with intrinsic thin-film,本征薄膜异质结),二者也被认为是近两年最有前景的下一代太阳能电池技术。其中,hjt异质结量产效率高,降本路线清晰,或将成为更长期的电池技术,n型topcon太阳能电池极限效率高,产线改造成本低,已成为近两年电池技术发展方向;n型topcon太阳能电池采用n型硅作为基底材料,并通过添加氧化物来增加背板的反射,以提高光电转换效率;在工艺上,n型topcon太阳能电池技术非常直观,它在原有的perc电池(passivated emitter and rear cell,钝化发射极和背面电池)的背板区域加入了一层氧化物隧道,进一步提高了光的反射和吸收率。n型topcon太阳能电池优势明显,转换光电转换效率高,投资性价比高,发电性能优异。

2、为了追求进一步的电池光电转换效率提升,市场上逐渐出现使用leco(laser-enhanced contact optimization,激光增强接触优化)工艺代替传统烧结技术烧结制备n型topcon太阳能电池的方法。传统烧结技术银浆烧结时,导电银浆直接与硅接触形成银硅合金界面,不可避免的会对钝化层造成比较大的侵蚀,同时烧结温度也比较高。由于最高烧结温度超过800℃,因而对电池带来损伤,降低开路电压和电池整体效率。使用leco工艺作为烧结后处理,减轻了对钝化层的侵蚀,降低了接触烧结温度,从而在工业n型topcon太阳能电池上实现更高的开路电压和更高的填充因子值。传统烧结技术一步到位,而增加leco烧结后,变为两步烧结;不仅可以提高太阳能电池的平均性能,还允许对单个工艺进行单独微调,成功将烧结过程中侵蚀钝化层和形成银硅合金接触过程分别控制,能够精确控制钝化层的侵蚀,并实现更均匀的接触电阻率,从而实现更窄的填充因子分布,可使得光电转换效率提升0.3%~0.6%,但是leco工艺目前尚处于初步应用阶段,研发与之相匹配的电子浆料是实现其规模化应用的一个重要环节。传统的perc电池浆料腐蚀性强,难以适用于leco烧结,如何调配出合适的低腐蚀银浆,能够在n型topcon太阳能电池界面形成良好的欧姆接触,减少对钝化层的侵蚀,是当下n型topcon太阳能电池最为迫切的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种导电银浆及其制备方法和n型topcon太阳能电池,以解决现有技术中leco工艺在制备n型topcon太阳能电池的四道副栅时,缺少适配银浆,四道副栅难以和钝化层形成良好接触的问题。

2、为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:

3、本专利技术第一方面提供了一种导电银浆,以质量分数计,所述导电银浆的原料包括:88.2%~89.0%的银粉、1.5%~2.3%的玻璃粉和9.5%的有机载体;

4、其中,以质量分数计,玻璃粉的组成为:57.5%~59.5%的氧化铅、19.8%~23%的三氧化二硼、7.4%~9.4%的二氧化硅、1.8%~6%的三氧化二铝、1%~3%的氧化锌、1%~4%的磷酸氢二铵、0%~1.5%的碳酸钾、0%~3.8%的碳酸钠和0%~2.3%的碳酸锂;

5、所述有机载体由有机载体a、有机载体b和有机载体c组成;

6、所述有机载体a由丙烯酸树脂、醇酯十六和丁基卡必醇醋酸酯组成;

7、所述有机载体b由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六和己二酸二甲酯组成;

8、所述有机载体c由甲脒亚磺酸、聚酰胺蜡、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六和己二酸二甲酯组成。

9、所述导电银浆用于通过leco烧结制备n型topcon太阳能电池的四道副栅。

10、优选的,以质量分数计,9.5%的有机载体中,有机载体a含量为4%~6.4%,有机载体b含量为3%~5.4%,有机载体c含量为0.1%。

11、优选的,以质量分数计,所述有机载体a的组成为:17%~23%的丙烯酸树脂、35%~46.7%的醇酯十六和33.7%~45%的丁基卡必醇醋酸酯。

12、优选的,以质量分数计,所述有机载体b的组成为:4.3%~5.8%的乙基纤维素、12.8%~17.3%的聚乙烯醇缩丁醛、62.6%~70%的丁基卡必醇醋酸酯、5.3%~10.7%的醇酯十六和4.7%~9.3%的己二酸二甲酯。

13、优选的,以质量分数计,所述有机载体c的组成为:7%~13%的甲脒亚磺酸、9.7%~10.3%的聚酰胺蜡、19.3%~20.7%的丁基卡必醇醋酸酯、33.8%~36.2%的醇酯十六和24.2%~25.8%的己二酸二甲酯。

14、本专利技术的第二方面提供了一种上述导电银浆的制备方法,制备过程为:将有机载体、玻璃粉和银粉搅拌混合后,研磨过滤,获得导电银浆;

15、其中,所述玻璃粉的制备过程为:将氧化铅、三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌、磷酸氢二铵、碳酸钾、碳酸钠和碳酸锂混合熔炼后淬冷,获得玻璃碎片,将玻璃碎片球磨后获得玻璃浆料,将玻璃浆料过筛和烘干后获得玻璃粉;

16、所述有机载体的制备过程为:分别混合搅拌制备出有机载体a、有机载体b和有机载体c,将三种有机载体混合搅拌并加热后,获得有机载体。

17、优选的,三种有机载体混合后的加热温度为60℃~70℃,搅拌时间1h~2h。

18、本专利技术第三方面提供了一种n型topcon太阳能电池,所述n型topcon太阳能电池的四道副栅通过上述的导电银浆制备获得,制备的过程为:将导电银浆印刷在太阳能硅片的四道副栅位置处,印刷后首先进行一次烧结,一次烧结后进行leco烧结,最终获得n型topcon太阳能电池。

19、优选的,印刷速度为400mm/s~500mm/s;

20、优选的,一次烧结温度为740℃~780℃,一次烧结时间为1.0s~1.5s;

21、leco烧结时间为0.7s~0.9s。

22、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

23、本专利技术公开了一种导电银浆,用于制备n型topcon太阳能电池的四道副栅,原料包括银粉、玻璃粉和有机载体,以质量分数计,各组分的质量百分含量为:88.2%~89.0%的银粉、1.5%~2.3%的玻璃粉、9.5%的有机载体。其中的玻璃粉按照质量分数计包括以下成分:57.5%~59.5%的氧化铅、19.8%~23%的三氧化二硼、7.4%~9.4%的二氧化硅、1.8%~6%的三氧化二铝、1%~3%的氧化锌、1%~4%的磷酸氢二铵、0本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述导电银浆的原料包括:88.2%~89.0%的银粉、1.5%~2.3%的玻璃粉和9.5%的有机载体;

2.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,9.5%的有机载体中,有机载体A含量为4%~6.4%,有机载体B含量为3%~5.4%,有机载体C含量为0.1%。

3.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述有机载体A的组成为:17%~23%的丙烯酸树脂、35%~46.7%的醇酯十六和33.7%~45%的丁基卡必醇醋酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述有机载体B的组成为:4.3%~5.8%的乙基纤维素、12.8%~17.3%的聚乙烯醇缩丁醛、62.6%~70%的丁基卡必醇醋酸酯、5.3%~10.7%的醇酯十六和4.7%~9.3%的己二酸二甲酯。

5.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述有机载体C的组成为:7%~13%的甲脒亚磺酸、9.7%~10.3%的聚酰胺蜡、19.3%~20.7%的丁基卡必醇醋酸酯、33.8%~36.2%的醇酯十六和24.2%~25.8%的己二酸二甲酯。

6.一种如权利要求1所述的导电银浆的制备方法,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的导电银浆的制备方法,其特征在于,三种有机载体混合后的加热温度为60℃~70℃,搅拌时间1h~2h。

8.一种N型TOPCon太阳能电池,其特征在于,所述N型TOPCon太阳能电池的四道副栅通过权利要求1所述的导电银浆制备获得,制备的过程为:将导电银浆印刷在太阳能硅片的四道副栅位置处,印刷后首先进行一次烧结,一次烧结后进行LECO烧结,最终获得N型TOPCon太阳能电池。

9.根据权利要求8所述的一种N型TOPCon太阳能电池,其特征在于,印刷速度为400mm/s~500mm/s。

10.根据权利要求8所述的一种N型TOPCon太阳能电池,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述导电银浆的原料包括:88.2%~89.0%的银粉、1.5%~2.3%的玻璃粉和9.5%的有机载体;

2.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,9.5%的有机载体中,有机载体a含量为4%~6.4%,有机载体b含量为3%~5.4%,有机载体c含量为0.1%。

3.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述有机载体a的组成为:17%~23%的丙烯酸树脂、35%~46.7%的醇酯十六和33.7%~45%的丁基卡必醇醋酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述有机载体b的组成为:4.3%~5.8%的乙基纤维素、12.8%~17.3%的聚乙烯醇缩丁醛、62.6%~70%的丁基卡必醇醋酸酯、5.3%~10.7%的醇酯十六和4.7%~9.3%的己二酸二甲酯。

5.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于,以质量分数计,所述有机...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:西安宏星电子浆料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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