本发明专利技术公开了一种用于太阳能电池背电极的铝浆，包含：铝粉，其中将具有4～6μm的平均粒径(D50)的铝粉与具有2～4μm的平均粒径(D50)的铝粉以6∶4～9.5∶0.5的重量比混合。此铝浆是有优势的，由于使用两种或更多种具有不同的平均粒径的铝粉来改善铝浆与绒面化的硅晶片间的接触，在煅烧工序期间可防止太阳能电池翘曲或者可最小化铝泡或凸块的形成以及发生变黄，可大幅增加短路电流(Isc)与开路电压(Voc)的值，并可明显地提高太阳能电池的效率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于太阳能电池背电极的铝浆。
技术介绍
通常，结晶硅太阳能电池使用一种厚180 220 μ m的P-型硅基板。在P-型硅基板的前表面上形成厚0. 2 0. 6 μ m的N-型杂质层，而且在N-型杂质层上依次形成抗反射用SiNx层与前电极。此外在P-型硅基板的背表面上形成铝电极。此铝电极的形成方法为使用丝网印刷等涂布铝浆，将涂布的铝浆干燥，然后在低温(约600°C )及高温(800 950°C)两阶段煅烧已干燥的铝浆。在此煅烧工序中，铝扩散至P-型硅基板中而形成Al-Si 合金层。此Al-Si合金层形成背表面场(BSF)层而防止由太阳能电池产生的电子重组，并提高由太阳能电池产生的载体的收集效率。太阳能电池的效率受BSF层的厚度与均勻性影响。即在BSF层的厚度减小时太阳能电池的效率降低，在其厚度增加时其效率增加。同时为了降低太阳能电池的成本，近来硅晶片的厚度已减小。然而在硅晶片的厚度过度地减小时，由于硅晶片与铝间的热膨胀系数差异而使得硅晶片翘曲，从而导致硅晶片裂开。为了克服上述问题，需要减小作为背电极的铝电极的厚度，此目的可通过减少铝浆的涂布量而完成。然而在涂布较少量的铝浆时，BSF层(其为背面电场层)的厚度增加，使得太阳能电池的效率退化，以及在煅烧工序期间在电极层中越来越多地形成铝泡或凸块。在此情形，在电极层中形成的铝泡或凸块降低了硅晶片的背表面的平整度，而且压力集中在这些铝泡或凸块上，因而在制造太阳能电池或太阳能电池组件时将造成太阳能电池破 m农。为了防止太阳能电池翘曲以及在煅烧工序期间形成较少的铝泡，提出了如下传统技术韩国专利登记第10-0825580号揭示了一种铝浆，包括粒径为0. 5 IOym的铝粉、 有机载体及金属烷氧化物；韩国未审查的专利申请公开号为10-2008-0068638揭示一种铝浆，包括粒径为2 20 μ m的铝粉、玻璃料、有机载体及金属氢氧化物；韩国未审查专利申请公开号为10-2008-0057230揭示一种铝浆，包括粒径为2 20 μ m的铝粉、玻璃料、有机载体及增塑剂；以及韩国未审查专利申请公开号为10-2008-0104179揭示一种铝浆，包括粒径为4 10 μ m的铝粉、碱性玻璃料、乙氧化硼、乙氧化钛、及气相二氧化硅。除了铝粉、玻璃料与有机载体，以上专利文件中揭示的铝浆均包括有机或无机添加剂。然而这些添加剂是有问题的，因为它们在铝浆煅烧工序期间如残渣般存在，或者成孔，使得铝浆的电阻与均勻性降低，因而不良地影响太阳能电池的效率。此外以上的铝浆是有成问题的，因为铝粉具有10 20 μ m的最大粒径，使得铝浆难以均勻地接触太阳能电池绒面化的背表面，结果因其中形成的孔而可能形成铝凸块。
技术实现思路
因此，本专利技术用以关注以上现有技术中发生的问题，本专利技术的一个目的是提供一种用于太阳能电池背电极的铝菜，其在煅烧工序期间可防止太阳能电池翘曲或者最小化铝泡或凸块的形成以及变黄的发生，可大幅增加短路电流(Isc)与开路电压(Voc)的值，以及可明显地提高太阳能电池的效率。为了实现以上目的，本专利技术一方面提供了一种用于太阳能电池背电极的铝浆，包括铝粉，其中将具有4 6 μ m的平均粒径(D5tl)的铝粉、与具有2 4 μ m的平均粒径(D5tl) 的铝粉以6 4 9. 5 0.5的重量比混合。本专利技术的另一方面提供了一种制造太阳能电池的方法，包括使用所述铝浆形成背电极的工序。依照本专利技术的铝浆由于使用两种或更多种平均粒径不同的铝粉来改良铝浆与绒面化的硅晶片间的接触，因此在煅烧工序期间可防止太阳能电池翘曲且可使铝泡或凸块的形成以及变黄的发生最小化，可大幅增加短路电流(Isc)与开路电压(Voc)的值，以及可明显地提高太阳能电池的效率。具体实施例方式本专利技术提供一种用于太阳能电池背电极的铝浆，包括铝粉，其中将D5tl = 4 6 μ m的铝粉与D5tl = 2 4 μ m的铝粉以6 4 9. 5 0. 5的重量比混合。在此"D5tl ”表示铝粉的平均粒径。通常，为了放大接收太阳光的面积而将硅太阳能电池的前后表面绒面化。通常单晶硅晶片以锥体的形式绒面化，而且该锥体具有2 15 μ m的高度及2 20 μ m的宽度。相比之下，多晶硅晶片以不规则迷阵的形式绒面化。在绒面化硅晶片的背表面上通过丝网印刷、凹版印刷或胶印涂覆铝浆，干燥，然后煅烧形成铝电极。在此工序中，当铝颗粒的尺寸过大时，铝浆不易接触硅晶片，因此在印刷及干燥后于铝浆与硅晶片的绒面化表面间形成间隙。在煅烧工序期间，间隙通过铝浆层移动至铝电极的表面，伴随铝泡及凸块的发生。然而本专利技术人发现，在使用具有单一粒径分布的铝粉时，即使粒径小仍无法以铝粉轻易地充填间隙，而在使用两或更多种具有不同的平均粒径的铝粉时可使间隙的形成最小化。因此，依照本专利技术的太阳能电池的背电极用铝浆包括铝粉，其中将D5tl = 4 6 μ m的铝粉与D5tl = 2 4 μ m的铝粉以6 4 9. 5 0. 5的重量比混合。在使用平均粒径分布偏离以上范围的铝粉制备铝浆时，铝浆不能深入地渗入绒面化的硅晶片中，而且铝浆中的孔隙度亦增加。因此，在硅晶片上无法均勻地形成背表面场 (BSF)层，铝电极的电阻没有变低，并且无法防止硅晶片的翘曲。相反地，在使用具有此平均粒径分布的铝粉制备铝浆时，铝浆深入地渗入绒面化的硅晶片中，而且铝浆中的孔隙度亦降低。因此，在硅晶片上均勻地形成背表面场(BSF) 层，铝电极的电阻变低，并且防止了硅晶片翘曲。因此在使用以此铝粉制备的铝浆制造太阳能电池时，太阳能电池的短路电流值增加，而且其效率亦增加。此外以此方式制造的太阳能电池因在煅烧工序后可防止铝电极中发生的变黄而具有优势。此外本专利技术提供了一种用于太阳能电池背电极的铝浆，按其总量计，包括: (a) 65 75wt%的铝粉，其中将D5tl = 4 6 μ m的铝粉与D5tl = 2 4 μ m的铝粉以6 4 9. 5 0. 5的重量比混合；(b)0. 01 5衬％的玻璃料；及(c) 20 34. 90wt%的有机载体溶液。在本专利技术的铝浆中，可包括65 75wt%的量的铝粉。在铝浆所包括铝粉的量低于 65wt%时，会产生在煅烧工序后印刷的铝层变薄的问题，使得未充分地形成背表面场(BSF) 层，因而增加太阳能电池的效率。此外，在其中所包括铝粉的量大于75wt%时，会产生印刷的铝层过厚的问题，因而造成硅晶片翘曲。在本专利技术的铝浆中，玻璃料的量为0.01 5wt%，较佳为0.05 3wt%，更佳为 0. 1 lwt%。在玻璃料的量低于0.01wt%时，会使硅晶片易翘曲，并产生铝浆与硅晶片间的黏附性降低的问题。此外，在其量大于5wt%时，会产生电阻变高的问题，因此降低太阳能电池的效率。玻璃料可为Bi2O3-SiO2-Al2O3-B2O3-SrCL玻璃料可包括但不限于20 30mol%的 Bi203、5 15mol% 的 Al203、25 !35mol% 的 SiO2U IOmol % 的 SrO 与 20 40mol% 的B2O30在玻璃料中，有效地使用SrO以降低玻璃料的软化点。在玻璃料不包括SrO时，玻璃料的软化点提高，使得在煅烧太阳能电池期间铝浆软化不足，结果铝浆与硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昶模，李承傭，林大成，崔亨燮，洪胜权，
申请(专利权)人：东友FINECHEM股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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