一种硅太阳能电池用铝浆制造技术

一种硅太阳能电池用铝浆，所述铝浆含有的组分及其重量份为：铝粉50～75，有机粘结剂20～45，无机粘结剂0.5～5，添加剂0.1～5，抗氧剂0.2～10，所述的抗氧剂为无机抗氧剂和有机抗氧剂的组合物，所述无机抗氧剂和有机抗氧剂的重量比为1：0.5～5.0。本发明专利技术制得的产品烧结适应性好，形成的铝电极表面光滑，无铝疱、起灰问题。特别适合p型硅太阳能电池材料，所形成的背表面场深且均匀，所制电池片弯曲度小、碎片率低、光电转换效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源领域，特别涉及一种硅太阳能电池用铝浆。
技术介绍
近些年人类的能源结构发生了巨大变化，太阳能电池因其使用过程污染小、易维护等特点，得到广泛应用，日益成为世界关注的重点。商业化的硅太阳能电池，基本上都采用丝网印刷在硅片前后表面覆盖一定形状的金属粉体填充浆料，通过共烧结工艺形成电极和背电场。所用金属粉体填充浆料，一般正电极采用银浆，背电极采用银铝浆或银浆，背电场和背铝电极采用铝浆。常规太阳能电池使用的铝浆，一般由铝粉、无机粘结剂(玻璃粉)、有机粘结剂、添加剂组成，经过丝网印刷(涂布量5. (T7. 0mg/cm2)，在硅片上干燥后形成约30微米厚度的铝膜，经过链式烧结炉烧结，可以形成连续的铝烧结层(铝背电极)。由于铝粉在加热时会发生氧化，铝粉表面氧化铝膜显著增厚，导致铝粉烧结性能变差，难于形成良好的导电连接，铝背场深度仅为4-6微米且不均匀，电池效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述问题，提供一种硅太阳能电池用铝浆。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案 一种硅太阳能电池用铝浆，所述铝浆含有的组分及其重量份为 铝粉50 75， 有机粘结剂 20 45， 无机粘结剂 0. 5 5， 添加剂0.1 5， 抗氧剂0. 2 10， 所述的抗氧剂为无机抗氧剂和有机抗氧剂的组合物，所述无机抗氧剂和有机抗氧剂的重量比为1:0. 5 5. O。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的抗氧剂为0. 4 6重量份。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的无机抗氧剂选自硅粉、硼粉、硒粉、锑粉、铋粉、铟粉、硅铝合金粉中的一种或几种。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的有机抗氧剂是热氧化分解温度为280 550°C的有机物。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的有机抗氧剂选自C4 C25的烷烃或烷烃混合物、C4 C25的脂肪酸或脂肪酸盐、酚类衍生物中的一种或几种。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的有机抗氧剂选自(5 (9石油树脂、液体石蜡、凡士林、200# 310#溶剂油、油酸、硬脂酸、蓖麻油酸、氢化蓖麻油酸、油酸盐、硬脂酸盐、蓖麻油酸盐、氢化蓖麻油酸盐、苯酚衍生物、对苯二酚及其衍生物中的一种或几种。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的铝粉是由平均粒径0. f I微米、5飞0重量％的铝粉和平均粒径I 10微米、5(T95重量％的铝粉组成。上述硅太阳能电池用铝浆，所述的铝粉是由平均粒径0. f I微米、5飞0重量％的铝粉和平均粒径I 5微米、5(T95重量％的铝粉组成。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点1.本专利技术通过无机抗氧剂和有机抗氧剂的组合使用，降低了铝粉在烧结温度范围下的氧化程度；并通过调整有机抗氧剂和无机抗氧剂之间的用量配比，使得铝浆中的铝粉能够与太阳能电池的硅片形成厚度均匀的硅铝合金层，形成深且厚度均一的背表面场，提高了太阳能电池的转换效率。2.通过采用平均粒径0. n微米、5 50重量％的铝粉和平均粒径I 10微米、5(T95重量％的铝粉的组合使用，更进一步有效控制了烧结过程中铝粉的氧化程度，有效提高了铝膜与硅基片的密合性，同时，使铝浆可以在较低的涂布量下(4. 0 4. 9mg/cm2)，铝膜干厚20 29微米的情况下，仍然能够保证电池片的长波响应和开路电压，获得较高的光电转换效率，并可以有效降低电池片的弯曲度。具体实施例方式太阳能电池的烧结工艺分为预烧结和高温烧结两个阶段，预烧结阶段温度约为300 550°C，在这个阶段，铝浆中的有机物发生热氧化分解，铝浆中的有机粘结剂一般使用乙基纤维素树脂或丙烯酸树脂，分解温度较低，其在烧结开始阶段已经完全分解挥发，失去了对铝粉的保护作用；高温烧结阶段约为550 850°C，铝的熔点为660°C，在高温烧结阶段，铝粉发生熔融并与硅基体发生反应，生成硅铝合金，在之后的冷却过程中硅铝合金发生偏析，形成掺杂有铝原子的硅层一背表面场(BSF层)。在预烧结和高温烧结阶段，铝粉都可能与气氛中的氧作用形成氧化铝，阻碍铝粉熔融和硅铝合金的生成，进而影响背表面场的形成。因此，需要采取一定 的措施来减少和控制铝粉的过度氧化，其中，添加抗氧剂是一种有效的方法。本专利技术中，使用无机抗氧剂和有机抗氧剂的组合物来作为铝浆烧结过程中防止铝粉过度氧化用的抗氧剂，其中有机抗氧剂能够有效防止烧结温度为550°C及以下时的铝粉的氧化，无机抗氧剂能够有效防止烧结温度为550 660°C时的铝粉的氧化，本专利技术通过调整抗氧剂的添加量，控制整个烧结过程中铝粉的氧化程度。同时，本专利技术通过调整有机抗氧剂和无机抗氧剂的用量配比，使得铝浆中的铝粉能够与太阳能电池的硅片形成连续的硅铝合金层，背表面场深度可达到6 10微米且厚度均一。本专利技术中的无机抗氧剂可以选自硅粉、硼粉、硒粉、锑粉、铋粉、铟粉、硅铝合金粉中的一种或几种。适合本专利技术的有机抗氧剂为氧化分解温度为280 550°C的有机物，优选C4 C25的烷烃或烷烃混合物、C4 C25的脂肪酸或脂肪酸盐、酚类衍生物中的一种或几种，最优选C5 C9石油树脂、苯酚衍生物、对苯二酚衍生物、液体石蜡、凡士林、200# 310#溶剂油、油酸、硬脂酸、蓖麻油酸、氢化蓖麻油酸、油酸盐、硬脂酸盐、蓖麻油酸盐、氢化蓖麻油酸盐中的一种或几种。本专利技术中，抗氧剂的添加量控制在0. 2 10重量份,优选0. 4 6重量份,若低于0.2重量份，不能获得理想的防氧化效果；若高于10重量份，则会影响铝浆的烧结特性，出现起泡、发黄等表观问题。本专利技术中，无机抗氧剂和有机抗氧剂的重量比例控制在1:0. 5 5. 0，以便能够保证在整个烧结过程中获得理想的铝粉氧化程度，使得铝浆中的铝粉能够与太阳能电池的硅片形成均匀的硅铝合金层，形成深且厚度均一的背表面场，提高太阳能电池的转换效率。适合本专利技术的铝粉可以选用公知的铝浆中使用的铝粉，优选采用平均粒径0. n微米、5 50重量％的铝粉和平均粒径I 10微米、5(T95重量％的铝粉的组合使用，以便更进一步有效控制烧结过程中铝粉的氧化程度，增加铝膜与硅基片的密合性，进而提高硅铝合金层和铝背场的均一性，提高硅太阳能电池开路电压和效率；并且使铝浆可以在较低的涂布量下(4. 0 4. 9mg/cm2)、招膜干厚20 29微米的情况下,仍然能够保证电池片的长波响应和开路电压，获得较高的光电转换效率，并可以有效降低电池片的弯曲度。如果平均粒径0.1 I微米的铝粉的用量比例高于50%，则铝粉的氧化程度不可控；如果平均粒径0.1 I微米的铝粉的用量比例低于5%，则铝膜与硅基片的密合性会变差。本专利技术中的无机粘结剂可以选用公知的铝浆中使用的B1-B-Si系玻璃粉、B1-Al-B-Si系玻璃粉、B1-Zn-B-Si系玻璃粉等。本专利技术中`的有机粘结剂可以采用公知的铝浆用高分子树脂，如乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、丙烯酸树脂、环氧酚醛树脂、聚乙烯醇等与适合溶解该类树脂的有机溶剂混合组成。本专利技术中的添加剂可以采用含铝化合物、含钛化合物、含锆化合物、含锌化合物、含硅化合物、含镁化合物中的一种或几种，如市售的二氧化硅、氧化锌、氧化锆、Y氧化铝、娃烧偶联剂、招酸酷等。下面对本专利技术的实施例进行说明。本专利技术中，各实施例中的有机粘结剂可以采用下述方法制备的有机粘结剂 按重量百分比的乙基纤维素5%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅太阳能电池用铝浆，其特征在于，所述铝浆含有的组分及其重量份为：铝粉?????????50～75，有机粘结剂???20～45，无机粘结剂???0.5～5，添加剂???????0.1～5，?抗氧剂???????0.2～10，所述的抗氧剂为无机抗氧剂和有机抗氧剂的组合物，所述无机抗氧剂和有机抗氧剂的重量比为1：0.5～5.0。

【技术特征摘要】
1.一种硅太阳能电池用铝浆，其特征在于，所述铝浆含有的组分及其重量份为 铝粉50 75， 有机粘结剂 20 45， 无机粘结剂 0. 5 5， 添加剂0.1 5， 抗氧剂0. 2 10， 所述的抗氧剂为无机抗氧剂和有机抗氧剂的组合物，所述无机抗氧剂和有机抗氧剂的重量比为1:0. 5 5. O。2.根据权利要求1所述的硅太阳能电池用铝浆，其特征在于，所述的抗氧剂为0.4 6重量份。3.根据权利要求2所述的硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述的无机抗氧剂选自硅粉、硼粉、硒粉、锑粉、铋粉、铟粉、硅铝合金粉中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的硅太阳能电池用铝浆，其特征在于，所述的有机抗氧剂是热氧化分解温度为280...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子英，任明淑，马亚男，王小记，柳青，徐建伟，朱博，苏腾龙，
申请(专利权)人：乐凯胶片股份有限公司，
类型：发明
国别省市：