一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法，本发明专利技术所提供太阳能电池用铝导电浆料，包括铝粉、无机粘结剂、有机载体，还包括金属粉添加剂，其中，金属粉添加剂为铅粉和/或铋粉。采用本发明专利技术的太阳能电池用铝导电浆料，一方面可进一步降低烧结温度，节约能耗，另一方面可以改善铝粉与铝粉颗粒以及铝粉和硅片之间的欧姆接触，形成均匀致密的硅铝合金层，降低铝膜的方块电阻，以达到提高太阳能电池光电转换效率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池用原料，更具体涉及一种晶体硅太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法。
技术介绍
铝导电浆料属于电子信息材料之一，同时也是制作晶体硅太阳能电池的主要辅助材料，在该电池材料成本中占有相当的比重。硅太阳能电池是一种取之不竭的绿色环保可再生能源，当前国际研究非常活跃。铝浆的成分组成、制作、印刷以及烧结工艺都对太阳能电池的性能有着很大的影响。随着行业的技术发展，硅太阳能电池的光电转化效率也越来越高。如何在保证烧结后的基本性能满足行业要求的条件下，尽可能多的在铝浆方面提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率，成为该类浆料研究的核心问题。通常的硅基太阳能电池铝导电浆料的主体组分为球形金属铝粉，而球形铝粉外围通常包裹有一定厚度的氧化铝薄层；而现有技术中，太阳能电池用铝导电浆料的烧结工艺通常为:采用20(Γ325目的丝网，将浆料印刷在单晶或多晶硅太阳能电池的背光面上，烘干温度为150°C，烘干3飞分钟，再入隧道炉烧结，预热温度为20(T40(TC，时间为30飞0秒，峰值温度为88(T950°C，时间为f 6秒；在这样的烧结温度与时间下，由于玻璃粉的熔蚀作用，球形铝粉外面包裹的氧化铝层部分破裂，铝单质流出，铝粉颗粒之间相互接触而提供电子传输的通道，同时，铝单质扩散入硅片之间形成硅铝合金层；因为高于硅铝共晶点的时间一般很短(51秒钟)，铝粉颗粒之间无法完全熔融形成均匀密实的金属铝层，铝粉与硅层之间形成的硅铝层也可能存在缝隙或空洞，这样就增大了铝背场的接触电阻，从而造成了电池光电转化效率的降低。通常，也不能以大幅度提高烧结的温度或时间来改善硅铝层的状况，因为这样可能导致铝珠或铝疱的形成。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中太阳能电池用铝导电浆料烧结温度较高时间较长，形成的铝膜方块电阻较高，制得的太阳能电池光电转换效率不够高的技术问题，提供一种新型的太阳能电池用铝导电浆料。本专利技术提供一种太阳能电池用铝导电浆料，包括铝粉、无机粘结剂、有机载体，还包括金属粉添加剂，其中，金属粉添加剂为铅粉和/或铋粉。本专利技术还提供一种制备本专利技术所提供太阳能电池用铝导电浆料的方法，包括配制有机载体，制备无机粘结剂，再将有机载体、无机粘结剂、铝粉、金属粉添加剂混合、研磨。本专利技术的专利技术人意外发现，在太阳能电池用铝导电浆料中添加铅和/或铋金属粉末后，制备太阳能电池时，铝导电浆料的烧结温度明显降低，由此铝导电浆料制得的太阳能电池的光电转换效率也明显提高。推测其原因为:铅和/或铋金属粉末的熔点都低于金属铝的熔点，在烧结温度还未达到硅铝合金的共晶温度时，低熔点金属粉末首先熔化，并且，因为该类金属具有很好的流动性，这样它就可以填充在铝粉颗粒之间以及铝粉和硅片之间的“空洞”，形成较厚以及均匀致密的硅铝合金层，并且得到的硅铝层光滑、附着力良好，同时也可降低铝膜的方块电阻，达到提高太阳能电池光电转换效率的目的。而且，铅和/或铋金属粉末可与铝或硅形成合金，能在铝粉之间或铝粉和硅片之间起到一定的粘接作用，因此能替代一部分玻璃粉，降低玻璃粉的用量，从而更进一步降低铝背场的串联电阻，使太阳能电池的光电转换效率进一步提高。另外，在太阳能电池用铝导电浆料中添加铅和/或铋金属粉末，还可在较低的温度下，促使硅铝之间形成硅铝合金层，从而降低铝浆烧成的温度，使导电铝浆料的烧结峰值温度处在78(T850°C之间，比以往铝浆料的烧结温度要低许多，大大节约了能耗。本专利技术提供一种太阳能电池用铝导电浆料，一方面可进一步降低烧结温度，节约能耗，另一方面可以改善铝粉与铝粉颗粒以及铝粉和硅片之间的欧姆接触，形成均匀致密的硅铝合金层，降低铝膜的方块电阻，以达到提高太阳能电池光电转换效率的目的。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种太阳能电池用铝导电浆料，包括铝粉、无机粘结剂、有机载体，还包括金属粉添加剂，其中，金属粉添加剂为铅粉和/或铋粉。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料，优选的，金属粉添加剂的中值粒径Dki为0.5飞.0Mffl，金属粉添加剂的比表面积O >0.6m2/g;进一步优选的，金属粉添加剂的中值粒径D5tl为1.(Γ3.0Mm，金属粉添加剂的比表面积σ为0.9^4.5m2/g ;能够更好的填充在铝粉颗粒之间以形成密实的硅铝层，同时也不会增加金属添加剂的加工成本。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料中，金属粉添加剂优选为铅粉，可进一步降低成本。 本专利技术所提供的 太阳能电池用铝导电浆料，以所述太阳能电池用铝导电浆料的总重量为基准，优选的，金属粉添加剂的含量为0.5^5.0wt% ;进一步优选的金属粉添加剂的含量为1.(Γ3.0wt% ;在充分起到填充作用的同时，也能更好的提高太阳能电池的光电转换效率。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料，以所述太阳能电池用铝导电浆料的总重量为基准，优选的，铝粉的含量为7(T80wt%，无机粘接剂的含量为0.2^3.0wt%，有机载体的含量为15 30wt%。得到的铝浆施工效果更好，丝网印刷在电池片上的烧结后对硅片的附着力高，且制得的太阳能电池的光电转化效率也更高。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料，以所述有机载体的总重量为基准，优选的，有机载体的组分包括3 15wt%的乙基纤维素，7(T95wt%的混合溶剂，0.5^15wt%的助剂；助剂由氢化蓖麻油、聚酰胺蜡粉、十六醇、十八醇中的一种或几种组成，所述混合溶剂由松油醇、邻苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇、松节油、乙二醇丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、邻苯二甲酸二丁酯或磷酸三丁酯中的两种或两种以上组成。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料，无机粘结剂为玻璃粉，优选的，玻璃粉为铅硼酸盐玻璃粉或铋硼酸盐玻璃粉；优选的，无机粘结剂的中值粒径D5tl为0.5^3.0Mm。对铝粉烧结的填充效果更好，从而使铝浆对硅片有更好的附着力。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料，优选的，铝粉为球形铝粉，铝粉的中值粒径D5tl为1.(Γ8.0Mffl ;进一步优选的，铝粉外包有氧化铝薄层，所述氧化铝薄层的厚度为5 20nmo本专利技术还提供一种制备本专利技术所提供太阳能电池用铝导电浆料的方法，包括配制有机载体，制备无机粘结剂，再将有机载体、无机粘结剂、铝粉、金属粉添加剂混合、研磨。本专利技术所提供的太阳能电池用铝导电浆料的制备方法，具体包括以下步骤: (I)将所述的乙基纤维素与助剂溶解在松油醇或其他上述有机溶剂组成的混合溶剂中，在4(T70°C下使乙基纤维素或助剂充分溶解并搅拌均匀，得到透明的有机载体。(2)将先称好的有机载体置于高速分散机的不锈钢罐中，一边搅拌，一边加入玻璃粉和金属添加剂，搅匀；分多次加入铝粉，每次加入先搅匀，再加下一次；全部加完后，高速搅匀；再用三辊研磨机进行研磨1(Γ15次，研磨至细度< 20微米，粘度控制在40000-70000m.Pas (日本理音VT-04F旋转黏度计，2#转子)，即可得铝导电浆料成品。下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1 步骤一:有机载体的配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池用铝导电浆料，包括铝粉、无机粘结剂、有机载体，其特征在于，还包括金属粉添加剂，所述金属粉添加剂为铅粉和/或铋粉。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池用铝导电浆料，包括铝粉、无机粘结剂、有机载体，其特征在于，还包括金属粉添加剂，所述金属粉添加剂为铅粉和/或铋粉。2.根据权利要求1所述的太阳能电池用铝导电浆料，其特征在于，所述金属粉添加剂的中值粒径D5tl为0.5^5.0Mm，所述金属粉添加剂的比表面积σ > 0.6。3.根据权利要求1所述的太阳能电池用铝导电浆料，其特征在于，所述金属粉添加剂为铅粉。4.根据权利要求1所述的太阳能电池用铝导电浆料，其特征在于，所述金属粉添加剂的中值粒径D5tl为1.0 3.0Mm。5.根据权利要求1所述的太阳能电池用铝导电浆料，其特征在于，所述金属粉添加剂的比表面积σ为0.9 4.5m2/g。6.根据权利要求1所述的太阳能电池用铝导电浆料，其特征在于，以所述太阳能电池用铝导电浆料的总重量为基准，所述金属粉添加剂的含量为0.5^5.0wt%。7.根据权利要求1所述的太阳 能电池用铝导电浆料，其特征在于，以所述太阳能电池用铝导电浆料的总重量为基准，所述铝粉的含量为7(T80wt%，所述无机粘接剂的含量为0.2 3.0wt%J；f述有机载体的含量为15 30wt%。8.根据权利要求1所述的太阳能电池用铝导电浆料，其特征在于，所述有机载...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟华，符燕青，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：