晶体硅太阳电池的正面种子层银浆及其制备方法、晶体硅太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种晶体硅太阳电池的正面种子层银浆及其制备方法，所述正面种子层银浆中含有银粉、玻璃粉、有机载体和造孔剂；所述造孔剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵的一种或多种，所述造孔剂的中粒径D501为1.0~15?m。本发明专利技术还提供了采用该正面种子层银浆制备晶体硅太阳电池的方法以及由该方法制备得到的晶体硅太阳电池。采用本发明专利技术提供的正面种子层银浆烧结后形成种子层电极栅线，然后光诱导电镀银，烧结银层与电镀银具有良好的附着力，从而大大增加正面电极的焊接强度；另外，采用本发明专利技术提供的制备方法制备得到的晶体硅太阳电串联电阻明显降低，电池填充因子增加，光电转换效率也得到明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，具体设计一种晶体硅太阳电池的正面种子层银浆及其制备方法、一种晶体硅太阳电池的制备方法以及由该制备方法制备得到的晶体硅太阳电池。
技术介绍
目前太阳能电池的向光面电极开始向光诱导电镀方向发展，其技术特征为先在太阳能电池正面印刷一层种子层银浆，烧结后再通过光诱导电镀的方式在电极上沉积一层银，即光诱导电镀银工艺(LIP)。通过电镀工艺能提高一定的光电转换效率。但是，目前还未有适合于用作LIP工艺的种子层浆料的成熟产品。采用LIP工艺制作向光面电极的生产厂家，都直接沿用以前常规丝网印刷的向光面电极银浆作为种子层浆料。而沿用普通丝印的银浆，导致丝印后的电极栅线的细密度达不到设计的要求，电镀后的细栅线的宽度增加过大，遮光面积增大，电池的短路电流下降，虽然由于电镀导致填充因子有所提升，但整体上，该电极制作工艺对电池的光电转换效率提升不大。另外，印刷后经过烧结形成的银层已经比较致密，再经过镀银这一道工序，镀层银与印刷烧结的银层之间会产生明显分层，两者之间的附着强度变小，从而导致整个银电极的焊接强度变小。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中LIP工艺制作SE太阳电池过程中没有合适的种子层浆料，导致丝印后电极栅线达不到要求、光电转换效率仍较低，以及镀层银与烧结银的附着力小导致电极焊接强度小的技术问题。本专利技术提供了一种晶体硅太阳电池的正面种子层银浆，所述正面种子层银浆中含有银粉、玻璃粉、有机载体和造孔剂；所述造孔剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵的一种或多种，所述造孔剂的中粒径D5tl1为1.本专利技术还提供了所述晶体硅太阳电池的正面种子层银浆的制备方法，包括将无机玻璃粉先分散于有机载体中，然后分批加入银粉，最后加入造孔剂，研磨至浆料细度小于5 U m后得到所述晶体硅太阳电池的正面种子层银浆。进一步地，本专利技术提供了一种晶体硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤:先在硅片背面依次印刷背面银导电浆料和背场铝浆料，烘干后在硅片正面印刷本专利技术提供的正面种子层银浆，入隧道炉烘干并烧结后在硅片正面形成种子层电极栅线，然后在种子层电极栅线表面进行光诱导电镀银，得到所述晶体硅太阳电池。最后，本专利技术提供了 一种晶体硅太阳电池，所述晶体硅太阳电池由本专利技术提供的制备方法制备得到。本专利技术提供的晶体硅电池的正面种子层银浆，其通过在常规银浆中加入适量造孔齐U，将该种子层银浆印刷至硅片表面并烧结后，造孔剂在热作用下分解挥发，会在印刷烧结银层(即种子层电极栅线)表面留下微孔，后续工序中通过光诱导电镀工艺在种子层电极栅线层上沉积金属银时，电镀液中银离子优先在微孔孔洞内得到电子形成金属银，即沉积的镀层银先将孔洞进行填充，渗入至印刷烧结银层表面的微孔内，填充完成后再增加银层厚度，得到正面电极栅线。因此，后续电镀银层与印刷烧结银层之间通过微孔形成机械咬合，使得电镀银层与印刷烧结银层之间的结合力大大增强，从而大大增加正面电极的焊接强度。另外，由于电镀银层不含其它成分(例如玻璃粉)，即其银含量相对较高，因此最后形成正面电极中金属银的含量增加，使得本专利技术提供的晶体硅太阳电池的串联电阻明显降低，电池填充因子增加，光电转换效率也得到明显提高。【具体实施方式】本专利技术提供了一种晶体硅太阳电池的正面种子层银浆，所述正面种子层银浆中含有银粉、玻璃粉、有机载体和造孔剂；所述造孔剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵的一种或多种，所述造孔剂的中粒径D5tl1为1.本专利技术提供的晶体硅电池的正面种子层银浆，其通过在常规银浆中加入适量造孔齐U，将该种子层银浆印刷至硅片表面并烧结后，造孔剂在热作用下分解挥发，会在印刷烧结银层(即种子层电极栅线)表面留下微孔；后续工序中通过光诱导电镀工艺在种子层电极栅线层上沉积金属银时，由于微孔的空洞内表面的比表面积相对较大，因此电镀液中银离子优先在微孔孔洞内得到电子形成金属银，即沉积的镀层银先填充至微孔孔洞内，即镀层银渗入至印刷烧结银层表面的微孔内，将所有微孔孔洞填充完成后再继续沉积增加整个银层厚度，得到正面电极栅线。因此，后续电镀银层与印刷烧结银层之间通过微孔形成机械咬合，使得电镀银层与印刷烧结银层之间的结合力大大增强，从而大大增加正面电极的焊接强度。另外，由于电镀银层不含其它成分(例如玻璃粉)，即其银含量相对于直接印刷正面电极要高，因此最后形成正面电极中金属银的含量增加，且直接电镀沉积的单质银的电阻率要低于银浆烧结后残留物的电阻率，使得本专利技术提供的晶体硅太阳电池的串联电阻明显降低，电池填充因子增加，光电转换效率也得到明显提高。本专利技术中，所采用的造孔剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵的一种或多种，其不溶于浆料中的有机溶剂。本专利技术的专利技术人发现，并不是采用任意粒径的造孔剂，都会使种子层银浆烧结后形成种子层电极栅线表面具有合适的微孔。而本专利技术的专利技术人正是通过进一步的实验发现，在正面种子层银浆中采用造孔剂时，所述造孔剂的粒径必需严格控制。若造孔剂的粒径太大，会导致银浆在烧结后与硅片基底及后续电镀银层的附着力不良，并且电镀后形成的电镀银不能完全填充由造孔剂形成的微孔，导致电极栅线的体积电阻率增力口。若造孔剂的粒径太小，电镀时还原银不容易进入微孔，同样会增加电镀后的电极栅线的电阻。具体地，本专利技术中，所述造孔剂的中粒径D5tl1为1.优选情况下，所述造孔剂的中粒径D5tl1为3.(TlOMm。本专利技术中，所述正面种子层中银粉、玻璃粉、有机载体的含量在本领域常用电极浆料中各组分的常规范围内即可，本专利技术没有特殊要求。不可避免地，加入适量造孔剂后其他组分的含量会相应降低。因此，优选情况下，以所述正面种子层银浆的总质量为基准，其中银粉的含量为50-70wt%，玻璃粉的含量为2-10wt%，有机载体的含量为20-40wt%，造孔剂的含量为0.5-5wt%0本专利技术的专利技术人发现，所述正面种子层银浆中造孔剂的含量不宜过高，否则会导致烧结后形成的种子层栅线出现断线现象，同时造孔剂的含量也不宜过低，否则种子层栅线上形成微孔太少，不能起到增加镀层银与印刷烧结银的附着力的作用。本专利技术中，所述银粉、玻璃粉和有机载体均为现有技术中常规正面银浆中常用的各种银粉、玻璃粉、有机载体，本专利技术没有特殊限定。例如，所述银粉可直接采用现有的导电银浆中常用的各种类球形银粉，优选采用椭球形银粉。优选情况下，所述银粉的中粒径D5tl2为0.2^2.0 u m,比表面积为1.(T3.0m2/g,振实密度为4.0~5.0g/cm3。所述玻璃粉可以采用Bi2O3-SiO2-ZnO体系玻璃粉和/或Bi2O3-SiO2-B2O3体系玻璃粉。优选情况下，所述玻璃粉的原料组成为:6(T80wt%的Bi2O3,8~15wt%的SiO2, 5~15wt%的ZnO, 5~10wt%的TiO2以及I~5wt%的NaN03。所述玻璃粉的中粒径D5tl3为0.1~1.0um,软化温度 Ts 为 45(T500°C。本专利技术中，所述玻璃粉可直接采用商购产品，也可自己制备，制备方法为本领域技术人员公知。例如，制备所述玻璃粉的方法可以为:按照前述原料组成采用V型混合机将各组成玻璃粉的原料粉体混合均匀，转入刚玉坩埚中并置于硅碳棒炉中，升温至550°C，保温0.5h，再升温至1000°C，保温lh，水淬过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅太阳电池的正面种子层银浆，其特征在于，所述正面种子层银浆中含有银粉、玻璃粉、有机载体和造孔剂；所述造孔剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵的一种或多种，所述造孔剂的中粒径D501为1.0~15μm。

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅太阳电池的正面种子层银浆，其特征在于，所述正面种子层银浆中含有银粉、玻璃粉、有机载体和造孔剂；所述造孔剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵的一种或多种，所述造孔剂的中粒径D5tl1为1.(Tl5Mffl。2.根据权利要求1所述的正面种子层银浆，其特征在于，以所述正面种子层银浆的总质量为基准，其中银粉的含量为50-70wt%，玻璃粉的含量为2-10wt%，有机载体的含量为20-40wt%，造孔剂的含量为0.5-5wt%。3.根据权利要求1或2所述的正面种子层银浆，其特征在于，所述造孔剂的中粒径D5tl1为 3.0~10Mm。4.根据权利要求1所述的正面种子层银浆，其特征在于，所述银粉为类球形银粉，其中粒径D5tl2为0.2~2.0um,比表面积为1.0~3.0m2/g,振实密度为4.0~5.0g/cm3。5.根据权利要求1所述的正面种子层银浆，其特征在于，所述玻璃粉的原料组成为:60~80wt% 的 Bi2O3,8~15wt% 的 SiO2, 5~15wt% 的 ZnO，5~10wt% 的 TiO2 以及 I~5wt% 的 NaN03。6.根据权利要求1或5所述的正面种子层银浆，其特征在于，所述玻璃粉的中粒径D5tl3为0.1~1.0um,软化温度为450^5000C。7.根据权利要求1所述的正面种子层银浆，其特征在于，所述有机载体的组成为:70^90wt%的有机溶剂，5.0^20wt%的增稠剂和0.5~5.0w...

【专利技术属性】
技术研发人员：符燕青，谭伟华，廖辉，管玉龙，黎飞云，
申请(专利权)人：上海比亚迪有限公司，
类型：发明
国别省市：