专利名称：一种硅太阳能电池铝导体浆料的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种硅太阳能电池铝导体浆料。
背景技术：
为了输出硅太阳能电池的电能，必须在电池上制作正、负两电极。习惯上把制作在电池光照面的电极成为上电极，把制作在电池背面的电极成为下电极或者背电极。其中下电极为正极，由铝浆银铝浆组成，其中铝浆因铝为贱金属，使用较为广泛。对于电极材料铝浆的技术要求包括以下方面形成铝背P-P+结(同型异质结)，提闻开路电压；形成娃招合金对娃片进行有效的吸杂；能与娃形成牢固的欧姆接触；具有优良的导电性且化学稳定性好等。铝导体浆料的主要成分为铝粉、玻璃料和有机载体。铝粉为导电相，玻璃料为粘结相，有机载体是导电相和粘结相微粒的运载体，将固体微粒状的导电相和粘结相等均匀的包裹起来分散成具有流体特性的浆料，避免沉淀和分层作用。但是，国内铝浆无论产品组成还是质量都与国外同类产品有较大的差距，特别是国内大多数厂家出产的铝浆仍为含铅铝浆，不利于环保和产品的进出口。此外，烧结后的导电层与硅板之间的应力不足，电池片易翘曲，影响电池片的电转换效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供太阳能电池背面电极用铝导体浆料，该铝导体浆料烧结后可形成具有优异导电性能的致密网络，铝硅界面的接触面积大，电池片翘曲较小。为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种硅太阳能电池铝导体浆料，所述浆料的组成包括60 75被％的铝粉、4 10wt%的玻璃粉和20 35wt%的有机载体； 所述铝粉的组成为5 20wt%的粒径O. I I μ m的铝粉和20 45wt%的粒径I 3 μ m 的招粉，余量为粒径3 6 μ m的招粉。优选的技术方案为，所述玻璃粉包括40 60wt%的Bi203、5 25wt %的B203、
10 35wt% 的 Zn0、5 10wt% 的 Si02、I 5wt% 的 Α1203、0· I 5wt% 的 Ca0、0. I 3wt% 的 MgO。优选的技术方案为，所述铝导体浆料还包含O. I 5wt%的金属有机化合物添加剂。优选的技术方案为，所述金属有机化合物添加剂为含In、Sn、Ga、Ni和Cu的有机化合物中的一种或几种。优选的技术方案为，所述有机载体的组成为50 70wt%的有机溶剂和30 50界七％的助剂。优选的技术方案为，所述有机溶剂为乙基卡必醇、萜品醇、松油醇、丁基卡必醇和丁基卡必醇醋酸酯中的任一种或它们的组合。
优选的技术方案为，所述助剂及所述助剂占所述有机载体的重量百分比分别为 5 20wt*%的增稠剂、15 25wt*%的增塑剂、I 5wt*%的表面活性剂和I IOwt%的流平剂。优选的技术方案为，所述增稠剂为聚丙烯酸钠，所述增塑剂为甘油三醋酸酯或柠檬酸酯，所述表面活性剂为蔗糖酯，所述流平剂为有机硅改性聚丙烯酸酯或丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物。优选的技术方案为，所述助剂还包括消泡剂，所述消泡剂占所述有机载体的重量百分比为I 5wt%。优选的技术方案为，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。本发明的优点和有益效果在于本发明使用三种不同粒径铝粉的搭配，尤其是加入亚微米铝粉，能显著提高导电网络的致密性，增大铝硅界面的接触面积，界面处发生合金共熔的分布形态更致密，合金烧结过程中容易形成连续均匀的铝硅合金层，有利于提高光电转换效率。此外，该铝导体浆料烧结后，铝硅合金表面接触对靠近背面的硅晶体也产生一定深度的应力影响，减小了电池片的翘曲。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例I本发明是一种硅太阳能电池铝导体浆料，其组成包括62wt%的铝粉、9wt%的玻璃粉和28wt%的有机载体；铝粉的组成为5wt%的粒径0. I I ii m的铝粉和40wt%的粒径I 3 ii m的铝粉，55wt%粒径3 6 ii m的铝粉。其中，玻璃粉包括40wt% 的 Bi203、5wt % 的 B2O3'35wt % 的 ZnOUOwt % 的 SiO2' 5wt% 的 A1203> 2wt% 的 Ca0>3wt% 的 MgO0其中，铝导体浆料还包含lwt%的金属有机化合物添加剂。其中，金属有机化合物添加剂为乙酸铜和茂基铟,重量比为I : I。其中，有机载体的组成为50wt%的有机溶剂和50被％的助剂。其中，有机溶剂为乙基卡必醇。其中，助剂及助剂占有机载体的重量百分比分别为20Wt%的增稠剂、20wt%的增塑剂、Iwt %的表面活性剂和5wt %的流平剂。其中，增稠剂为聚丙烯钠钠，增塑剂为甘油三醋酸酯，表面活性剂为蔗糖酯，流平剂为有机硅改性聚丙烯酸酯。其中，助剂还包括消泡剂，消泡剂占有机载体的重量百分比为4wt%。其中，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。浆料的制备按重量百分比配置原料，放入反应容器中搅拌均匀，然后用三辊研磨机轧制5 10遍。采用325目不锈钢丝网印刷上述铝导体浆料，加热烧结，烧结温度峰值为780 800 °C,峰值温度保温时间为20s。实施例2
本发明是一种硅太阳能电池铝导体浆料，其组成包括68wt%的铝粉、5wt%的玻璃粉和22wt %的有机载体；铝粉的组成为IOwt %的粒径O. I I μ m的铝粉和32wt %的粒径I 3 μ m的铝粉，余量为粒径3 6 μ m的铝粉。其中，玻璃粉包括50wt% 的 Bi2O3'15wt % 的 B203、23wt % 的 Zn0、7wt % 的 Si02、 Iwt % 的 A1203> 3wt% 的 CaO> Iwt % 的 MgO0其中，铝导体浆料还包含5wt%的金属有机化合物添加剂。其中，金属有机化合物添加剂为氨基磺酸镍和辛酸亚锡，重量比为I : 3。其中，有机载体的组成为60wt%的有机溶剂和40被％的助剂。其中，有机溶剂为丁基卡必醇和丁基卡必醇醋酸酯中的组合，重量比为I : I。其中，助剂及助剂占有机载体的重量百分比分别为12wt%的增稠剂、15wt%的增塑剂、3wt%的表面活性剂和9wt%的流平剂。其中，增稠剂为聚丙烯酸钠，增塑剂为柠檬酸酯，表面活性剂为蔗糖酯，流平剂为丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物。其中，助剂还包括消泡剂，消泡剂占有机载体的重量百分比为lwt%。其中，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。浆料的制备与实施例I相同。实施例3本发明是一种娃太阳能电池招导体衆料，其组成包括70 1:%的招粉、4wt%的玻璃粉和23wt %的有机载体；铝粉的组成为20wt %的粒径O. I I μ m的铝粉和25wt %的粒径I 3 μ m的铝粉，余量为粒径3 6 μ m的铝粉。其中，玻璃粉包括55wt% 的 Bi203、25wt % 的 B2O3UOwt % 的 Zn0、5wt % 的 SiO2' 3wt% 的 A1203、Iwt % 的 CaO> Iwt % 的 MgO0其中，铝导体浆料还包含3wt%的金属有机化合物添加剂。其中，金属有机化合物添加剂为乙酰丙酮镓和五甲基环戊二烯基铟，重量比为
I Io其中，有机载体的组成为70wt%的有机溶剂和30被％的助剂。其中，有机溶剂为松油醇。其中，助剂及助剂占有机载体的重量百分比分别为5wt%的增稠剂、15wt%的增塑剂、5wt %的表面活性剂、Iwt %的流平剂。其中，增稠剂为聚丙烯酸钠，增塑剂为甘油三醋酸酯，表面活性剂为蔗糖酯，流平剂为有机硅改性聚丙烯酸酯。其中，助剂还包括消泡剂，消泡剂占有机载体的重量百分比为4wt%。其中，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。浆料的制备与实施例I相同。具体实施例及浆料和太阳能电池板背面电极的性能见下表
权利要求
1.一种硅太阳能电池铝导体浆料，其特征在于，所述浆料的组成包括60 75wt%的铝粉、4 10wt%的玻璃粉和20 35wt%的有机载体；所述铝粉的组成为5 20被％的粒径0. I I ii m的铝粉和20 45wt%的粒径I 3 y m的铝粉，余量为粒径3 6 y m的招粉。
2.如权利要求I所述的铝导体浆料，其特征在于，所述玻璃粉包括40 60wt%的 Bi203、5 25界七％的8203、10 35wt%^ ZnO,5 IOwt % ^ SiO2U 5wt% 的 A1203、0. I 5wt*% 的 Ca0、0. I 3wt*% 的 MgO。
3.如权利要求2所述的铝导体浆料，其特征在于，所述铝导体浆料还包含0.I 5wt% 的金属有机化合物添加剂。
4.如权利要求3所述的铝导体浆料，其特征在于，所述金属有机化合物添加剂为含In、 Sn、Ga、Ni和Cu的有机化合物中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的铝导体浆料，其特征在于，所述有机载体的组成为50 70wt% 的有机溶剂和30 50被％的助剂。
6.如权利要求5所述的铝导体浆料，其特征在于，所述有机溶剂为乙基卡必醇、萜品醇、松油醇、丁基卡必醇和丁基卡必醇醋酸酯中的任一种或它们的组合。
7.如权利要求6所述的铝导体浆料，其特征在于，所述助剂及所述助剂占所述有机载体的重量百分比分别为5 20wt%的增稠剂、15 25wt%的增塑剂、I 5被％的表面活性剂和I IOwt %的流平剂。
8.如权利要求7所述的铝导体浆料，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酸钠，所述增塑剂为甘油三醋酸酯或柠檬酸酯，所述表面活性剂为蔗糖酯，所述流平剂为有机硅改性聚丙烯酸酯或丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物。
9.如权利要求5至8中任意一项所述的铝导体浆料，其特征在于，所述助剂还包括消泡剂，所述消泡剂占所述有机载体的重量百分比为I 5wt%。
10.如权利要求9所述的铝导体浆料，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
全文摘要
本发明公开了一种硅太阳能电池铝导体浆料，浆料的组成包括60～75wt％的铝粉、4～10wt％的玻璃粉和20～35wt％的有机载体；铝粉由三种不同粒径的铝粉按一定比例混合而成。本发明使用三种不同粒径铝粉的搭配，尤其是加入亚微米铝粉，能显著提高导电网络的致密性，增大铝硅界面的接触面积，界面处发生合金共熔的分布形态更致密，合金烧结过程中容易形成连续均匀的铝硅合金层，有利于提高光电转换效率。此外铝导体浆料烧结后，铝硅合金表面接触对靠近背面的硅晶体也产生一定深度的应力影响，减小了电池片的翘曲。
文档编号H01B1/22GK102592708SQ20121003023
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者戈士勇 申请人:江苏瑞德新能源科技有限公司