晶体硅太阳能电池正面电极导电浆料及其制备方法与流程

文档序号:11995636阅读:来源:国知局
晶体硅太阳能电池正面电极导电浆料及其制备方法与流程

技术特征:
1.一种晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,包括如下组分:腐蚀粘结剂,其中,所述腐蚀粘结剂为铅碲系晶体化合物,其熔点温度为440℃~760℃;玻璃粉;金属粉;有机载体;其中,所述的金属粉、玻璃粉和腐蚀粘结剂随机地分散在有机载体之中,所述腐蚀粘结剂为以下铅碲系晶体化合物PbTe4O9、PbTeO3·0.33H2O、PbTeO3、PbTeO4、PbTe3O7、PbTe5O11、Pb2TeO4、Pb2Te3O7、Pb2Te3O8、Pb3TeO5、Pb3TeO6、Pb3Te2O8·H2O、Pb4Te1.5O7、Pb5TeO7、Pb5TeO7、Pb6Te5O18·5H2O、PbTe4O9、PbTe2O5、PbH4TeO6、PbTeCO5和Pb3TeN2O8中的一种或者两种以上。2.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述腐蚀粘结剂全部为晶体化合物,当温度达到或者超过其熔点时,由固体变为液体,没有软化温度。3.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述腐蚀粘结剂为球形、类球形、片状、颗粒状、胶体状颗粒中的一种或者两种以上,其尺寸为0.1~5.0μm。4.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述玻璃粉为非晶体结构,其软化温度为500~650℃。5.根据权利要求4所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述玻璃粉为Pb-Si-O、Bi-Si-O、Pb-B-O、Bi-B-O、Pb-Te-O、Bi-Te-O、P-Zn-Na-O、B-Al-Na-O、B-Zn-Ba-O、V-P-Ba-O体系玻璃粉中的一种或者两种以上。6.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述玻璃粉颗粒的粒径为0.1~5μm。7.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述腐蚀粘结剂和玻璃粉总量在太阳能电池正面电极导电浆料的重量比例为2~15wt%。8.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于,所述腐蚀粘结剂与玻璃粉的重量比例为5/95~95/5。9.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于:所述金属粉为银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰、钯、铑中的任一种或者两种以上。10.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于:所述金属粉为银包覆的铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰中的任一种或者两种以上,其中,银包覆层的厚度为10~2000nm。11.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于:所述金属粉为非银包覆的金属粉和银包覆的金属粉的混合体,其中,非银包覆的金属粉为银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰、钯、铑中的任一种或者两种以上,银包覆的金属粉为铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰中的任一种或者其两种以上,其中,非银包覆的金属粉与银包覆的金属粉的重量比为5/95~95/5,银包覆层的厚度为10~2000nm。12.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料,其特征在于:所述金属粉颗粒的粒径为0.1~5.0μm。13.一种晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,包括如下步骤:按照总重量为100份计算,称取如下配方比例材料:金属粉70~93份;有机载体5~25份;腐蚀粘结剂和玻璃粉总量2~15份;其中,所述腐蚀粘结剂为铅碲系晶体化合物,其熔点温度为440℃~760℃,所述腐蚀粘结剂为以下铅碲系晶体化合物PbTe4O9、PbTeO3·0.33H2O、PbTeO3、PbTeO4、PbTe3O7、PbTe5O11、Pb2TeO4、Pb2Te3O7、Pb2Te3O8、Pb3TeO5、Pb3TeO6、Pb3Te2O8·H2O、Pb4Te1.5O7、Pb5TeO7、Pb5TeO7、Pb6Te5O18·5H2O、PbTe4O9、PbTe2O5、PbH4TeO6、PbTeCO5和Pb3TeN2O8中的一种或者两种以上;所述玻璃粉为非晶体结构,其软化温度为500℃~650℃;将称取的腐蚀粘结剂、玻璃粉、金属粉和有机载体进行混合和研磨处理,得到所述晶硅太阳能电池正面电极导电浆料。14.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于,所述腐蚀粘结剂与玻璃粉的重量比例为5/95~95/5。15.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于,所述腐蚀粘结剂的制备方法为:将热碲酸溶液(或亚碲酸溶液或碲酸盐溶液或亚碲酸盐溶液)和醋酸铅溶液混合,其溶液中的碲/铅的摩尔比为0.1:10~10:0.1,将混合的溶液在80℃~120℃下搅拌,维持搅拌速度在1000~1500r/min范围内,反应2~5hrs,生成沉淀,然后依次固液分离,洗涤,直至滤液PH=5~7,再收集固体,150℃烘干2~3hrs,得到所述铅碲系晶体化合物,然后进行粉碎,研磨处理后,得到铅碲系晶体化合物颗粒。16.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于,所述所述腐蚀粘结剂的制备方法为:将PbxTey合金蒸气连续导入氧气氛围的反应室内,使其在1000~1400℃反应1~4小时,自然冷却至25℃后得到所述铅碲系晶体化合物,然后进行粉碎,研磨处理后,得到铅碲系晶体化合物颗粒。17.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于,所述腐蚀粘结剂的制备方法为:在非还原性气氛中,将碲的氧化物与铅的氧化物加热到700~1000℃使其熔融发生反应,自然冷却至25℃,然后进行粉碎,研磨处理后,得到铅碲系晶体化合物颗粒。18.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于,所述腐蚀粘结剂的制备方法为:在真空的气氛中,将碲的氧化物与铅氧化物在700~1000℃下进行熔炼,自然冷却至25℃,然后进行粉碎,研磨处理后,得到铅碲系晶体化合物颗粒。19.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于,所述玻璃粉为Pb-Si-O、Bi-Si-O、Pb-B-O、Bi-B-O、Pb-Te-O、Bi-Te-O、P-Zn-Na-O、B-Al-Na-O、B-Zn-Ba-O、V-P-Ba-O体系玻璃粉中的至少一种或者两种以上,其软化温度为500~650℃,其颗粒尺寸为0.1~5.0μm。20.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于:所述金属粉为银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰、钯、铑中的任一种或两种以上。21.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于:所述金属粉为银包覆的铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰中的一种或者两种以上,其中,银包覆层的厚度为10~2000nm。22.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于:所述金属粉为非银包覆的金属粉和银包覆的金属粉的混合体,其中,非银包覆的金属粉为银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、锰、钯、铑中的任一种或者其两种以上的混合体,银包覆的金属粉为铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰中的任一种或者其两种以上的混合体,其中,所述银包覆层的厚度为10~2000nm,所述非银包覆的金属粉与银包覆的金属粉的重量比为5/95-95/5。23.根据权利要求13所述的晶硅太阳能电池正面电极导电浆料的制备方法,其特征在于:所述金属粉颗粒的尺寸为0.1~5.0um。24.一种晶硅太阳能电池正面电极的制作方法包括:提供一种上部表面具有绝缘膜的晶体硅半导体元件,其中,绝缘膜为氮化硅,氧化钛,氧化铝,氧化硅中的一种或者两种以上的叠加层;将所述太阳能电池正面电极导电浆料印制在所述的绝缘膜上,其中太阳能电池正面电极导电浆料按照总重量为100份计算,其包括如下重量份的配方组分:金属粉70~93份;有机载体5~25份;腐蚀粘结剂和玻璃粉总量2~15份;其中,所述腐蚀粘结剂为一种或者两种以上的铅碲系晶体化合物,其熔点温度为440℃~760℃,其颗粒的尺寸为0.1~5.0μm,所述腐蚀粘结剂为以下铅碲系晶体化合物PbTe4O9、PbTeO3·0.33H2O、PbTeO3、PbTeO4、PbTe3O7、PbTe5O11、Pb2TeO4、Pb2Te3O7、Pb2Te3O8、Pb3TeO5、Pb3TeO6、Pb3Te2O8·H2O、Pb4Te1.5O7、Pb5TeO7、Pb5TeO7、Pb6Te5O18·5H2O、PbTe4O9、PbTe2O5、PbH4TeO6、PbTeCO5和Pb3TeN2O8中的一种或者两种以上,其熔点温度为440℃~760℃;所述玻璃粉为Pb-Si-O、Bi-Si-O、Pb-B-O、Bi-B-O、Pb-Te-O、Bi-Te-O、P-Zn-Na-O、B-Al-Na-O、B-Zn-Ba-O、V-P-Ba-O中的一种或者两种以上;所述玻璃粉为非晶体结构,其软化温度为500℃~650℃,其颗粒的尺寸为0.1~5.0μm;烧结,所述烧结的过程为:首先,将印制在晶体硅半导体元件的绝缘膜上的导电浆料在180℃~260℃烘干,然后,加热到720℃~850℃烧结,冷却得到导电电极,在电极导电浆料烧结过程中,所述有机载体通过挥发被移除,所述腐蚀粘结剂变成液体,容易流动,它和软化的玻璃粉协调作用,腐蚀并穿透晶体硅太阳能电池正面的减反射绝缘层,润湿导电金属粉,促进金属粉之间的结合,使导电金属粉和晶体硅太阳能电池形成良好的欧姆接触,从而形成导电性能优良的晶硅太阳能电池正面电极。25.根据权利要求24所述的晶硅太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,所述腐蚀粘结剂与玻璃粉的重量比例为5/95~95/5。26.根据权利要求24所述的晶硅太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,在烧结过程中,腐蚀粘结剂变成液体,液态的腐蚀粘结剂和软化的玻璃粉相同作用,腐蚀并穿透晶体硅半导体元件表面上的绝缘膜,并活化金属粉使其和晶体硅半导体元件表面形成良好的欧姆接触。27.根据权利要求24所述的晶硅太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,所述金属粉为银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、锰、钯、铑中的一种或两种以上。28.根据权利要求24所述的晶硅太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,所述金属粉为银包覆的铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰中的一种或者其两种以上。29.根据权利要求24所述的晶硅太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于:所述金属粉为非银包覆的金属粉和银包覆的金属粉的混合物,其中,非银包覆的金属粉为银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、锰、钯、铑中的任一种或者其两种以上的混合体,银包覆的金属粉为铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰中的任一种或者其两种以上的混合体,其中,所述银包覆层的厚度为10~2000nm,所述银包覆的金属粉与银包覆的金属粉的重量比为5/95-95/5。30.根据权利要求24所述的晶硅太阳能电池正面电极的制备方法,其特征在于:所述金属粉颗粒的尺寸为0.1–5.0μm。
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