一种晶体硅太阳能电池背场铝浆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及晶娃太阳能电池用背场奖料，具体设及一种晶体娃太阳能电池背场侣 浆及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着光伏技术的发展，平价上网是光伏厂家的愿景，对转换效率及原材料成本要 求越来越高。首先是娃片厚度越来越薄，导致电池片翅曲度越来越大，碎片率增加，增加了 组件的成本。二是侣浆对电池片效率的贡献随着侣浆技术的发展，也被提出。目前市场现 有产品已由早期的含铅产品升级为无铅产品，对人体和环境产生的影响小，但随着技术的 发展，该些无铅侣浆在更薄的娃片上不能同时满足附着力大与翅曲度小的要求，同时也无 法提供更高的转化效率，另外对浆料的〇°c冷冻后附着力W及耐水煮等性能的要求也越来 越高。
[0003]目前现有技术中的晶体娃太阳能电池用背场侣浆主要存在W下缺点： 1、 随着娃片往薄型化发展，侣浆印刷烧结后，翅曲度增大，导致娃片封装碎片率增加， 成本上升； 2、 浆料中的侣粉在高温烧结中易于被氧化，不易形成娃侣合金，导致BSF层太薄使晶 体娃太阳能电池片开路电压及短路电流降低，整体的转换效率降低； 3、 浆料致密性不够导致0°C冷冻后，对浆料内部产生"冷缩"效应，拉力降低。特别是 在西部冬天使用时低气温对组件可靠性有很大影响； 4、 水煮性能差。水煮后电池片发黑、气泡产生。该些是模仿电池片在高湿环境下的试 验，水煮差会导致电池片在贬存运输过程及组件使用环境要求很高，不利于组件的可靠性。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术存在的问题，提供一种性能优异，转化率高的太阳能电池背 场侣浆。
[0005] 本发明的目的是该样实现的，一种太阳能电池背场侣浆，所述侣浆的原料组份及 重量含量包括：侣粉75份、有机载体20-25份、无铅玻璃粉0. 5-4份和添加剂1-2份；所述 侣粉的原料及质量组份为；10-30%的2-3um的球形侣粉，60-90%的5-6um的球形侣粉；所 述有机载体的原料及质量组份为；己基纤维素3~8份，松油醇30-50份，正了醇3-10份，己 二醇4-13份、二己二醇二己離24-35份，吐温-85 2-7份，己酷巧樣酸立正了醋5份；所述 无铅玻璃粉的原料及重量份组成为；Bi2〇335-55份，H2B2O430份，Si〇20. 5-3份，ZnO5-15 份，AI2O3O. 5-3 份，CaC〇3,1-10 份，Sb2〇310-20 份，Ga2〇32-5 份，Y2O33-9 份，Te〇22-8 份； 所述添加剂的原料及质量组份为娃侣合金粉，其中，In2〇31-5%，C〇3〇41-5%，其余为娃侣合 金，所述娃侣合金中侣含量为87. 5%，娃含量为12. 5%。
[0006] 本发明的有机载体中，松油醇，正了醇，己二醇、二己二醇二己離作为不同沸点的 溶剂，烘干烧结时在不同温度区间挥发，保障了侣粉在前期不被氧化，同时其控制其不同组 分含量及不同沸点影响共同建立的饱和蒸汽压，影响各组分的挥发度。吐温-85作为表面 活性剂影响侣粉表面的润湿情况，使侣粉完全被有机载体充分包裹，进而保障了侣粉在烧 结初期不被氧化。且侣浆在放置时不易沉淀、结块。己酷巧樣酸=正了醋是一种增塑剂，它 使浆料在印刷后增加了表面张力，表面平整且烘干后不流涧。该样保障了印刷图形的完整 性。此有机载体保障了侣浆储存、烘干、烧结良好的进行。
[0007] 在高含铅玻璃中，化化离子处于四方椎体的顶端，铅离子的惰性电子处于远离四 个氧离子的一面，形成一种螺旋形的链状结构，在玻璃中与娃氧四面体Si〇4通过顶角或共 边相连接，形成一种特殊网络，使化〇-Si〇2系统具有很宽的玻璃形成区，并决定了氧化铅在 娃酸盐烙体中的高助烙性。在无铅玻璃体系中，理论上Bi是代替化的最佳元素，随着Bi化 =角体逐渐被Bi04四面体结构代替，使玻璃的粘度降低，但往往在配方中需要加入量非常 大，且效果比PbO差。本发明的玻璃粉中引入化0W及B2化，与Bi2〇3搭配使用，起到替代 PbO的作用；ZnO烙点较低，在玻璃中可W大幅降低玻璃的软化点，增加玻璃的流动性，从而 可W提高银浆的耐水煮性能，同时降低膨胀系数；但ZnO增多后玻璃容易结晶，因此引入助 烙性很强的B203,降低玻璃在泽火过程中的结晶化，从而提高玻璃对娃基片的浸润性；Si化 提供形成玻璃所需的网络结构，B2〇3、Si〇2W及Bi2化S者决定了玻璃的主要结构，烙点低且 网络稳定；A1,化能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械稳定性、 硬度及折射率。从而保障了ZnO加入量过大而引起的结晶问题。CaCDs在玻璃中起稳定剂 的作用，增加玻璃粉的化学稳定性，且高温时能降低玻璃的粘度，促进玻璃的烙化和澄清。 Sb2〇3作为澄清剂可排除玻璃粉中气泡，在澄清的过程中能均化玻璃粉中的成分，保障了玻 璃粉的一致均匀性。Ga2〇3，Y203，为S价物质与Si原子可产生渗杂，形成P+结，W形成低 电阻的欧姆接触，使填充因子也也得W改善，从而提高电池的转换效率。Te化可形成半导 体玻璃，相比传统玻璃粉具有电阻率降低，降低了侣浆本身的电阻，从而降低了接触电阻。
[0008] 本发明的添加剂，侣浆烧结过程中在577°C时烙化，可形成更厚的BSF层，并对娃 片形成有效的吸杂，达到增加开压和电流的目的。其主要作用原理是利用侣原子与娃原子 结构上的差异，将其扩散到娃片背面引起的失配位错，因而形成应力吸杂中屯、。In2〇3加入 可W增加娃在侣中固溶度，让更多的娃溶解到侣中，形成更多的娃侣合金。C〇3〇4可W形成 均匀、致密的BSF层，C〇3〇4作为变质剂，在娃侣合金层冷却过程中能有效的析出细小晶粒 BSF层，W形成低电阻的欧姆接触，使填充因子得W改善，开路电压增加，从而提高电池的转 换效率。
[0009] 作为本发明的优选方案，所述侣浆的原料组份及重量含量包括；侣粉75份、有机 载体20份、无铅玻璃粉0. 5份和添加剂1份；所述侣粉的原料及质量组份为；10%的2-3um 的球形侣粉，90%的5-6um的球形侣粉；所述有机载体的原料及质量组份为：己基纤维素3 份，松油醇30份，正了醇3份，己二醇4份、二己二醇二己離24份，吐温-85 2份，己酷巧樣 酸S正了醋5份；所述无铅玻璃粉的原料及重量份组成为；Bi2〇335份，H2B2O430份，Si〇2 0. 5 份，ZnO5 份，AI2O3O. 5 份，CaC〇3,1 份，Sb2〇310 份，Ga2〇32 份，Y2O33 份，Te〇22 份；所 述添加剂的原料及质量组份为娃侣合金，其中，In2〇3为1%，C〇3〇4为1%，其余为娃侣合金， 所述娃侣合金中侣含量为87. 5%，娃含量为12. 5%。
[0010] 作为本发明的优选方案，所述侣浆的原料组份及重量含量包括；侣粉75份、有机 载体25份、无铅玻璃粉4份和添加剂2份；所述侣粉的原料及质量组份为：30%的2-3um 的球形侣粉，70%的5-6um的球形侣粉；所述有机载体的原料及质量组份为：己基纤维素8 份，松油醇50份，正了醇10份，己二醇3份、二己二醇二己離35份，吐温-85 7份，己酷巧 樣酸=正了醋5份；所述无铅玻璃粉的原料及重量份组成为；Bi2〇355份，H2B2O430份，Si化 3 份，Zn015 份，AI2O33份，CaC〇3, 10 份，訊2〇320 份，Ga2〇35 份，Y2039 份，Te〇28 份；所述 添加剂的原料及质量组份为娃侣合金，其中，In2〇35%，C〇3〇45%，其余为娃侣合金，所述娃侣 合金中侣含量为87. 5%，娃含量为12. 5%。
[0011] 作为本发明的优选方案，所述侣浆的原料组份及重量含量包括；侣粉75份、有机 载体22. 5份、无铅玻璃粉2. 25份和添加剂1. 5份；所述侣粉的原料及质量组份为；20%的 2-3um的球形侣粉，80%的5-6um的球形侣粉；所述有机载体的原料及质量组份为；己基纤 维素5. 5份，松油醇40份，正了醇6.5份，己二醇8.5份、二己二醇二己離29. 5份，吐温-85 4. 5份，己酷巧樣酸=正了醋5份；所述无铅玻璃粉的原料及重量份组成为；Bis化45份， H2B2O430份，Si〇2l. 75份，ZnO 10份，AI2O3I. 75份，CaC〇3,5. 5份，Sb2〇315份，Ga2〇33. 5 份，Y2O36份，Te化5份；所述添加剂的原料及质量组份为娃侣合金粉，其中，Iri2〇33%，C03O4 3%，其余为娃侣合金粉，所述娃侣合金中侣粉含量为87. 5%，娃含量为12. 5%。
[0012] 作为本发明的优选方案，所述侣粉的纯度> 99. 7%，2-3um的球形侣粉的振实密度 > 1. 25g/cm3，5-6um的球形侣粉的振实密度> 1. 40g/cm3。
[0013] 作为本发明的优选方案，所述无铅玻璃粉的粒径2-8um，软化温度为400-580°C。
[0014] 作为本发明的优选方案，所述添加剂的粒径小于1. 5um。
[0015] 作为本发明的优选方案，所述侣浆的细度《10化，粘度为30~60Pa.S。
[0016] 本发明的另一个目的是提供一种太阳能电池背场侣浆的制备方法，依次包括如下 步骤；（1)按原料组份及重量含量准备各侣粉、有机载体、无铅玻璃粉和添加剂；（2)制取 所述有机载体，将各原料组分按比例称取后，置于反应蓋内加热至80-10(TC，边加热边揽 拌，揽拌5-她，用200目筛网过滤载体，放置于不诱钢桶中待用；制取无铅玻璃粉；将各原 料组分按比例称取后，用混料机混合均匀后，装入石英相蜗中，在150°C烘箱中烘干2.化， 然后将石英相蜗取出置于箱式炉中W15°C/min升温至1200°C温度下烙炼0.化，然后采用 去离子水泽火后湿法球磨化，再烘干过筛得到粒径2~8化的无铅玻璃粉；制备