环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及晶硅太阳能电池背电极的原料，特别是涉及环保低串阻晶硅太阳能电 池背电极银浆。
【背景技术】
[0002] 晶硅太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳 能电池内部会产生光生电流，通过电极可将电能输出。晶硅太阳能电池背电极主要使用金 属银浆料，由金属银粉、有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂等原料配制而成。其要求银浆具 有优良的印刷性，烧结后与硅片的欧姆接触好，附着力及焊接性能优异等。而现有的晶硅太 阳能电池背电极的配料印刷性不好，串阻较大，光电转换效率不高。
【发明内容】
[0003] 本发明是为解决上述问题，而提供了环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆。
[0004] 环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆，所述银浆按重量份数由50~58份的银 铝混合粉、1~3份的无铅玻璃粉、0. 1~1份的无机添加剂和39~48份的有机粘合剂配 制而成；所述的银铝混合粉中铝粉的质量百分含量为〇. 1~5%。
[0005] 所述的银浆的精细度小于15 y m ;粘度为30~60Pa ? s。
[0006] 所述的银铝混合粉中的银粉为不规则形状的银粉；所述的银铝混合粉中的铝粉为 球状铝粉；所述的银铝混合粉的平均粒径为I. 0~I. 5 y m。
[0007] 所述的无机添加剂为硼粉和纳米硅粉的混合物，其中，无机添加剂中纳米硅粉在 银浆中的质量百分含量为0.01 %~〇. 10%。
[0008] 所述的银浆中无铅玻璃粉和无机添加剂两者总体的质量百分含量为2~3%。
[0009] 本发明的原理：银铝粉在浆料中是导电功能相，其在高温烧结处理后可与铝背场 和硅片形成欧姆接触，在电极中起导电作用，银铝粉使用不规则形状银粉和球形铝粉的银 铝混合粉，增强了银浆与铝背场的融合接触，降低银电极和铝背场接触电阻，提高了电池片 的转换效率；无机添加剂是用来改善浆料和硅片基材的附着，使银电极和硅片的接触更好， 降低银电极和硅片的接触电阻，提高光电转换效率，无机添加剂采用选用硼粉和纳米硅粉 的混合物，增强了银浆和硅基片的接触，提高了银浆的附着力，降低了银电极和硅片的接触 电阻，提高了电池片的转换效率；无铅玻璃粉在高温烧结过程中熔化，将银粉附着在硅片表 面，形成均匀致密的导电膜，使用无铅玻璃粉，实现了背银浆料的无铅化；有机载体在浆料 中起分散作用及印刷时的粘结作用，使无机粉体均匀分散在浆料中，形成一种稳定的悬浮 体，保持浆料内各组分的均匀配比；印刷后使浆料附着在硅片表面；配制成浆料后，通过丝 网印刷，使浆料均匀地附着在硅片表面，经过烘干、高温烧结等工序后，得到晶硅太阳能电 池片在硅片背面形成均匀致密的环保的低串阻的银导电层。
[0010] 本发明的优点：本发明的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆采用不规则形状 的银粉和球形铝粉作为银浆基料，利用硼粉和纳米硅粉作为添加剂，在高温烧结处理过程 中在硅片背面形成均匀致密的银导电层，和铝背场和硅片均形成良好的欧姆接触，从而获 得更低的串阻和更高的光电转换效率，银浆烧结后银层致密，提高了背电极的焊接性和附 着力，电池片的串阻小，转换效率高；选用无铅玻璃粉，实现了背电极银浆的环保无铅。
【具体实施方式】
[0011] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实 施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
[0012] 实施例一
[0013] 本实施例的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆，由55g的银铝混合粉、2. 2g 的无铅玻璃粉、0. 4g的无机添加剂和42. 4g的有机粘合剂配制而成；所述的银铝混合粉中 铝粉为2. 2g;所述的无机添加剂中纳米硅粉为0. 05g。
[0014] 将上述配料在容器中搅拌混合均匀后，在三辊研磨机上进行研磨分散2小时后， 得到银浆。
[0015] 所述的银浆的精细度：不大于10 ym ;粘度：（25 °C，Brookfield HB II Pro+) 44. 5Pa ? s〇
[0016] 本实施例的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆和对比银浆在晶硅太阳能电 中印刷生产试用，其电性能结果比较如下：
[0017]
[0018] 表中，Uoc是开路电压，单位：V ;Isc是短路电流，单位：A ;Rs是串联电阻，单位： ;Rsh是并联电阻，单位;FF是填充因子，单位：％;EFF是转换效率，单位：％。
[0019] 由上表数据，本实施例的银浆的串阻Rs比对比银浆的串阻Rs低12. 5%，相应 的填充因子提升了 0.47%，导致短路电流低30mA的基础上，转换效率比对比银浆还要高 0? 03%〇
[0020] 实施例二
[0021] 本实施例的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆，由55g的银铝混合粉、2. 2g 的无铅玻璃粉、0. 45g的无机添加剂和42. 35g的有机粘合剂配制而成；所述的银铝混合粉 中铝粉为2. 2g;所述的无机添加剂中纳米硅粉为0. 07g。
[0022] 将上述配料在容器中搅拌混合均匀后，在三辊研磨机上进行研磨分散2小时后， 得到银浆。
[0023]所述的银浆的精细度：不大于10 y m ;粘度：（25 °C，Brookfield HB II Pro+) 44. 5Pa ? s〇
[0024] 本实施例的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆和对比银浆在晶硅太阳能电 中印刷生产试用，其电性能结果比较如下：
[0025]
[0026] 表中，Uoc是开路电压，单位：V ;Isc是短路电流，单位：A ;Rs是串联电阻，单位： ;Rsh是并联电阻，单位;FF是填充因子，单位：％;EFF是转换效率，单位：％。
[0027] 由上表数据，本实施例的银浆的串阻Rs比对比银浆低20. 9 %，相应的填充因子提 升了 0.51 %，转换效率比对比银浆提高0. 13%。
[0028] 上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得 的技术方案均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆，其特征在于：所述银浆按重量份数由50~ 58份的银铝混合粉、1~3份的无铅玻璃粉、0. 1~1份的无机添加剂和39~48份的有机 粘合剂配制而成；所述的银铝混合粉中铝粉的质量百分含量为〇. 1~5%。2. 根据权利要求1所述的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银衆，其特征在于：所述 的银铝混合粉中的银粉为不规则形状的银粉；所述的银铝混合粉中的铝粉为球状铝粉；所 述的银铝混合粉的平均粒径为I. 0~I. 5 ym。3. 根据权利要求1所述的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银衆，其特征在于：所述 的无机添加剂为硼粉和纳米硅粉的混合物，其中，无机添加剂中纳米硅粉在银浆中的质量 百分含量为0.01%~〇? 10%。4. 根据权利要求1所述的环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银衆，其特征在于：所述 的银浆中无铅玻璃粉和无机添加剂两者总体的质量百分含量为2~3%。
【专利摘要】环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆，涉及晶硅太阳能电池背电极的原料。本发明解决了晶硅太阳能电池背电极的配料印刷性不好，串阻较大，光电转换效率不高的问题。环保低串阻晶硅太阳能电池背电极银浆，按重量份数由50～58份的银铝混合粉、1～3份的无铅玻璃粉、0.1～1份的无机添加剂和39～48份的有机粘合剂配制而成；银浆的精细度小于15μm；粘度为30～60Pa·s。本发明采用不规则形状的银粉和球形铝粉作为银浆基料，在高温烧结处理过程中在硅片背面形成均匀致密的银导电层，与铝背场和硅片均形成良好的欧姆接触，获得更低的串阻和更高的光电转换效率，提高了背电极的焊接性和附着力，电池片的串阻小，转换效率高。
【IPC分类】H01B1/22, H01L31/0224
【公开号】CN104992747
【申请号】CN201510385930
【发明人】白少勇, 魏艳彪, 李小龙
【申请人】苏州柏特瑞新材料有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月3日