一种高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆的制作方法_2

文档序号:9472546阅读:来源:国知局
抗翘曲添加剂2%和助剂0. 1%。
[0024] 其中,铝粉规格:氧含量为0. 25%。以铝粉总重量计,粒径搭配为:小于2ym的铝 粉A10%,3~5ym铝粉B80%和6~8ym铝粉C10%。无铅玻璃粉组分按重量百分比计 包括:Bi203 40%,B203 13%,Si02 15%,ZnO10%,Sb203 10%,Zr02 1%,V205 3%,A1203 5%,BaO2% 和SrO1%。
[0025] 有机载体的配方组分及百分含量同实施例1;抗翘曲添加剂:ThP207和UP 207等质 量混合,且由硼酸酯偶联剂进行表面处理;助剂由聚二甲基羧酸酯钠、十六烷基吡啶、二棕 榈酰乙二胺和改性脲类触变剂组成。
[0026] 实施例3 铝粉75%、无铅玻璃粉5%、有机载体17. 5%、抗翘曲添加剂0. 5%和助剂2%。
[0027] 其中,铝粉规格:氧含量为0. 30%。以铝粉总重量计,粒径搭配为:小于2ym的铝 粉A20%,3~5ym铝粉B70%和6~8ym铝粉C10%。无铅玻璃粉组分按重量百分比计 包括:Bi203 50%,B203 10%,Si02 12%,ZnO14. 5%,Sb203 5%,Zr02 3%,V2051%,A1203 3%,BaO1%, SrO0. 5%〇
[0028] 有机载体的配方组分及百分含量同实施例1;抗翘曲添加剂:HfW20s,经由聚乙烯 吡咯烷酮表面处理;助剂由己二酸二辛酯钠、硬脂酸钠、聚醚类消泡剂和聚酰胺蜡微粉组 成。
[0029] 实施例4 铝粉78%、无铅玻璃粉2%、有机载体15%、抗翘曲添加剂2%和助剂3%。
[0030] 其中,铝粉规格:氧含量为0. 35%。以铝粉总重量计,粒径搭配为:小于2iim的铝 粉A15%,3~5ym铝粉B55%和6~8ym铝粉C30%。无铅玻璃粉组分按重量百分比计 包括:Bi203 39%,B203 16%,Si02 10%,ZnO22%,Sb203 7. 5%,Zr02 1. 5%,V2052%,A1203 1%,BaO 0. 5%,SrO0. 5%〇
[0031] 有机载体的配方组分及百分含量同实施例1 ;抗翘曲添加剂:¥213012和Lu#3012以 重量比1:2混合,且由聚乙二醇表面预处理;助剂由三甘油脂肪酸纳、聚丙烯酰胺、聚乙烯 吡咯烷酮、聚醚硅油和氢化蓖麻油组成。
[0032] 实施例5 抗翘曲添加剂由HfW20#PY2M〇3012以重量比1:2混合,且由聚乙二醇表面预处理,其余 均同实施例4。
[0033] 对比例1 铝粉75%、无铅玻璃粉5%、有机载体18%和助剂2%,与实施例3相比,不加抗翘曲添加 剂,相应的增加有机载体中有机溶剂的含量0.5% (17. 5%到18%)。其余均同实施例3。
[0034] 对比例2 铝粉78%、无铅玻璃粉2%、有机载体13%和助剂3%,与实施例4相比,添加抗翘曲添加剂 4%,相应的减少有机载体中有机溶剂的含量2% (15%到13%)。其余均同实施例4。
[0035] 对比例3 与实施例3相比,所选用的铝粉为普通铝粉,氧含量>0. 4%,其余均同实施例3。
[0036] 铝浆在多晶硅片上的印刷、烧结试验 将导电铝浆采用250目网板丝网分别印刷在多晶硅片(规格:156X156mm,厚度为 180± 10ym,印刷重量为每片用浆1. 3克,烘干温度为200°C,烘干时间为2分钟,再入链 式炉烧结,烧结温度呈梯度分布(烧结温度为zonel:500°C,zone2 :570°C,zone3:620°C, zone4:700°C,zone5:830°C,zone6:950°C),带速为 210ipm。出炉后即得太阳能电池片。 且上述实施例和对比例中的铝浆与同一型号的太阳能电池用正银和背银浆料搭配。每次试 验某种浆料采用50片电池片,试验数据取其平均值。
[0037] 电池片铝背场性能测试内容: (1)铝膜表面状况:凭感官检查,观察是否有不锈钢网带印痕,铝膜表面状况,是否光 滑、有无铝珠、铝苞;均无记为0K。
[0038] (2)电池片弯曲程度:电池片的弯曲程度用塞尺测量,单位为_。
[0039] (3)电性能:电池片的开路电压、光电转化效率用太阳电池片专用光电模拟测试仪 器测试,按照IEC904-1公开的方法对各电池片进行测试得到。测试条件为标准测试条件 (STC):光强:1000W/m2;光谱:AMI. 5G;温度:25°C。
[0040] (4)水煮性能:将印刷有铝浆的电池片置于85°C蒸馏水中,水煮lOmin,观察电池 片表面有无气泡冒出及冒出的速度。
[0041] 测试结果列于下表:
水煮性能试验中有无气泡跟烧结形成的铝背场的致密程度有关,无气泡说明铝背场的 致密性佳;对水煮后的电池片进行观察,可以考察电池片的耐湿热性能。
[0042] 按照上述实施例生产出来的硅太阳能电池用背面铝浆,在提高电性能和改善外观 及水煮性能之间寻找了平衡点。通过选用铝粉和抗翘曲添加剂的添加,电池片的开路电压 和光电转化效率均有提高,且翘曲度小;同时,通过铝粉的粒径级配及有机载体的筛选,使 烧结后的铝膜层致密均匀,光滑,无铝珠、铝苞,耐水煮性能好。
[0043]只考虑抗翘曲添加剂负热膨胀系数的绝对值大小及出现负热膨胀性质温度 区间与电池片烧结温度相匹配精确性,首先优选Y2M〇3012 (RT~800°C,负热膨胀系 数-9. 36 X 10 6/ °C )和 HfW20s (-273 ~777 °C,负热膨胀系数-8. 7 X 10 6/ °C ),其次是 皿具012的Er、Yb和Lu的钼酸盐,最后是M #3012的钨酸盐(200~800/900°C,负热膨胀系 数-7. 34 ~-6. 18X 10 6/°C)、ThP207(300 ~1200°C,负热膨胀系数-8. IX 10 6/°C)和 UP207 (600 ~1500°C,负热膨胀系数-6. 3X10 6/°C)。
[0044] 作为优选,经热重分析发现,聚乙烯吡咯烷酮作为高分子表面活性剂包覆抗翘曲 添加剂,烧结后的铝背场中无聚乙烯吡咯烷酮灰分残留,不仅不会对烧结后铝背场的导电 性能产生影响,在作为包覆剂调节抗翘曲添加剂与浆料其他组分相容性的同时,还可以与 有机载体中的树脂协同参与调节铝浆的粘稠性和塑性。
[0045] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其特征在于,其配方组分按重量百分比计 包括:错粉65~78%、无铅玻璃粉1~5%、有机载体15~30%、抗翘曲添加剂0. 5~3%和 助剂0. 1~3%,且各组份的重量百分比之和为100%。2. 根据权利要求1所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝衆,其特征在于,所述抗翘 曲添加剂包括A组分和/或B组分,所述A组分为选自ThP207、UP2O7和HfW208中的至少一 种,B组分由化学通式为11#3012的一种或几种混合而成,化学通式中M为选自Yb3+、Er3+、Y3+、 Lu3+中的一种,N为选自W6+,Mo6+中的一种。3. 根据权利要求1或2所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其特征在于,抗翘曲 添加剂的平均粒径小于3ym;铝粉为球形或类球形,纯度大于99. 8%,铝粉由平均粒径为小 于2ym的铝粉A、平均粒径为3~5ym铝粉B和平均粒径为6~8ym铝粉C混合而成,以 铝粉总重量100%计,铝粉A的重量百分比为10~30%,铝粉B的重量百分比为30~80%, 余量为错粉C。4. 根据权利要求1或3所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其特征在于,按铝粉 总重量的百分比计,铝粉的氧含量小于〇. 4%。5. 根据权利要求1所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝衆,其特征在于,所述无铅 玻璃粉的组成按重量百分比计包括=Bi2O3 30~50%、B203 10~20%、Si02 8~15%、Zn0 10~ 30%、Sb2O3 5 ~10%、ZrO2 0 ~3%、V2O5I~5%、Al2O3 0? 5 ~5%、BaO0? 1 ~2% 和SrO0 ~ 1%,玻璃粉的粒径分布为〇. 5~6ym。6. 根据权利要求1所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其特征在于,按重量百 分比计,所述有机载体包括:乙基纤维素3~10%、醋酸丁酸纤维素2~8%、酚醛树脂1~ 10%、松油醇30~50%、丁基卡必醇醋酸酯15~30%、柠檬酸三丁酯10~20%、二乙二醇丁醚 3~7%、栗油1~5%和润湿分散剂0? 2~1%。7. 根据权利要求6所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝衆,其特征在于,有机载体 的各组分的百分含量更优选为,乙基纤维素7%、醋酸丁酸纤维素5%、酚醛树脂5%、松油醇 41%、丁基卡必醇醋酸酯18. 7%、柠檬酸三丁酯16%、二乙二醇丁醚4%、栗油3%和润湿分散剂 BYK-108 0. 3%〇8. 根据权利要求1所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其特征在于,所述助剂 包括流平剂、分散剂、消泡剂和触变剂中的至少一种。9. 根据权利要求1所述的高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其特征在于,所述抗 翘曲添加剂预先经过偶联剂或表面活性剂的包覆处理,所述偶联剂为选自硅烷偶联剂、钛 酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种,表面活性剂为选自失水山梨醇脂肪酸酯、卵磷脂、聚 乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种;偶联剂或表面活性剂的用量为抗翘曲添加剂重量的 0? 5 ~2%〇
【专利摘要】本发明公开了一种高导电性能的晶硅太阳能电池铝浆,其配方组分按重量百分比计包括:铝粉65~78%、无铅玻璃粉1~5%、有机载体15~30%、抗翘曲添加剂0.5~3%和助剂0.1~3%,其中,按重量百分比计,铝粉的氧含量小于0.4%,由该配方组分配制成的太阳能电池铝浆料经丝网印刷、高温烧结后,能够提高开路电压,提高电池片的光电转换效率,同时,太阳能电池片的外观良好,铝膜光滑,不起铝珠、铝苞,翘曲度小,耐水煮性能好,完全符合市场上对晶硅太阳能电池铝浆的需求。
【IPC分类】H01B1/22, H01L31/0224
【公开号】CN105225722
【申请号】CN201510687898
【发明人】陈晓蕾, 杨波, 杨贵忠, 管寿安, 仲伟兰
【申请人】江苏泓源光电科技股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月22日
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