一种晶硅太阳电池贱金属正面电极及其制备方法

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一种晶硅太阳电池贱金属正面电极及其制备方法
【专利摘要】一种晶硅太阳电池贱金属正面电极,该晶硅太阳电池正面电极为贱金属复合电极,底层为阻扩散层镍电极,中层为导电层铜电极,顶层为抗氧化层铝锡电极。制备晶硅太阳电池贱金属正面电极的方法采用纳米镍粉、纳米铜粉、纳米铝粉、纳米锡粉贱金属颗粒替代银粉作为导电功能相,结合玻璃粉和有机载体调控浆料粘结、触变性、流变性性能,在晶硅太阳电池正面依次预置镍浆、铜浆和铝锡浆,依次烘干后制得阻扩散层镍电极、导电层铜电极和抗氧化层铝锡电极,低温烧结后制得镍/铜/铝锡贱金属复合电极,替代贵金属银电极。
【专利说明】
-种晶括太阳电池贱金属正面电极及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种晶娃太阳电池电极及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 降低成本是太阳电池未来能够被更广泛应用的重要条件之一,电池成本的降低主 要依赖于电池效率的提高和电池制造材料成本的降低。一方面,光电转换效率的提高增加 了单位面积光伏电池组件的发电功率,相应的降低了与发电面积相关的成本。另一方面,用 于电池制备材料成本的降低,也能够有效的降低太阳电池的成本。20世纪80年代之后,电池 效率的提升主要是由于栅线电极、娃发射极等制备技术的优化(Green,The path to 25% silicon solar cell efficiency: Hi story of silicon cell evolution. Prog.Photovolt:Res.Appl. ,17(2009)183-189)。常规均匀发射极晶娃电池效率的提升主 要依赖于浆料性能的改进。太阳电池前表面栅线电极多年W来都采用印刷银浆后高溫烧结 的方法制备,然而银较高的价格制约了太阳电池成本的降低。因此,寻求低成本、性能优良 的新型导电浆料,W贱金属替代贵金属制备导电浆料已成为发展的必然趋势。自英国电气 研究会采用二氧化侣作为导电浆料的导电功能相W来(Fedrizzi ,Effect of powder painting procedures on the filiform corrosion of aluminium profiles,Progress in organic coatings,59(2007)230-238,Synthesis and characterization of molybdenum aluminide nanoparticles reinforced aluminium matrix composites, J.Alloy.Compd. ,458(2008)450-456),各国科研人员逐步开展了关于贱金属导电浆料的研 究应用工作D在导电浆料方面,针对铜浆(Wu, Preparation of micron-sized flake copper powder for base-metal-electrode multi-layer ceramic capacitor,journal of materials processing technology,209(2009)1129-1133;Wu,Preparation of fine copper powders and their application in bme-mlcc,Journal of University of Science and Technology Beijing,Mineral,Metallurgy,Material,13(2006)250-255)、 镶浆(Lee ,Characteristics of surface-modified metal hydride electrode with flake ni by the ball-milling process ,J. Alloy .Compd.,330-332(2002)835-840; Yoshinaga,Highly densed-mh electrode using flaky nickel powder and gas- atomized hydrogen storage alloy powder,J.Alloy.Compd.,330-332(2002)846-850)> f同 1?合金浆料(Songping,Preparation of ultra fine copper-nickel bimetallic powders for conductive 化ick film, Intermetallics, 15(2007)1316-1321)、铜轉合金 浆料(Kalendova,Comparison of the efficiency of inorganic nonmetal pigments with zinc powder in anticorrosion paints,Progress in organic coatings,57 (2006)1-10;民enger,Rheology studies on highly filled nano-zirconia suspensions,Journal of the European Ceramic Society,27(2007)2361-2367)^1? 了广泛的研究,并且铜浆已经成功应用于纔合集成电路和多芯片组件的电极制备(Wang, Research of ltcc/cu,ag multilayer substrate in microelectronic packaging. Materials Science and Engineering:B,94(2002)48-53)〇
[0003] 近年来,对于太阳电池领域的银浆替代品的需求与日俱增,替代金属的主要筛选 标准就是电阻率和价格。银的电阻率为1.59 X 1(T8 Q . m,而铜的电阻率仅仅是略高,为1.75 XlCT8Q -m。并且,铜的价格远低于银,2016年7月1日上海期货交易所的数据显示,铜的价 格约为45元Ag,而白银的价格约为4309元Ag化ttp: //Vww. Shf e. Com. Cn/),铜的价格仅相 当于白银的近百分之一,因此采用铜作为导电浆料的导电功能相,可W极大的降低制备电 池的材料成本。铜在电阻率和成本两个方面的优势,成为替代导电浆料中银的最佳选择,采 用铜粉替代银粉作为导电功能相的铜浆成为近年来的研究热点。
[0004] 常规太阳电池的栅线电极是经丝网印刷银浆后烧结成型的,该过程通常采用 Schubert 烧结模型(Schubert ,Thick film metallisation of crystalline silicon solar cells!Mechanisms,models and applications,PhD(2006);Schubert,Current tr曰nsport mechanism in printed 曰g thick film contacts to an n-type-emiter of 曰 cryst曰!line sol曰r cell 19th Europesn Solsr Energy Conference 曰nd ExMbition,(2004)813-816)描述:在烧结过程中,有机载体受热后逐渐挥发反应。当溫度 达到玻璃化转变溫度时,银浆中的玻璃粉开始软化。软化态玻璃包裹银粉,同时渗透到银浆 与娃发射极之间的界面上浸润并刻蚀SiNx:晒羣膜。软化态玻璃刻蚀SiNx:晒羣膜之后,玻璃粉 中的氧化铅与娃发生氧化还原反应,在娃发射极与印刷浆料的界面区域生成金属铅,与浆 料中的银接触,降低了银的烙点,生成液相的铅银合金,银在娃中有一定的扩散。由于液相 铅银合金对娃发射极各个晶向的刻蚀速率不同,使得刻蚀面呈倒金字塔结构。当溫度降低 时,铅银合金根据相图分相,银重结晶在倒金字塔的(111)面上。而当采用铜浆替代银浆,会 出现两个技术难题,烧结过程中铜的氧化和由于铜的扩散而导致的发射区的高复合。一方 面,铜相对于银极易氧化,并且表面生成的氧化层不能阻止内部氧化的继续发生(Hu, Kinetic investigation of copper film oxidation by spectroscopic ellipsometry and refIectometry,Journal of Vacuum Science&Technology A:Vacuum,Surfaces,and Films, 18(2000)2527-2532),生成的氧化铜电阻率较大,极大的增加了栅线电极的线电阻, 进而影响了太阳电池性能的提高。而如果烧结气氛中完全没有氧气的存在,背表面和正表 面浆料中的树脂成分都不能变成挥发性的氧化物,难W从电池表面去除。另一方面,由于铜 在娃材料中有较大的扩散系数,铜在娃中的扩散系数约为7.3Xl(T8cm2/s,远大于银的扩散 系数 1.5Xl〇-i5cm^s(Fishe;r,Diffusion in silicon, (1998))。铜原子在娃中扩散过深, 会降低载流子的寿命,提高复合引起的饱和电流密度J〇2而降低开路电压,并且即使在低溫 环境下也有可能穿透发射极区域而造成漏电,尤其阻碍了其在浅结太阳电池领域的推广。
[0005] 近年来,国内外在铜浆的研究方面进行了大量的工作,核屯、都是要解决烧结过程 中,铜易氧化和易扩散的技术难题。为了阻止烧结过程中铜原子在娃中的扩散,主要采用扩 散阻挡层技术。日本东北大学进行了相关的研究,通过在电池发射极上制备5~IOnm的氧化 层作为扩散阻挡层W阻止铜的扩散。然而,采用制备氧化层作为扩散阻挡层的方法,增加了 工艺技术步骤,而且晶娃太阳电池的氧化工艺溫度达900°C W上,对娃片的热损伤较大,降 低了太阳电池电性能。
[0006] 而为了抑制铜的氧化,主要采用银包铜粉、低溫烧结、在有机载体中增加还原性成 分、采用还原性烧结气氛等技术。银包铜粉主要有置换反应法、化学还原法、置换与化学复 合法、烙融雾化法等方法。在银包铜粉的研究方面,韩国科学技术学院、韩国材料研究所和 韩国建国大学的共同研究表明,将平均粒径0.45WH、银含量为20wt%的银包铜粉置于空气 中一个月,95 % 的银包铜粉未被氧化(Jung , Air-Stabl e si Iver-coated copper particles of sub-micrometer size,J.Colloid Interface Sci.,364(2011)574-581)。 加拿大卡尔加里大学和阿尔伯塔大学的合作研究银包铜纳米线,当银含量为66.52wt %时, 银包铜纳米线具有良好的抗氧化性,纳米线氧化后增重从无银包覆时的20.3 %降低到有银 包覆时的3.2% (Luo,Silver-coated copper nanowires with improved anti-oxidation property as conductive fillers in low-density polyethylene, The Canadian Journal of 化emical Engineering,91(2013)630-637)。中国台湾逢甲大学的研究表明, 片状银包铜粉的抗氧化性要优于球型银包铜粉化in,Effects of oxidation and particle shape on critical volume fractions of silver-coated copper powders in conductive adhesives for microelectronic applications,Polymer Engineeringfe Science ,44(2004)2075-2082)。广东工业大学研究人员在实验上证实,当银的含量为 1 Owt %时,能够均匀的包裹铜颗粒,此时的银包铜粉具有良好的抗氧化性(Cao, Fabrication and performance of silver coated copper powder, Electronic Materials Letters ,8(2012)467-470)。进一步的研究表明,增加RE-608高效铜萃取剂和反 应时间,同时降低硝酸银的浓度,当银包铜粉中银的含量为6.86wt %时,就能够使银包铜粉 具有良好的抗氧化性(Cao,Preparation of silver-coated CO邮er powder and its oxidation resistance research,Powder Technology,226(2012)53-56)。广东风华高新 科技股份有限公司制备的银包铜粉在银含量为5wt%~18wt%时,氧化问题能够提高40~ 14(TC,具有良好的抗氧化性(唐元励,银包铜粉的制备及其性能,电子元件与材料,28 (2009)66-66)。然而,银包铜粉的制备技术较为复杂,银包铜颗粒的包覆率与包覆均匀性尚 为存在的问题,而且该技术虽然能够抑制铜的氧化,但材料成本依然高于采用铜粉的浆 料,只能是一种过渡性的导电浆料技术。日本AIST研究所采用低溫烧结技术处理添加了低 烙点合金颗粒的铜浆,相对于高溫烧结环境,低溫烧结抑制了铜的氧化(Yoshiba,Cost- effective front contact metalization by copper paste for screen-printed cryst曰!line silicon sol曰r cells,27th Europesn Photovoltsic Solsr Energy Conference and Exhibition, (2012)1730-1732)。昆明贵金属研究所选用碱性玻璃作为无 机粘结剂,在有机载体中添加还原剂,铜浆能够在空气中直接烧结(谭富彬,在空气中烧结 的铜导电浆料,贵金属,13(1992)40-44)。然而,有机载体中添加的还原剂剂量过小,并不能 有效阻止铜的氧化,而当添加剂量过大,又会相应降低铜粉的含量,工艺技术的窗口较小。 日本东北大学采用还原性气氛进行烧结工艺,能够将栅线电极上的氧化铜还原为金属铜, 从而降低栅线电极的线电阻。然而,还原性气体多为易燃易爆气体,如何在技术上有效避免 气体泄漏依然是有待解决的重大问题。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于克服现有技术难W解决铜易氧化和易扩散的技术难题的缺点, 提出一种晶娃太阳电池贱金属正面电极及其制备方法。本发明采用儀浆、铜浆、侣锡浆代替 银浆,制备儀/铜/侣锡贱金属复合电极,既可W同时解决铜易氧化和易扩散的技术难题,也 可W大幅降低浆料成本。
[0008] 为实现上述目的,本发明晶娃太阳电池正面电极为贱金属复合电极,所述复合电 极的底层为阻扩散层儀电极,中层为导电层铜电极,顶层为抗氧化层侣锡电极。
[0009] 本发明制备晶娃太阳电池贱金属正面电极。采用纳米儀粉、纳米铜粉、纳米侣粉、 纳米锡粉贱金属颗粒替代银粉作为导电功能相,结合玻璃粉和有机载体调控浆料粘结、触 变性、流变性性能,在晶娃太阳电池正面依次预置儀浆、铜浆和侣锡浆,依次烘干后制得阻 扩散层儀电极、导电层铜电极和抗氧化层侣锡电极,低溫烧结后制得儀/铜/侣锡贱金属复 合电极,替代贵金属银电极。本发明制备的晶娃太阳电池正面电极制备成本低,可实现高效 率产业化。
[0010] 本发明晶娃太阳电池贱金属正面电极及其制备方法的步骤如下:
[0011] (1)采用丝网印刷或气动印刷或喷墨印刷方法在晶娃太阳电池表面预置阻扩散层 浆料一-儀浆;
[0012] (2)采用烘干炉等设备烘干步骤(1)在晶娃太阳电池表面预置的儀浆,制得阻扩散 层电极;
[001引(3)采用丝网印刷或气动印刷或喷墨印刷等方法在步骤(2)制得的阻扩散层电极 上预置导电层浆料一一铜浆;
[0014] (4)采用烘干炉等设备烘干步骤(3)在阻扩散层电极上预置的铜浆,制得导电层电 极;
[001引(5)采用丝网印刷或气动印刷或喷墨印刷等方法在步骤(4)制得的导电层电极上 预置抗氧化层浆料一一侣锡浆;
[0016] (6)采用烘干炉等设备烘干步骤(5)在导电层电极上预置的侣锡浆,制得抗氧化层 电极;
[0017] (7)采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层 电极和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得儀/铜/侣锡贱金属复合电极。
[001引所述的儀浆由85~95wt%的纳米儀粉、1~5wt%的玻璃粉和4~14wt%的有机载 体组成,将纳米儀粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤 制得。
[0019] 所述的纳米儀粉的粒径为500~800nm,纯度大于99%。
[0020] 所述的玻璃粉由 45wt% 的 Pb0、25wt% 的 Te〇2、17wt% 的 Si〇2、6wt% 的 Al2〇3、4wt% 的B2O3和3wt%的Bi2〇3组成,将?60^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于 1400°C马弗炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得。
[0021] 所述的有机载体由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基 纤维素、6wt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋和4wt %的聚乙二醇组成, 将二乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按 比例混合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0022] 所述的铜浆由85~95wt%的纳米铜粉、1~5wt%的玻璃粉和4~14wt%的有机载 体组成,将纳米铜粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤 制得。所述的铜浆中纳米铜粉的粒径为500~800nm,纯度大于99%。
[0023] 所述的玻璃粉由 50wt% 的 Pb0、20wt% 的 Te〇2、15wt% 的 Si〇2、5wt% 的 Al2〇3、5wt% 的B203和5wt%的Bi2〇3组成,将?60^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于 1400°C马弗炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得。
[0024] 所述的有机载体由60wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、3wt %的乙基 纤维素、6wt %的聚酷胺蜡、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋和6wt %的聚乙二醇组成, 将二乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按 比例混合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0025] 所述的侣锡浆由65~70wt%的纳米侣粉、20~25wt%的纳米锡粉、1~5wt%的玻 璃粉和4~14wt %的有机载体组成。
[0026] 所述的纳米侣粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;纳米锡粉的粒径为500~ 800nm,纯度大于99%,将纳米侣粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后, 经=漉研磨机研磨后过滤制得。
[0027] 所述的玻璃粉由 40wt% 的 Pb0、30wt% 的 Te〇2、15wt% 的 Si〇2、6wt% 的 Al2〇3、4wt% 的B2O3和5wt%的Bi2〇3组成,将?60^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于 1400°C马弗炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得。
[002引所述的有机载体由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基 纤维素 、Swt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋和4wt %的聚乙二醇组成, 将二乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按 比例混合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0029] 所述的步骤(2)、步骤(4)和步骤(6)中,烘干溫度范围为100~300°C,烘干时间为1 ~1 Omin;所述的步骤(7)中,峰值烧结溫度范围为300~600°C,烧结时间为1~20min。
[0030] 本发明的有益效果体现在:
[0031] (1)采用儀浆、铜浆、侣锡浆代替银浆,制备儀/铜/侣锡贱金属正面复合电极,同时 可实现低成本、良好导电性、低扩散性及抗氧化性。
[0032] (2)采用纳米阻扩散层技术,采用印刷纳米儀浆制备的底层电极作为阻止铜原子 向娃发射极扩散的阻挡层,儀在娃中的扩散系数约为2.4 X lO^iScmVs,远小于铜的扩散系 数,能够有效避免铜的扩散问题。
[0033] (3)采用贱金属抗氧化层技术,采用侣锡浆作为抗氧化的导电浆料,侣粉起抗氧化 功效,锡粉增强电极焊接效果,在铜电极表面形成表面抗氧化层,能够有效解决铜导电层的 氧化问题。
[0034] (4)儀的电阻率为6.84X10-6 Q . cm,侣为2.83X10-8 Q ? cm,锡为1X10-7 Q ? m, 并且儀层和侣锡层都较薄,厚度均小于iMi,电极主要成分还是铜。银的电阻率为1.59X1(T8Q -m,而铜的电阻率仅仅是略高,为1.75 X ICT8Q *111。因此复合电极电阻率与银电极相当。 铜的价格约为45元Ag,儀的价格约为100元Ag,侣约为20元Ag,锡约为150元Ag,均远低 于银4309元Ag的价格,保证了复合电极的低廉优势。
[0035] (5)采用阻氧化低溫烧结技术,通过低溫烧结技术减少铜的氧化W降低复合电极 线电阻。
[0036] 本发明具有理论合理性、产业可行性等多方面优势。首先,儀在娃中的扩散系数约 为2.4Xl(^l5cmシs,远小于铜的扩散系数,能够有效避免类似铜的扩散问题。其次,儀的电 阻率为6.84X10-SQ - cm,侣为2.83X10-SQ - cm,锡为IXlQ-7Q -m,并且儀层和侣锡层都 较薄,厚度均小于Iwn,电极主要成分还是铜,而铜的电阻率仅仅是略高,为1.75 X 1(T8 Q . m,因此复合电极电阻率依然与银电极相近。第S,铜的价格约为45元Ag,儀的价格约为100 元Ag,侣约为20元Ag,锡约为150元Ag,均远低于银的价格,保证了复合电极的低廉优势。 通过本发明的研究能够为制备可替代银浆的低廉高效贱金属浆料提供科学指导。
[0037] 就应用前景方面,IEA和CPIA的数据显示,截止2015年全球累计装机量超过200GW, 仅2015年全球就装机53GW,国内装机15GWd2015年全球太阳电池组件产量约为60GW,国内约 为43GW。在各种产业化的太阳电池制备技术中,晶娃太阳电池技术约占90% W上份额,而银 浆是晶娃太阳电池的主要成本支出,市场潜力巨大。按照目前常规晶娃电池效率和银浆单 耗概算,2015年全球银浆用量约为1626吨,国内约为1165吨。也就是说,即使在全球银价暴 跌的2015年,全球银浆也消费了近98亿元,国内消费了近70亿元。而随着光伏市场复苏,晶 娃电池产量逐年递增,大宗商品价格企稳回升,未来一年将会消费几百亿的银浆。而如果采 用贱金属浆料,将会极大地降低导电浆料成本。做一个简单的测算,假设贱金属复合电极与 银电极具有同样的形状,儀、铜、侣锡单层电极的体积比为2:40:1,同时贱金属浆料中除金 属颗粒外其他组分价格与银浆相同,则当银浆被本发明贱金属浆料全部替代后,全球晶娃 太阳电池浆料一年仅约消费1亿元,国内约消费0.7亿元,仅相当于之前的百分之一,极大的 降低了生产成本。若银浆全部被本发明贱金属浆料取代,根据CPIA公布的全球与国内组件 产量估算的全球与国内贱金属浆料节约成本额,2016年度,全球浆料成本能够削减105亿 元,国内浆料成本削减80亿元。虽然本发明方案增加了二次印刷工序,增加了一定的设备投 入,但W单条日产30000片的产线为例,一年的浆料消费就可W节约780万元,完全覆盖了设 备投入,更何况增加的印刷设备可W使用多年。
【附图说明】
[0038] 图1儀/铜/侣锡贱金属复合电极结构示意图。
【具体实施方式】
[0039] 如图1所示,本发明晶娃太阳电池正面电极为贱金属复合电极,所述复合电极的底 层为阻扩散层儀电极,中层为导电层铜电极,顶层为抗氧化层侣锡电极。
[0040] 实施例1
[0041 ] (1)采用丝网印刷在晶娃太阳电池表面预置阻扩散层浆料:儀浆;
[0042] 阻扩散层浆料儀浆由85wt%的纳米儀粉、Iwt %的玻璃粉和14wt%的有机载体组 成,将纳米儀粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制 得;
[0043] 浆料中的纳米儀粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;
[0044] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0045] 有机载体由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、6wt%的聚酷胺蜡、6wt%的卵憐脂、5wt%的憐酸S下醋、4wt%的聚乙二醇组成,将二 乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例 混合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0046] (2)采用烘干炉烘干步骤(1)预置的儀浆,制得阻扩散层电极。烘干溫度为100°C, 烘干时间为IOmin。
[0047] (3)采用丝网印刷在步骤(2)制备的阻扩散层电极上预置导电层浆料:铜浆;导电 层浆料铜浆由85wt %的纳米铜粉、Iwt %的玻璃粉和14wt %的有机载体组成,将纳米铜粉、 玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制得;
[004引浆料中的纳米铜粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0049] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0050] 有机载体由60wt%的二乙二醇下酸、15wt%的巧樣酸S下醋、3wt%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0051] (4)采用烘干炉烘干步骤(3)预置的铜浆,制得导电层电极。烘干溫度为100°C,烘 干时间为IOmin。
[0052] (5)采用丝网印刷在步骤(4)制备的导电层电极上预置抗氧化层浆料:侣锡浆;
[0053] 抗氧化层浆料侣锡浆由65wt %的纳米侣粉、20wt %的纳米锡粉、Iwt %的玻璃粉和 Hwt %的有机载体组成,将纳米侣粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀 后,经=漉研磨机研磨后过滤制得;
[0054] 浆料中的纳米侣粉的粒径为500~800nm,纯度大于99%;纳米锡粉的粒径为500~ SOOnm,纯度大于99 %;
[0化5]玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0化6] 有机载体由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、Swt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0057] (6)采用烘干炉烘干步骤(5)预置的侣锡浆,制得抗氧化层电极。烘干溫度为100 °C,烘干时间为IOmin。
[0058] (7)采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层 电极和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得的儀/铜/侣锡贱金属复合电极。峰值烧结溫度为 300°C,烧结时间为20min。
[0化9]实施例2
[0060] (1)采用气动印刷在晶娃太阳电池表面预置阻扩散层浆料:儀浆;
[0061 ]阻扩散层浆料儀浆由85wt %的纳米儀粉、5wt %的玻璃粉和1 Owt %的有机载体组 成,将纳米儀粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制 得;
[0062] 浆料中纳米儀粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;
[0063] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0064] 有机载体由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0065] (2)采用烘干炉烘干步骤(1)预置的儀浆,制得阻扩散层电极。烘干溫度为200°C, 烘干时间为5min。
[0066] (3)采用气动印刷在步骤(2)制备的阻扩散层电极上预置导电层浆料:铜浆;
[0067] 导电层浆料铜浆由85wt %的纳米铜粉、5wt %的玻璃粉和IOwt %的有机载体组成, 将纳米铜粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制得; [006引浆料中纳米铜粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0069] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0070] 有机载体由60wt%的二乙二醇下酸、15wt%的巧樣酸S下醋、3wt%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0071] (4)采用烘干炉烘干步骤(3)预置的铜浆,制得导电层电极。烘干溫度为200°C,烘 干时间为5min。
[0072] (5)采用气动印刷在步骤(4)制备的导电层电极上预置抗氧化层浆料:侣锡浆;
[0073] 抗氧化层浆料侣锡浆由65wt%的纳米侣粉、20wt%的纳米锡粉、5wt%的玻璃粉和 IOwt %的有机载体组成,将纳米侣粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀 后,经=漉研磨机研磨后过滤制得;
[0074] 浆料中纳米侣粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;纳米锡粉的粒径为500~ SOOnm,纯度大于99 %;
[0075] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0076] 有机载体由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、Swt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0077] (6)采用烘干炉烘干步骤(5)预置的侣锡浆,制得抗氧化层电极。烘干溫度为200 °C,烘干时间为5min。
[0078] (7)采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层 电极和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得的儀/铜/侣锡贱金属复合电极。峰值烧结溫度为 400°C,烧结时间为15min。
[0079] 实施例3
[0080] (1)采用喷墨印刷在晶娃太阳电池表面预置阻扩散层浆料:儀浆;
[0081 ]阻扩散层浆料儀浆由89wt %的纳米儀粉、Iwt %的玻璃粉和IOwt %的有机载体组 成,将纳米儀粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制 得;
[0082] 浆料中纳米儀粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;
[0083] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0084] 有机载体由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0085] (2)采用烘干炉烘干步骤(1)预置的儀浆,制得阻扩散层电极。烘干溫度为300°C, 烘干时间为Imin。
[0086] (3)采用喷墨印刷在步骤(2)制备的阻扩散层电极上预置导电层浆料:铜浆;
[0087] 导电层浆料铜浆由89wt %的纳米铜粉、Iwt %的玻璃粉和IOwt %的有机载体组成, 将纳米铜粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制得; [008引浆料中纳米铜粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0089] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0090] 有机载体由60wt%的二乙二醇下酸、15wt%的巧樣酸S下醋、3wt%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0091] (4)采用烘干炉烘干步骤(3)预置的铜浆,制得导电层电极。烘干溫度为300°C,烘 干时间为Imin。
[0092] (5)采用喷墨印刷在步骤(4)制备的导电层电极上预置抗氧化层浆料:侣锡浆;抗 氧化层浆料侣锡浆由65wt %的纳米侣粉、24wt %的纳米锡粉、Iwt %的玻璃粉和IOwt %的有 机载体组成,将纳米侣粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研 磨机研磨后过滤制得;
[0093] 浆料中纳米侣粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;纳米锡粉的粒径为500~ SOOnm,纯度大于99 %;
[0094] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0095] 有机载体由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、2wt %的乙基纤维 素、Swt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0096] (6)采用烘干炉烘干步骤(5)预置的侣锡浆,制得抗氧化层电极。烘干溫度为300 °C,烘干时间为Imin。
[0097] (7)采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层 电极和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得的儀/铜/侣锡贱金属复合电极。峰值烧结溫度为 500°C,烧结时间为5min。
[009引实施例4
[0099] (1)采用丝网印刷在晶娃太阳电池表面预置阻扩散层浆料:儀浆;
[0100] 阻扩散层浆料儀浆由95wt %的纳米儀粉、Iwt %的玻璃粉和4wt %的有机载体组 成,将纳米儀粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制 得;
[0101] 浆料中纳米儀粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0102] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0103] 有机载体由6%的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0104] (2)采用烘干炉烘干步骤(1)预置的儀浆,制得阻扩散层电极。烘干溫度为150°C, 烘干时间为Smin。
[0105] (3)采用丝网印刷在步骤(2)制备的阻扩散层电极上预置导电层浆料:铜浆;
[0106] 导电层浆料铜浆由95wt %的纳米铜粉、Iwt %的玻璃粉和4wt %的有机载体组成, 将纳米铜粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制得;浆 料中纳米铜粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0107] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0108] 有机载体由60wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、3wt %的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0109] (4)采用烘干炉烘干步骤(3)预置的铜浆,制得导电层电极。烘干溫度为150°C,烘 干时间为Smin。
[0110] (5)采用丝网印刷在步骤(4)制备的导电层电极上预置抗氧化层浆料:侣锡浆;
[0111 ]抗氧化层浆料侣锡浆由70wt %的纳米侣粉、25wt %的纳米锡粉、Iwt %的玻璃粉和 4wt%的有机载体组成,将纳米侣粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀 后,经=漉研磨机研磨后过滤制得;
[0112] 浆料中纳米侣粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;纳米锡粉的粒径为500~ SOOnm,纯度大于99 %;
[0113] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0114] 有机载体由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、Swt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0115] (6)采用烘干炉烘干步骤(5)预置的侣锡浆,制得抗氧化层电极。烘干溫度为150 °C,烘干时间为Smin。
[0116] (7)采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层 电极和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得的儀/铜/侣锡贱金属复合电极。峰值烧结溫度为 600 °C,烧结时间为Imin。
[0117] 实施例5
[0118] (1)采用丝网印刷在晶娃太阳电池表面预置阻扩散层浆料:儀浆;
[0119] 阻扩散层浆料儀浆由90wt %的纳米儀粉、%的玻璃粉和Swt %的有机载体组 成,将纳米儀粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制 得;
[0120] 浆料中纳米儀粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0121] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0122] 有机载体由6%的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0123] (2)采用烘干炉烘干步骤(1)预置的儀浆,制得阻扩散层电极。烘干溫度为250°C, 烘干时间为3min。
[0124] (3)采用丝网印刷在步骤(2)制备的阻扩散层电极上预置导电层浆料:铜浆;
[0125] 导电层浆料铜浆由90wt%的纳米铜粉、2wt%的玻璃粉和8wt%的有机载体组成, 将纳米铜粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后,经=漉研磨机研磨后过滤制得; [01%] 浆料中纳米铜粉的粒径为500~SOOnm,纯度大于99% ;
[0127] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0128] 有机载体由60wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、3wt %的乙基纤维 素、6wt %的聚酷胺蜡、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0129] (4)采用烘干炉烘干步骤(3)预置的铜浆,制得导电层电极。烘干溫度为250°C,烘 干时间为3min。
[0130] (5)采用丝网印刷在步骤(4)制备的导电层电极上预置抗氧化层浆料:侣锡浆;
[0131] 抗氧化层浆料侣锡浆由68wt %的纳米侣粉、%的纳米锡粉、%的玻璃粉和 8wt%的有机载体组成,将纳米侣粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热揽拌均匀后, 经=漉研磨机研磨后过滤制得;
[0132] 浆料中纳米侣粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;纳米锡粉的粒径为500~ SOOnm,纯度大于99 %;
[0133] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3组成,将饥0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均匀后置于1400°(:马弗 炉中加热,保溫60min后泽火并球磨制得;
[0134] 有机载体由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纤维 素、Swt %的聚酷胺蜡、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇组成,将二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纤维素、聚酷胺蜡、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均匀后置于80°C恒溫容器中,揽拌5小时制得。
[0135] (6)采用烘干炉烘干步骤(5)预置的侣锡浆,制得抗氧化层电极。烘干溫度为250 °C,烘干时间为3min。
[0136] (7)采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层 电极和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得的儀/铜/侣锡贱金属复合电极。峰值烧结溫度为 450 °C,烧结时间为IOmin。
[0137] 性能测试例
[0138] 采用156 X 156mm2的多晶娃片,实施例1~5制备的贱金属复合电极所对应的电池 性能,在AM 1.5G、lOOmW/cm2、化。C的条件下,采用I-V现聯仪测试,结果如表1所示。
[0139] 表1实施例电池性能
[0140]
【主权项】
1. 一种晶硅太阳电池贱金属正面电极,其特征在于:所述的晶硅太阳电池正面电极为 贱金属复合电极,所述复合电极的底层为阻扩散层镍电极,中层为导电层铜电极,顶层为抗 氧化层铝锡电极。2. 制备权利要求1所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极的方法,其特征在于:采用纳米 镍粉、纳米铜粉、纳米铝粉、纳米锡粉贱金属颗粒替代银粉作为导电功能相,结合玻璃粉和 有机载体调控浆料粘结、触变性、流变性性能,在晶硅太阳电池正面依次预置镍浆、铜浆和 铝锡浆,依次烘干后制得阻扩散层镍电极、导电层铜电极和抗氧化层铝锡电极,低温烧结后 制得镍/铜/铝锡贱金属复合电极,替代贵金属银电极。3. 根据权利要求2所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的制备方法步骤如下: (1) 采用丝网印刷或气动印刷或喷墨印刷方法在晶硅太阳电池表面预置阻扩散层浆 料--镍楽·; (2) 采用烘干炉烘干步骤(1)在晶硅太阳电池表面预置的镍浆,制得阻扩散层电极; (3) 采用丝网印刷或气动印刷或喷墨印刷方法在步骤(2)制得的阻扩散层电极上预置 导电层楽料 铜楽·; (4) 采用烘干炉烘干步骤(3)在阻扩散层电极上预置的铜浆,制得导电层电极; (5) 采用丝网印刷或气动印刷或喷墨印刷方法在步骤(4)制得的导电层电极上预置抗 氧化层楽料 错锡楽·; (6) 采用烘干炉烘干步骤(5)在导电层电极上预置的铝锡浆,制得抗氧化层电极; (7) 采用烧结炉同时热处理步骤(2)制得的阻扩散层电极、步骤(4)制得的导电层电极 和步骤(6)制得的抗氧化层电极,制得镍/铜/铝锡贱金属复合电极。4. 根据权利要求3所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的镍衆由85~95wt %的纳米镍粉、1~5wt %的玻璃粉和4~14wt %的有机载体组成,将纳米 镍粉、玻璃粉和有机载体按比例加热搅拌均匀后,经三辊研磨机研磨后过滤制得。5. 根据权利要求4所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的纳米镍粉的粒径为500~800nm,纯度大于99% ;所述的玻璃粉由45wt%的PbO、25wt%的 丁6〇2、17¥七%的51〇2、6¥七%的厶12〇3、4¥七%的82〇3和3¥七%的別2〇3组成,将卩13〇、了6〇2、31〇2、 A1203、B203和Bi2〇3按比例混合均匀后置于1400°C马弗炉中加热,保温60min后淬火并球磨制 得;所述的有机载体由62wt %的二乙二醇丁醚、15wt %的柠檬酸三丁酯、2wt %的乙基纤维 素、6wt %的聚酰胺蜡、6wt %的卵磷脂、5wt %的磷酸三丁酯和4wt %的聚乙二醇组成,将二 乙二醇丁醚、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、聚酰胺蜡、卵磷脂、磷酸三丁酯和聚乙二醇按比例 混合均匀后置于80°C恒温容器中,搅拌5小时制得。6. 根据权利要求3所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的铜衆由85~95wt%的纳米铜粉、1~5wt%的玻璃粉和4~14wt%的有机载体组成,将纳米 铜粉、玻璃粉和有机载体按比例加热搅拌均匀后,经三辊研磨机研磨后过滤制得。7. 根据权利要求6所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的纳米铜粉的粒径为500~800nm,纯度大于99 % ;所述的玻璃粉由50wt %的PbO、20wt %的 丁6〇2、15¥七%的51〇2、5¥七%的厶12〇3、5¥七%的82〇3和5¥七%的別2〇3组成,将卩13〇、丁6〇2、31〇2、 A1203、B203和Bi2〇3按比例混合均匀后置于1400°C马弗炉中加热,保温60min后淬火并球磨制 得;所述的有机载体由60wt %的二乙二醇丁醚、15wt %的柠檬酸三丁酯、3wt %的乙基纤维 素、6wt %的聚酰胺蜡、5wt %的卵磷脂、5wt %的磷酸三丁酯和6wt %的聚乙二醇组成,将二 乙二醇丁醚、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、聚酰胺蜡、卵磷脂、磷酸三丁酯和聚乙二醇按比例 混合均匀后置于80°C恒温容器中,搅拌5小时制得。8. 根据权利要求3所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的铝锡浆由65~70wt%的纳米铝粉、20~25wt%的纳米锡粉、1~5wt%的玻璃粉和4~ 14wt %的有机载体组成,将纳米铝粉、纳米锡粉、玻璃粉和有机载体按比例加热搅拌均匀 后,经三辊研磨机研磨后过滤制得。9. 根据权利要求8所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极制备的方法,其特征在于:所述 的纳米铝粉的粒径为500~800nm,纯度大于99%;所述的纳米锡粉的粒径为500~800nm,纯 度大于99 % ;所述的玻璃粉由40wt % 的PbO、30wt % 的Te02、15wt % 的Si02、6wt % 的A12〇3、 4wt%的B2〇3和5wt%的Bi2〇3组成,将?13〇、了6〇 2、3丨02^12〇3、82〇 3和祀2〇3按比例混合均匀后置 于1400 °C马弗炉中加热,保温60min后淬火并球磨制得;所述的有机载体由65wt %的二乙二 醇丁醚、l〇wt %的柠檬酸三丁酯、2wt %的乙基纤维素、8wt %的聚酰胺蜡、6wt %的卵磷脂、 5wt%的磷酸三丁酯和4wt%的聚乙二醇组成,将二乙二醇丁醚、柠檬酸三丁酯、乙基纤维 素、聚酰胺蜡、卵磷脂、磷酸三丁酯和聚乙二醇按比例混合均匀后置于80°C恒温容器中,搅 拌5小时制得。10. 根据权利要求3所述的晶硅太阳电池贱金属正面电极及其制备的方法,其特征在 于:所述的步骤(2)、步骤(4)和步骤(6)中,烘干温度范围为100~300°C,烘干时间为1~ 1 Omin;所述的步骤(7)中,峰值烧结温度范围为300~600 °C,烧结时间为1~20min。
【文档编号】H01L31/18GK106098808SQ201610649477
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610649477.1, CN 106098808 A, CN 106098808A, CN 201610649477, CN-A-106098808, CN106098808 A, CN106098808A, CN201610649477, CN201610649477.1
【发明人】李涛, 王文静
【申请人】中国科学院电工研究所
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