一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料及其制备方法

专利名称：一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种晶硅光伏电池领域，具体涉及一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料及其制备方法。
背景技术：
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。具有P型硅的太阳能电池结构，其负电极通常在电池的正面，而其正电极在背面。当光照射时，合适波长的辐射导致了半导体中产生空穴一电子对。在P-N结上存在的电势差使空穴和电子以相反的方向迁移穿过该结，从而产生了电流的流动，这种流动可将电能传递给外电路。目前商业化的晶体硅电池仍然以常规电池为主，工艺流程较为简单，制造成本较 为低廉，性价比较高。常规晶体硅电池的一般制备流程为去除损伤层、制绒面一扩散制备PN结一采用等离子体或湿法刻蚀的方法去除边缘PN结一去除磷硅玻璃一采用PECVD方法在前表面沉积SiNx减反射膜一印刷背电极一烘干并印刷铝背场和正银一烧结使电极和背铝与硅形成欧姆接触一测试分选。方法简单可行，适用于产业化生产，成本低廉，有着较强的市场竞争力。该种方法有着自身的缺陷，主要是背电极直接印刷硅片上形成欧姆接触，银极易在硅片内形成金属缺陷，使电极成为严重的漏电区域；背电极内的铝含量较低，无法形成铝背场，起不到钝化作用；背电极边缘需要被背场覆盖，间接性的增加了背电极宽度，不仅增加了成本，而且增大了漏电面积，不利于电池性价比的提高。如何降低生产成本、提高电池效率是每家电池厂最关心的问题。

发明内容
为了降低生产成本、提高电池效率，本发明提供了一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料及其制备方法。该浆料制备的电池扩宽了铝背场，用低廉的锡浆料代替价格昂贵的银电极浆料。可以实现低成本、高效率的电池生产。本发明所采用的技术方案是
一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料，由以下重量份的成分组成
锡合金粉65份-80份，
铅系玻璃粉I份-5份，
有机载体15份-35份，
表面活性剂I份-3份；
其中，锡合金粉的熔点为200°C _550°C，粒径在15um以下；所述铅系玻璃粉的软化点为400度-440度，细度在4um以下。所述有机载体优选选自基纤维素、松油醇、柠檬酸三丁酯、氢化蓖麻油中的一种或几种。所述锡合金粉由锡铅、锡银、锡锑、锡铜中的一种或多种组成。
所述表面活性剂优选为表面活化剂司班85。所述晶硅光伏电池用背面锡电极浆料的制备方法，按上述重量份比例，将锡合金粉、铅系玻璃粉、有机载体、表面活性剂充分混合，得到粘度为45Pa. s-55Pa. s的浆料。本发明还提供了所述浆料在制备晶硅光伏电池中的应用。本发明的铅系玻璃粉可以使市售的，也可以自己配制(见实施例)。与现有技术相比，本发明的优点
I、用价格低廉的锡合金电极代替贵金属银电极，较大的降低了光伏电池的生产成本。2、用锡合金电极代替银还可以使铝背场外扩，常规工艺预留背电极窗口，而全铝背场的工艺不需要预留任何的背电极窗口，使得铝背场面积增加。
3、用本发明的浆料制造光伏电池，易焊性能好，成本低，且电池效率有所改善和提闻。


图I是本发明的晶硅光伏电池用背面锡电极浆料的制备流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。(I)有机载体的制备
按重量份，将3-5份基纤维素、50-60份松油醇、15-30份朽1檬酸三丁酯、1_5份氢化蓖麻油。将以上物资投入到2L实验室不锈钢反应釜中，140°C恒温2小时，充分溶解，冷却，备用。(2)锡合金粉制备
按照重量份，将锡85-95份、锌5-10份、银O. 5-5份、铜O. 01-3份，混合均匀后进行熔炼，用氮气雾化炉雾化，制备出粒径小于15um以下球形合金粉，入库备用。(3)铅系玻璃粉制备
按照重量份，将氧化铅50-90份，氧化硅1-5份，氧化铝1-5粉，氧化硼5-15份，氧化锌10-25粉，氧化铌1-5份，将以上物品混合均匀，投入到高纯氧化铝坩埚，用厢式烧结炉进行1000-1300°C烧结，恒温I小时后，水淬l_3mm，球磨到4um以下后，烘干备用。(4)晶硅光伏电池用背面锡电极浆料的制备
将制备好的锡合金粉、玻璃粉和有机载体、司班85等按照下表(I)称量，投入到5L型试验室用双行星真空搅拌机中进行混合分散，转速65转/分，4小时出料，得粘度为45Pa.s-55Pa. s的浆料。表I 锡浆配比(重量份)
权利要求
1.一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料，其特征是，由以下重量份的成分组成 锡合金粉65份-80份， 铅系玻璃粉I份-5份， 有机载体15份-35份， 表面活性剂I份-3份；其中，锡合金粉的熔点为200°C _550°C，粒径在15um以下；所述铅系玻璃粉的软化点为400度-440度，细度在4um以下。
2.根据权利要求I所述晶硅光伏电池用背面锡电极浆料，其特征是，所述有机载体选自基纤维素、松油醇、柠檬酸三丁酯、氢化蓖麻油中的一种或几种。
3.根据权利要求I所述晶硅光伏电池用背面锡电极浆料，其特征是，所述表面活性剂为表面活化剂司班85。
4.权利要求1-3之一所述晶硅光伏电池用背面锡电极浆料的制备方法，其特征是，按上述重量份比例，将锡合金粉、铅系玻璃粉、有机载体、表面活性剂充分混合，得到细度小于25um，粘度为45Pa. s_55Pa. s，均匀细腻的锡浆料。
5.权利要求1-3之一所述衆料在制备晶娃光伏电池中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种晶硅光伏电池用背面锡电极浆料及其制备方法。所述锡合金浆料由以下重量份的成分组成锡合金粉65份-80份，铅系玻璃粉、硼硅玻璃粉或硅系玻璃粉1份-5份，有机载体15份-35份，表面活性剂1份-3份。其制备方法为将上述原料按比例充分混合，得粘度为45Pa.s-55Pa.s的浆料。用本发明的浆料制造光伏电池背面电极，易焊性能好，成本低。
文档编号H01L31/0224GK102881351SQ20121036440
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者谢于柳 申请人:湖南红太阳光电科技有限公司