本发明属于太阳能电池领域,具有涉及一种高效晶体硅太阳能电池局域背场铝浆及提升perc电池铝浆性能的松香类化合物添加剂。
技术背景
背钝化太阳能电池(perc)相比于传统太阳能电池,具有更加高效的转换效率。工业上,正在尝试使用perc太阳能电池逐渐代替传统晶体硅太阳能电池。perc太阳能电池在硅片正反面均进行钝化处理,利用激光在硅片背面进行开槽。钝化处理之后的表面膜可以降低载流子的复合,提升转换效率;还可以降低接触电阻;同时还具有减反射作用。激光开槽处作为铝浆和硅片的结合处,决定了铝浆和硅片能否形成良好的欧姆结合;烧结后的铝浆作为perc太阳能电池片的背面,对太阳能电池片的电性能有很大的影响,添加铝浆添加剂是提升铝浆性能的一种重要途径。
铝浆在烧结过程中,会将铝浆中的有机载体挥发,如果有机载体对铝粉包裹性能不好,会导致电池片的性能降低。此时需要添加一定量的有机添加剂,在保证有机载体能够完全包裹铝粉的前提下,同时增加铝浆和太阳能电池片的接触,并对铝粉进行一定的改性,从而提升铝浆的电性能。能否找到一种合适的有机载体添加剂,在保证铝浆印刷性能同时,同时提高太阳能电池片的电性能,是当前perc太阳能电池铝浆面临的难题。
技术实现要素:
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种提升perc太阳能电池性能的方法,其特征在于,包括以下成分:铝粉65~75%,玻璃粉0.5~1.5%,有机载体20~30%,松香类化合物0~5%。
本发明铝浆中铝粉为粒径1~8μm的球形铝粉。
本发明铝浆中铝粉为粒径1~3μm和5~7μm的铝粉按1:2~1:3混合。
本发明铝浆中玻璃粉粒径为1~3μm。
本发明铝浆中有机载体为含乙基纤维素、醇酯的混合物。
本发明铝浆中的松香类化合物为松香、氢化松香、脱氢松香酸、二氢松香酸和四氢松香酸的一种或几种混合物。
本发明铝浆中的松香类化合物在有机载体中的含量为0~5%。
按以下方式进行:
(1)配制有机载体:
将乙基纤维素、醇酯和有机载体添加剂混合均匀,在80℃~100℃下恒温搅拌20min后,待液体过滤后,静置冷却。
(2)配制铝浆:
将铝粉、玻璃粉、有机载体及松香类化合物混合均匀,使混合物呈均匀糊状。加入三辊研磨机经过一遍粗磨和两遍细磨,使浆料均匀分散。
(3)印刷铝浆
铝浆黏度控制在15~30pa·s,进行丝网印刷,保证铝浆均匀的涂覆于perc太阳能电池片表面。
(4)烧结过程
将印刷好的perc太阳能电池片现在300℃~450℃下进行烘干,然后在800℃~950℃进行烧结。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例一:
一种松香类化合物提升perc太阳能电池铝浆性能的方法,所述perc太阳能电池铝浆有下列成分组成:铝粉70.0%,玻璃粉1.0%,有机载体29.0%,选用氢化松香为有机添加剂,有机载体中含量为0%。
(1)配制有机载体:
将乙基纤维素、醇酯和有机载体添加剂混合均匀,在80℃~100℃下恒温搅拌20min后,待液体过滤后,静置冷却。
(2)配制铝浆:
将铝粉、玻璃粉、有机载体及有机添加剂混合均匀,使混合物呈均匀糊状。加入三辊研磨机经过一遍粗磨和两遍细磨,使浆料均匀分散。
(3)印刷铝浆
铝浆黏度控制在15~30pa·s,进行丝网印刷,保证铝浆均匀的涂覆于perc太阳能电池片表面。
(4)烧结过程
将印刷好的perc太阳能电池片现在300℃~450℃下进行烘干,然后在800℃~950℃进行烧结。
将上述方法制备的perc太阳能电池片标准光照测试条件下测试各项电性能指标。
具体实施例二:
一种提升perc太阳能电池铝浆性能的方法,所述perc太阳能电池铝浆有下列成分组成:铝粉70.0%,玻璃粉1.0%,有机载体29.0%,选用氢化松香为有机载体添加剂,有机载体中含量为0.5%。
(1)配制有机载体:
将乙基纤维素、醇酯和有机载体添加剂混合均匀,在80℃~100℃下恒温搅拌20min后,待液体过滤后,静置冷却。
(2)配制铝浆:
将铝粉、玻璃粉、有机载体及有机添加剂混合均匀,使混合物呈均匀糊状。加入三辊研磨机经过一遍粗磨和两遍细磨,使浆料均匀分散。
(3)印刷铝浆
铝浆黏度控制在15~30pa·s,进行丝网印刷,保证铝浆均匀的涂覆于perc太阳能电池片表面。
(4)烧结过程
将印刷好的perc太阳能电池片现在300℃~450℃下进行烘干,然后在800℃~950℃进行烧结。
将上述方法制备的perc太阳能电池片标准光照测试条件下测试各项电性能指标。
具体实施例三:
一种提升perc太阳能电池铝浆性能的方法,所述perc太阳能电池铝浆有下列成分组成:铝粉70.0%,玻璃粉1.0%,有机载体29.0%,选用氢化松香为有机载体添加剂,有机载体中含量为1%。
(1)配制有机载体:
将乙基纤维素、醇酯和有机载体添加剂混合均匀,在80℃~100℃下恒温搅拌20min后,待液体过滤后,静置冷却。
(2)配制铝浆:
将铝粉、玻璃粉、有机载体及有机添加剂混合均匀,使混合物呈均匀糊状。加入三辊研磨机经过一遍粗磨和两遍细磨,使浆料均匀分散。
(3)印刷铝浆
铝浆黏度控制在15~30pa·s,进行丝网印刷,保证铝浆均匀的涂覆于perc太阳能电池片表面。
(4)烧结过程
将印刷好的perc太阳能电池片现在300℃~450℃下进行烘干,然后在800℃~950℃进行烧结。
将上述方法制备的perc太阳能电池片标准光照测试条件下测试各项电性能指标,数据结果如下。
注:uoc为开路电压;isc为短路电流;ff为填充因子;ncell为转换效率;
随着有机载体添加剂的增加,开路电压和短路电流有所提升,而且电池转换效率和填充因子提升较明显。说明有机载体添加剂显著改善了perc电池片背面开槽处的铝硅结合。因此本发明提出的有机载体添加剂能够很好的提升perc太阳能电池铝浆的电性能。添加过添加剂后,保证印刷性能的同时也提升了电池的电性能参数,很好地满足了perc太阳能电池面临的市场需求。