一种有机添加剂改性PERC铝浆的制作方法

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种有机添加剂改性perc铝浆。

背景技术：

发射结与背面钝化太阳能电池(perc电池)是在常规晶体硅电池的基础上，在背面沉积一层al2o3/sin叠层钝化膜，并用激光在钝化层上进行烧蚀开孔，以使得背面铝浆能与硅片形成电极接触。该层钝化膜对硅片背表面具有钝化作用，能有效的降低硅片背表面的载流子复合速率，从而使电池的整体效率有显著的提升。由于背面铝电极浆料是通过开孔与perc电池硅片形成电极接触，因此烧结后铝浆对孔洞填充的好坏对电池的电学性能会有很大的影响，具体表现为开孔填充率。

根据perc电池的特性，perc电池专用铝浆需要具备开孔填充率高、水煮特性及附着力好的特点，其主要成分包括金属铝粉、玻璃粉、有机载体和添加剂。金属铝粉作为导电相，在电池烧结过程中形成导电网络。玻璃粉在铝浆中作为粘结相，用于将铝浆与硅基片黏附起来，形成致密的导电铝膜。有机载体能够使浆料呈一种比较稳定的悬浮体，可较长时间放置而不产生沉淀。添加剂包括无机添加剂和有机添加剂，其中，有机添加剂能够改善浆料的工艺性能，使浆料具有一定的流动型、触变性，便于丝网印刷过程中的浆料印刷以及电池开孔处浆料的填补。同时，在烧结过程中，有机添加剂在高温下的分解特性和挥发后剩余的成分也会对电池的烧结过程会产生一定的影响，从而影响电池最终的性能。无机添加剂影响铝膜的烧结过程，从而影响电池的串联电阻、转换效率等电性能。因此，通过研制出某种合适的perc用有机和无机添加剂，是改善perc铝浆性能的重要手段之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有机添加剂改性perc铝浆，以解决上述背景技术中提出的由于背面铝电极浆料是通过开孔与perc电池硅片形成电极接触，因此烧结后铝浆对孔洞填充的好坏对电池的电学性能会有很大的影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机添加剂改性perc铝浆，该有机添加剂改性perc铝浆的制作方法包括如下步骤：

s1：取材：金属铝粉65-75％；有机载体20-30％；玻璃粉1-5％；有机添加剂0.5-5％；无机添加剂1-5％；

s2：混合：将金属铝粉、有机载体、玻璃粉、有机添加剂和无机添加剂混合搅拌；

s3：将搅拌均匀后在三辊研磨机上进行研磨，通过研磨得到均匀分散的浆料。

优选的，所述的有机载体由溶剂、粘合剂和触变剂组成，其中，溶剂为dbe、丁醚、松油醇、丁醚酯、十二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、十六醇酯中的一种或几种组成；粘合剂为乙基纤维素、丙烯酸树脂、pvb、松香树脂中的一种或几种组成；触变剂由气相二氧化硅、聚酰胺蜡、改性氢化蓖麻油中的一种或几种组成。

优选的，所述的有机添加剂包含如下成分和重量含量：偶联剂10-40％、分散剂10-30％、流平剂20-40％、消泡剂5-15％。

优选的，所述偶联剂包含硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。

优选的，所述分散剂包含卵磷脂、聚丙烯酰胺、1-甲基戊醇、油酸酰胺和三乙基己基磷酸中的一种或多种。

优选的，所述流平剂包含聚丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、聚醚改性有机硅和三乙醇胺中的一种或多种。

优选的，所述消泡剂为磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、二甲基硅油中的一种或多种。

优选的，所述的无机添加剂为sb氧化物、v氧化物或v化合物中的一种或多种。

优选的，所述金属铝粉为金属硅粉(d50为5-7um):0.2-0.5％和al-si合金粉(d50为5-7um):2％中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在铝浆中添加特定成分配制的有机添加剂和无机添加剂，添加后能够改变perc铝浆的性能，使其在开孔填充率、水煮特性、转化效率上与未添加前相比均有较为明显的提升。该有机添加剂中含有特定配比的偶联剂、分散剂、流平剂和消泡剂，能够较好的改善铝浆的印刷流平性和烧结特性，有助于丝网印刷过程中的实现铝浆对激光开孔的有效填充和形成均匀的铝膜，同时，在烧结过程中形成良好的局域铝背场。有机添加剂在烧结时为铝膜的形成提供良好的烧结气氛，形成致密而氧化均匀的铝膜，提高铝膜的耐水煮特性。无机添加剂调节了玻璃的熔化过程，有助于形成al-si合金层和激光开孔的铝膜填充，减小电池的串联电阻、提高了电池的开路电压和转换效率。

附图说明

图1为本发明制造方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种有机添加剂改性perc铝浆：

实施例1

该有机添加剂改性perc铝浆的制作方法包括如下步骤：

s1：取材：金属铝粉70％；有机载体23％；玻璃粉2％；有机添加剂2％；无机添加剂3％；

s2：混合：将金属铝粉、有机载体、玻璃粉、有机添加剂和无机添加剂混合搅拌；

s3：将搅拌均匀后在三辊研磨机上进行研磨，通过研磨得到均匀分散的浆料。

在本实施例中，选择dbe、丁醚酯和十六醇酯为溶剂，用量75％，选乙基纤维素n50为粘合剂，用量10％，选氢化蓖麻油为触变剂，用量15％，混合并加热到110℃，搅拌1小时，冷却后制得有机载体，有机添加剂配制：按kh560硅烷偶联剂30％、油酸酰胺30％为分散剂、聚丙烯酸丁酯30％为流平剂、磷酸三丁酯10％为消泡剂称料，搅拌均匀制得有机添加剂，金属铝粉为金属硅粉(d50为5-7um):0.2％和al-si合金粉(d50为5-7um):1％

实施例2

该有机添加剂改性perc铝浆的制作方法包括如下步骤：

s1：取材：金属铝粉70％；有机载体24％；玻璃粉3％；有机添加剂1％；无机添加剂2％

s2：混合：将金属铝粉、有机载体、玻璃粉、有机添加剂和无机添加剂混合搅拌；

s3：将搅拌均匀后在三辊研磨机上进行研磨，通过研磨得到均匀分散的浆料。

在本实施例中，选择松油醇、丁醚为溶剂，用量82％，选丙烯酸树脂(分子量3-4万)和松香树脂为粘合剂，用量各3％，聚酰胺蜡为触变剂，用量12％，混合并加热到110℃，搅拌1小时，冷却后制得有机载体，有机添加剂配制：按tm-3钛酸酯偶联剂24％、油酸酰胺为分散剂30％、聚丙烯酸丁酯和聚醚改性硅油为流平剂，用量各18％、聚氧丙烯甘油醚为消泡剂10％称料，搅拌均匀制得有机添加剂，金属铝粉为金属硅粉(d50为5-7um):0.3％

实施例3

该有机添加剂改性perc铝浆的制作方法包括如下步骤：

s1：取材：金属铝粉70％；有机载体23％；玻璃粉2％；有机添加剂3％；无机添加剂2％；

s2：混合：将金属铝粉、有机载体、玻璃粉、有机添加剂和无机添加剂混合搅拌；

s3：将搅拌均匀后在三辊研磨机上进行研磨，通过研磨得到均匀分散的浆料。

在本实施例中，选择丁醚、丁醚酯、十二醇酯为溶剂，用量90％，选丙烯酸树脂(分子量2-4万)和pvb(粘度20-30)，用量各2.5％，聚酰胺蜡和气相硅为触变剂，用量各5％，混合并加热到110℃，搅拌1小时，冷却后制得有机载体，按kh560硅烷偶联剂15％，tm-3钛酸酯偶联剂15％、聚丙烯酰胺为分散剂30％、聚醚改性硅油为流平剂，用量35％、聚氧丙烯甘油醚为消泡剂5％称料，搅拌均匀制得有机添加剂，金属铝粉为al-si合金粉(d50为5-7um):2％。

综合以上实施例，该有机添加剂改性perc铝浆在铝浆中添加特定成分配制的有机添加剂和无机添加剂，添加后能够改变perc铝浆的性能，使其在开孔填充率、水煮特性、转化效率上与未添加前相比均有较为明显的提升。该有机添加剂中含有特定配比的偶联剂、分散剂、流平剂和消泡剂，能够较好的改善铝浆的印刷流平性和烧结特性，有助于丝网印刷过程中的实现铝浆对激光开孔的有效填充和形成均匀的铝膜，同时，在烧结过程中形成良好的局域铝背场。有机添加剂在烧结时为铝膜的形成提供良好的烧结气氛，形成致密而氧化均匀的铝膜，提高铝膜的耐水煮特性。无机添加剂调节了玻璃的熔化过程，有助于形成al-si合金层和激光开孔的铝膜填充，减小电池的串联电阻、提高了电池的开路电压和转换效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。