[发明专利]一种晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子浆料及其制备方法，尤其是一种晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料及其备方法。

背景技术

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁型能源，随着煤炭，石油等不可再生能源的日益枯竭，开发、利用太阳能成为一大热点，太阳能电池就是利用太阳能的一种重要手段。太阳能电池可分为晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、化合物半导体薄膜太阳能电池和光电化学太阳能电池等类型，但工业化生产的主要还是晶硅太阳能电池。

作为晶硅太阳能电池最为核心的组成部份，电池片为将光照下产生的电流收集并导出，需要在正面及背面上制作两个电极。制造电极的方法很多，丝网印刷及共烧是目前最为普遍的一种生产工艺。

晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料与背面电极用导电浆料、铝背场用浆料采用丝网印刷的方式涂附硅片上，并通过共烧结在硅片正面形成正面电极。

共烧结后的晶硅太阳能电池正面电极必须附着牢固、不落灰，硅片变形小，并且易于焊接，便于用导线将光照产生的电流收集并导出。

与同为电极用导电浆料的硅太阳能电池背面电极用导电浆料相比，硅太阳能电池正面电极用导电浆料必需具备穿透氮化硅减反射膜的能力。性能要求的不同，造成硅太阳能电池正面电极用导电浆料与硅太阳能电池背面电极用导电浆料配方甚至生产工艺上存在较大的差异。

现有技术中晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料由银粉、玻璃粉、添加剂、有机载体组成。其中玻璃粉作为无机粘接将导电性能优越的银粉与硅基片粘接为一体，同时在共烧结时，玻璃粉熔化穿透氮化硅减反射膜使银粉与硅基片之间形成良好的欧姆接触。中国发明专利ZL200910094945.3、ZL200910304312.0以及申请号为200810025430.3的发明专利就是此类技术的典型代表。

作为无机粘接剂的玻璃粉大都含有对环境污染严重的氧化铅、氧化镉，为此中国发明专利ZL200910304312、ZL200910218651.7用无铅玻璃粉替代有铅玻璃；作为无机粘接剂的玻璃粉为无机氧化物，导电性能差，引入后会降低正面电极的导电性能，申请号为200910026144.3的中国发明专利在玻璃粉中引入钌元素以提高电性能；作为无机粘接剂的玻璃粉与硅基片的膨胀系数相差较大，极易使硅基片弯曲变形，甚至使硅基片破碎，中国发明专利ZL200910094945.3在保留玻璃粉的同时引入硅合金粉以降低弯曲变形；作为无机粘接剂的玻璃粉为无机氧化物，焊接性能差，引入后降低了电极的可焊性与耐焊性。

玻璃粉在晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料虽然存在种种弊病，但作为无机粘接剂及共烧结时氮化硅减反射膜的熔化穿透减材料，玻璃粉在现有技术中依然是晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料必不可少的成份。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述问题。采用本发明浆料所形成的晶硅太阳能电池正面电极，导电性优良、附着牢固、焊接性好；所制作的太阳能电池电性能优越，变形小。

本专利的发明人经过反复多次试验，发现一些合金粉在氧化锌、二氧化锡等无机氧化物的协同作用下，在600℃左右可同氮化硅发生反应并破坏氮化硅减反射膜，从而寻找到玻璃粉的替代材料。

合金粉与玻璃粉一样，具备将导电性能优越的金属粉与硅基片粘接为一体的能力，合金粉与玻璃粉比较，合金粉导电性能优越、可焊性及耐焊性好、膨胀系数更接近硅基片。合金粉替代玻璃粉后，晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料因含有玻璃粉而存在的种种技术难题迎刃而解。

本发明公开了一种晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于这种浆料由导电金属粉、合金粉、有机载体、功能添加剂混合制备而成，上述各组分的重量份比如下：

导电金属粉                                                            60～85份

合金粉                                                                    1～10份

有机载体                                                                8～25份

功能添加剂                                                            0.1～5份