[发明专利]一种晶硅太阳能电池背电场合金铝浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产晶硅太阳能电池背电场的原料，具体涉及一种晶硅太阳能电池背电场合金铝浆及其制备方法。

背景技术

硅基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。

在晶硅太阳能电池生产工艺中，电池背电场主要使用金属铝浆料，铝浆料由金属铝粉、有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂等原料配制而成。铝粉在高温时可与硅形成共熔合金，并在电极中起导电作用，能和半导体材料硅形成良好的欧姆接触；无机玻璃粉在高温烧结过程中熔化，将铝粉附着在硅片表面，形成致密均匀的导电膜；有机粘合剂起分散作用，使粉体均匀分散在浆料中，形成一种稳定的悬浮体，保持浆料内各组分的配比；添加剂是用来改变浆料的工艺性能，使浆料具有一定的流动性、触变性、可塑性，使浆料易于丝网印刷。

目前，晶硅太阳能电池在国内外的研究十分活跃，其背电场铝浆作为电池的电极在转换效率中起着重要的意义，目前国内外的晶硅太阳能电池背电场铝浆都是采用单一的金属铝粉制备，仍然存在印刷烧结后出现硅片翘曲、附着力差、烧制后形成铝珠等情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止硅片翘曲，具有优异的导电性能，良好的粘结性和高光电转换效率的一种晶硅太阳能电池背电场合金铝浆及其制备方法。

通过使用铝硅锌合金粉，使浆料在高温热处理过程中与硅片形成良好附着力，产生硅-铝锌合金，使硅片背场产生p+型半导体，提高晶硅太阳能电池的转换效率，通过调节合金铝浆中有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂的组分及配比，可以适应现有晶硅太阳能电池的各种生产工艺。

本发明的技术解决方案如下：一种晶硅太阳能电池背电场合金铝浆，所述合金铝浆配方按质量百分比为：

铝硅锌合金粉  70-79；

有机粘合剂    19-30；

无机玻璃粉    1-5；

添加剂        0.1-1。

进一步的，所述合金铝浆配方按质量百分比为：

铝硅锌合金粉  72-76；

有机粘合剂    21-23；

无机玻璃粉    2.1-3.5；

添加剂        0.2-0.6。

所述铝硅锌合金粉的组分按质量百分比为：

铝：91-99 ；  硅：0.1-6 ；  锌：0.1-3。

进一步，所述铝硅锌合金粉的组分按质量百分比为：

铝：92-97  ； 硅：2-5  ； 锌：1-3。

在上述所述铝硅锌合金粉中，铝的含量在95%以上，合金粉的平均粒径为1-5μm。

所述有机粘合剂的组分配方按质量百分比为：

松油醇：45-55 ；  乙基纤维素：5-10  ； 二乙二醇丁醚乙酸酯：40-50。

所述无机玻璃粉包括SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、ZnO、BaO、CaO，其配方按质量百分比为：

 SiO₂ ：0.1-20  ； Bi₂O₃ ：40-80  ；  B₂O₃ ：0.1-5

     ZnO ：1-10   ；   BaO ：0.1-5   ；  CaO ：0.1-2。

进一步，所述无机玻璃粉包括SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、ZnO、BaO、CaO，其配方按质量百分比为：

     SiO₂ ：5-15  ； Bi₂O₃ ：50-75  ；  B₂O₃ ：2-4

     ZnO ：4-8    ；  BaO ：1-3   ；  CaO ：1-1.5。

所述添加剂为含钛的氧化物，具体为氧化钛、氧化锡和氧化锑中的至少一种，该添加剂颗粒粒径小于5μm。

一种晶硅太阳能电池背电场合金铝浆的制备方法，包括以下步骤：

   a、 制备有机粘合剂：按上述有机粘合剂的配比混合后，在50-100℃温度下溶解，得到透明的有机粘合剂；