[发明专利]太阳能电池背场过渡浆料及其制备方法和太阳能电池片的制备方法以及太阳能电池片

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池背场过渡浆料及其制备方法和一种太阳能电池片的制备方法以及由该方法制备得到的太阳能电池片。

背景技术

当前关于太阳能电池的研究非常活跃，太阳能电池有望成为未来电力供应的主要支柱。太阳能电池的背场导电浆料是制作太阳能电池的主要辅助材料，形成的背电场可以提高太阳能电池的开路电压和短路电流。因此，太阳能电池的背场导电浆料的组成和制作工艺对太阳能电池片的性能有着很大的影响。

目前，常用的背场导电浆料主要由功能性粉体（金属粉，例如纯铝粉）、有机载体和高温下起粘结作用的无机玻璃粉组成。其中，金属粉作为导电相，它决定了浆料的电性能，并影响着成膜后的物理和机械性能。无机玻璃粉的主要作用是使浆料固化膜层与硅基体牢固结合，在烧结过程中起连接、拉紧、固定导电相相粒子的作用。有机载体用于控制浆料的流变特性和粘稠度，调节浆料的施工性能。浆料中的各种粉体在有机载体中进行充分搅拌和分散后形成膏状物。浆料烧结后形成的固化膜层由金属和无机氧化物成分组成。

现有技术中公开的各种太阳能电池用浆料，制成晶体硅太阳能电池后光电转换效率仍不够理想，且烧结温度高，烧结后形成的金属膜表面容易产生疤痕，与硅基体难以牢固附着，且由于金属膜与硅基片之间的热膨胀差异，电池片容易翘曲。因此，深入研究太阳能电池用浆料的组成及制造方法，是改善太阳能电池光电转换效率、提高金属膜与硅基体之间附着力、电池片不翘曲的关键技术之一。

发明内容

本发明解决了现有技术中的背场导电浆料存在的太阳电池光电转换效率不够理想、烧结后形成的金属膜与硅基体之间难以牢固附着、且电池片易翘曲的问题。

本发明提供了一种太阳能电池背场过渡浆料，以太阳能电池背场过渡浆料的总质量为基准，所述太阳能电池背场过渡浆料中含有70-80wt%的球形硅铝合金粉，0.5-3.0wt%的无机玻璃粉，17-29.5wt%的有机载体；所述球形硅铝合金粉中硅含量为10-15wt%。

本发明还提供了所述太阳能电池背场过渡浆料的制备方法，包括将无机玻璃粉先均匀分散于有机载体中，然后分批加入球形硅铝合金粉，研磨后得到所述太阳能电池背场过渡浆料。

本发明还提供了一种太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：先在硅片背面印刷背面银电极浆料，烘干后印刷本发明提供的太阳能电池背场过渡浆料，然后再印刷铝导电浆料，烘干后在硅片正面印刷正面银电极浆料，烘干后烧结，得到所述太阳能电池片。

最后，本发明提供了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片由本发明提供的制备方法制备得到。

本发明提供的太阳能电池背场过渡浆料，通过采用球形硅铝合金粉替代现有技术中常用的纯铝粉，作为浆料中的导电功能材料，且该球形硅铝合金粉中硅含量在10-15wt%，由于该球形硅铝合金粉的熔点低于铝粉熔点，能有效降低烧结温度，且烧结后形成的硅铝合金层厚度比普通铝粉大，相当于增加了铝原子在p型硅中的掺杂浓度，从而可提高电池的开路电压1-2mV以上。同时由于硅铝合金粉中铝在硅中分散均匀，因此可大大降低浆料中无机玻璃粉的含量，减弱无机玻璃粉对太阳能电池串联电阻的影响，从而提高本发明的太阳能电池背场过渡浆料的光电转化效率。另外，采用本发明提供的太阳能电池背场过渡浆料烧结后形成的硅铝层的热膨胀系数与p型硅基底更接近，烧结后电池片的弯曲度大大降低。

采用本发明提供的方法制备得到的太阳能电池片的硅片底层、硅铝合金层、铝层三层之间具有良好的附着力，无掉粉现象，表面金属膜光滑、无缺陷，不起珠或疱；且太阳能电池片的弯曲度小，开路电压高，光电转换效率高，例如156mm×156mm多晶硅太阳能电池的平均光电转换效率高达17.30%以上。

具体实施方式

本发明提供了一种太阳能电池背场过渡浆料，以太阳能电池背场过渡浆料的总质量为基准，所述太阳能电池背场过渡浆料中含有70-80wt%的球形硅铝合金粉，0.5-3.0wt%的无机玻璃粉，17-29.5wt%的有机载体；所述球形硅铝合金粉中硅含量为10-15wt%。