[发明专利]应用于N型晶体硅太阳能电池的背场铝浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的背场铝浆及其制备方法，具体涉及一种N型晶体硅太阳能电池的背场铝浆及其制备方法。

背景技术

目前晶体硅太阳能电池在国际光伏市场上长期占据主导地位，而晶体硅太阳电池按照衬底材料来分主要分为p型衬底和n型衬底，N型晶体硅相比于P型晶体硅具有以下优点：① 相同电阻率的N型晶体硅要比P型晶体硅具有更长的少数载流子寿命。② N型晶体硅对金属杂质的容忍度要远高于P型晶体硅。③ 在地面时N型晶体硅光致衰减现象要比P型晶体硅好。因为在地面时并不存在太空辐射的影响，此时P型晶体硅仍然存在性能衰减，而n型晶体硅的性能则显得更加稳定。

N型晶体硅太阳能电池可以分为铝背发射极、硼前发射极和硼背发射极三种结构。铝背发射极太阳电池的p-n结位于电池背表面，作为电池发射极的p+区域由铝电极和硅衬底之间的铝硅合金过程所形成。铝背发射极n型太阳电池的制作流程也跟传统P型太阳电池相似，具体步骤包括：①制绒清洗；②POCL₃扩散前表面场；③PECVD镀SiNx减反射膜；④去背结；⑤丝网印刷电极；⑥烧结。

目前，国内外客户对N型硅太阳电池铝背发射极的性能要求包括：①掺杂浓度高(大于10¹⁹cm^-3)；②掺杂层较厚（大于4微米）；③均匀；④电池片低翘低。而针对上述要求，未见相关专利报道。

发明内容

发明目的：本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种应用于N型晶体硅太阳能电池的背场铝浆及其制备方法。

技术方案： 一种应用于N型晶体硅太阳能电池的背场铝浆，由下列重量份数的各组份组成：氮气雾化铝粉65～85份、有机粘结剂15～30份、玻璃粉0.5～3份、助剂0.5～3份，所述氮气雾化铝粉为球形铝粉中位径D50：1.0～2.5μm，D90：2.25～5.0μm，跨度：1.25～1.7，铝粉为含量大于99.9%的球形铝粉。

作为优选，所述的有机粘结剂的组成及重量百分含量为20～40%高分子聚合物和60～80%有机溶剂。

作为优选，所述的高分子聚合物为聚乙烯醇缩醛树脂、聚酰胺树脂和乙基纤维素中的一种或几种；所述的有机溶剂的组成及重量比例：松油醇：丁基卡必醇：卵磷脂=3:2:1。

作为优选，所述助剂有高掺杂添加剂和耐腐蚀添加剂。

作为优选，高掺杂添加剂为硅铝硼三元合金，硅铝硼三元合金由下列重量份数的各组份组成：0.5～3份硅、75～85份铝和10～20份硼。

作为优选，耐腐蚀添加剂为五氧化二钒。

一种应用于N型晶体硅太阳能电池的背场铝浆的制备方法，包括以下步骤：

⑴将铝粉、助剂、玻璃粉与有机粘结剂混合，采用分散机在700-1000rpm转速下，分散30～50min后，，在三辊研磨机上进行12遍的研磨；

⑵加入占原料总量1-5%的有机溶剂，采用高速分散机在1000-2000rpm转速下，分散15-35min,分散均匀，罐装封口待用。

有益效果：本发明克服了现有P型晶体硅在地面应用中仍然存在衰减的问题，提供了可用于铝背发射极N型太阳电池的背场铝浆，可提高晶体硅的少子寿命，以及减少光致衰减现象。本发明组份配比合理、制备工艺简单、制备的铝浆与N型衬底的附着力强，烧结制备的铝背场具有高掺杂、均匀性好、耐水煮和低翘曲等优点，适于工业化生产。

附图说明：附图1为铝背发射极n型太阳电池结构示意图。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

附图中，1—n型钝化介质膜，2—n型金属电极，3—n型基体，4—n++前表面场，5—铝合金p+发射极，6—铝。

本发明中，氮气雾化铝粉为球形铝粉中位径D50：1.0～2.5μm，D90：2.25～5.0μm，跨度：1.25～1.7，铝粉为含量大于99.9%的球形铝粉。高分子聚合物为聚乙烯醇缩醛树脂、聚酰胺树脂和乙基纤维素中的一种或几种。耐腐蚀添加剂为市售五氧化二钒。