[发明专利]一种低翘曲太阳能电池背铝浆料

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电浆料，具体涉及一种低翘曲太阳能电池背铝浆料。

背景技术

在制造晶体硅太阳能电池时，利用丝网将铝浆印刷在硅片的背面，经过干燥、烧结、冷却等工艺，可以形成在硅基板和铝层之间形成硅-铝合金层，以消除硅片和电极之间的肖特基势垒，实现良好的欧姆接触，且冷却后的硅片上形成掺杂有铝的硅外延生长层，即背场层，以提高电池的开路电压和提高光电转换效率。目前背铝浆料的研发出了考虑提高电池的光电转换效率之外，主要还需要考虑电池硅片的翘曲值。由于背铝浆料覆盖了硅片的绝大多数表面，而背铝浆料中最主要的成分铝与硅片的热膨胀系数相差接近一个数量级，在烧结后的电池硅片的冷却过程中，铝层的收缩远大于硅层的收缩效率，当冷却温度低至硅铝共晶的温度577℃后，熔融态的硅铝层凝固，硅层和铝层由于硅铝合金层连接，将不能够发生相对位移，此后收缩上的差异将导致连接处产生应力，最终导致电池硅片弯曲、破损。加上目前的发展趋势是使用的硅片厚度越来越薄，薄硅片带来的翘曲问题更为严重。

为了改善这种翘曲现象，申请号为200910094775.9的中国专利提出用低熔点金属粉代替玻璃粉起粘结作用，其中添加金属锑改善铝导电浆料在烧结形成铝膜过程中引起的弯曲。但是由于低熔点金属粉烧结过程中易氧化，对烧结工艺要求较高。而该专利所提倡的用金属锑改善铝导电浆料在烧结形成铝膜过程中引起的弯曲，因为金属锑是一种独特的热缩冷胀。但是在添加有金属锑的铝导电浆料中，金属锑受热易氧化，氧化的话，则失去热缩冷胀的特性，因此这种铝导电浆料对烧结工艺要求较高。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种低翘曲太阳能电池背铝浆料。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种低翘曲太阳能电池背铝浆料，其组分按重量百分数计算包括：

铝粉                                   60~80%

无铅玻璃粉                             0.5~7%

有机载体                               19.5~29.5%

空心玻璃微珠                           0.1~5%

金属锑粉                               0~5%，

其中空心玻璃微珠的粒径为≤6.5μm。由于空心玻璃微珠内部为真空或稀薄的气体，添加空心玻璃微珠保护背铝浆料在加热烧结和冷却成型过程中受到的热冲击，可以增加铝膜的弹性，降低背铝浆料的热膨胀系数，从而降低铝膜的翘曲度。

    空心玻璃微珠的制备方法有很多，比如，可以采用申请号为201210352397.1的中国专利中所公开的方法，该方法包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、筛选、检验步骤，其中粉碎步骤为，将熔化后的玻璃液在2MPa以上高压气体作用下通过多孔喷嘴喷出，使之形成向下溅落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液在下落过程中与高速旋转的转鼓表面碰撞，转鼓内通过循环水冷却，玻璃液滴在重力、离心力、溅射力的共同作用下形成玻璃颗粒，将收集的玻璃颗粒过2000目筛，即可得到粒径为≤6.5μm的空心玻璃微珠。

优选地，所述空心玻璃微珠的组分按其重量百分数包括：60~75%SiO₂、10~15%Al₂O₃、10~15%Na₂O、1~5%ZrO₂、1~3%CaO、0~2%MgO；其中，各组分重量百分数之和为100%。所述无铅玻璃粉的组分按其重量百分数包括：5~15%B₂O₃、55~85%Bi₂O₃、2~8%ZnO、5~15%SiO₂、0.5~5%MoO₃、0~5%ZrO₂；其中，玻璃粉各组分重量百分数之和为100%。

所述空心玻璃微珠最好是表面经偶联剂处理的空心玻璃微珠。经过偶联剂表面处理后可以增加空心玻璃微珠在背铝浆料中分散的均匀性。

所述空心玻璃微珠的粒径优选为1.3~2.6μm。所述玻璃粉的粒径优选为1.3~6.5μm。所述玻璃粉的粒径最好为2.6~6.5μm。这样空心玻璃微珠主要占据玻璃粉的间隙之间，有利于紧密堆积，有利于玻璃粉组分更有效地同时粘结住铝粉以及空心玻璃微珠。