[发明专利]太阳能电池正面电极导电浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体地涉及太阳能电池正面电极导电浆料及其制备方法。

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、利用太阳能成为大热点，太阳能电池就是利用太阳能的一种重要手段。其中，已经实现工业化生产的晶硅太阳能电池就是太阳能电池中的一种。

作为晶硅太阳能电池最为核心的组成部分，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覆于硅片上，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电极必须附着牢固、不落灰，硅片不易变形，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还必需具备穿透氮化硅减反射膜的能力。

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，熔融的玻璃粉蚀刻并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。通常玻璃粉在浆料中有如下作用：1.润湿金属粉，促进金属粉的烧结；2.蚀刻减反射层，并推动金属与硅表面的接触并保证两者间的粘结作用。为了达到金属粉与硅表面良好的欧姆接触，则要求减反射层必须被完全蚀刻，同时又不能穿透PN结区。在玻璃粉的选择时，玻璃粉的成分、软化点、热膨胀系数、润湿性能、用量等都会影响烧结过程中的物理化学变化，进而影响太阳能电池的各种性能。玻璃粉在烧结过程中逐步软化，在短暂的工艺周期内，通常为1～2分钟，软化时部分玻璃粉停留在金属粉中流动，另一部分玻璃粉软化至底层与减反射层反应。如果玻璃粉含量较少，则不能保证与减反射层充分接触并与之完全反应。若要保证减反射层完全被穿透，则需要加足够量的玻璃粉。若玻璃粉加入量越高，导电金属相的相对含量越低，金属颗粒间接触几率越少，导电性能严重劣化。或通过选用软化点较低的玻璃粉，如软化点小于400℃，以保证在整个工艺过程中有足量的玻璃粉沉积在减反射层表面，与之完全反应。但玻璃粉过早的软化，会堵塞金属粉体之间的连通孔隙，阻碍有机载体的有效排出。

目前，通常选用Pb-Si玻璃体系作为正面电极浆料的玻璃粉，同时也出现了将Pb、Te氧化物以及其他氧化物或氟化物的熔体熔融经淬火制得的Pb-Te玻璃体系。但不管何种玻璃粉系统，受到玻璃粉本身的物理性能约束，都存在以上的问题，使得制作合适的玻璃粉和浆料的难度大，使用工艺窗口窄。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不含玻璃料、附着牢固，欧姆接触好，能提高晶硅太阳能电池综合性能的太阳能电池正面电极导电浆料，以及一种工艺简单，条件易控，生产成本低的太阳能电池正面电极导电浆料制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明的一个目的是提供一种不含玻璃料、附着牢固，欧姆接触好，能提高晶硅太阳能电池综合性能的太阳能电池正面电极导电浆料，其包括如下组分：

金属粉,所述金属粉在所述太阳能电池正面电极导电浆料中的重量比例为70～95wt%；

腐蚀粘结剂，所述腐蚀粘结剂在所述太阳能电池正面电极导电浆料中的重量比例为0.5～12wt%；

有机载体,所述有机载体在太阳能电池正面电极导电浆料中的重量比例为5～25wt%；

其中，所述腐蚀粘结剂为铅碲系晶体化合物，其熔点温度为440℃～760℃;所述的金属粉和腐蚀粘结剂随机地分散在有机载体之中。