[发明专利]用于晶硅太阳能电池正面银浆的低熔点玻璃粉及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料，尤其是涉及一种用于晶硅太阳能电池正面银浆的玻璃粉及制备方法。

背景技术

太阳能发电具有诸多无可比拟的优点。太阳能具有资源丰富，取之不尽用之不竭的特点。同时，太阳能发电设备结构简单，易安装运输，建设周期短，维护简单，使用方便，安全。并且，发电过程中无需消耗燃料，无机械转动部件，不会对环境造成任何污染和破坏。因此太阳能发电具有明显的经济效益。

晶硅太阳能电池发电以其较高的转化效率，长寿命以及低成本，仍是目前主要的太阳能发电方式。晶硅太阳能电池正面金属化主要采用丝网印刷来实现，而作为丝网印刷的原料，银厚膜浆料在追求更高的电池效率的目标指引下，不断改进更新。银厚膜浆料中的玻璃含量一般占浆料的质量的1～5％，但是却是获得好的电极性能的必不可少的因素。玻璃相在电极烧结过程中起到以下几个方面的作用：1.助熔，使银在较低温度和较短时间内烧结成致密的结构，获得好的体电导率2.蚀穿氮化硅膜，为了最大利用入射光，晶硅电池表面镀有一层绝缘的氮化硅膜，在烧结过程中蚀穿这层绝缘膜是形成银电极和硅基片之间好的的欧姆接触的前提。3.传输银，由于玻璃本身也属于绝缘体，为了获得好的欧姆接触，玻璃体内析出金属颗粒以及在硅片表面形成金属发射点是获得好的欧姆接触的基础。为了满足以上三个要求，玻璃必须具有较低的软化温度，适宜的膨胀系数，对银和硅能很好的浸润能力以及好的化学稳定性。含铅玻璃体系可以同时满足以上几个要求，但是出于环境保护的考虑，中国专利CN102910828A、CN102126829A中分别公开了Bi-Zn-B,Ba-Zn-B两种无铅玻璃体系。而实际应用中发现，不含铅的玻璃体系难以获得和含铅玻璃体系类似的 性能。因此，目前商业化的正面银浆都采用了含铅的玻璃相。为了追求更高的电池转换效率，晶硅太阳能电池硅片的扩散方阻越来越大，意味着PN结的深度越来越浅，这就对玻璃相的性能提出了更高的要求。

本发明所要解决的技术问题是改善传统的铅硅体系玻璃相，使其满足高方阻晶硅电池片的要求，同时尽量减少对环境的污染。本文提供了一种低铅含量的玻璃粉及其制备方法，该玻璃粉通过降低玻璃中铅的含量，在体系中加入特定氧化物，不仅可以削弱玻璃对硅基片的腐蚀，降低蚀穿PN结的风险，同时可以获得对银界面更优异的润湿性能和对银离子的传输性能，形成好的欧姆接触，从而提高晶硅电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种用于晶硅太阳能电池正面银浆的低熔点玻璃粉及制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种用于晶硅太阳能电池正面银浆的低熔点玻璃粉，其特征在于，由以下重量百分含量的物质配制加工而成：

上述用于晶硅太阳能电池正面银浆低熔点玻璃粉的制备方法，按下列步骤和条件加工：

(1)按重量百分比称取各原料混合均匀；

(2)将混合均匀的原料倒入坩埚，加盖后放入马弗炉内加热熔融成玻璃 液；

(3)将玻璃液水淬成玻璃料；

(4)将玻璃料烘干；

(5)将烘干后的玻璃料粉碎成粒径范围为0.5～5um的玻璃粉。

步骤(2)中所用坩埚为刚玉坩埚，加热熔融温度为950～1200℃，保温40～80min。

步骤(5)中所述粉碎是采用行星球磨粉碎机粉碎。

本发明提供的低熔点玻璃粉用于制作高方阻晶硅太阳能电池正面银浆料时，能很好的浸润银，增加对银离子的溶解，在硅表面形成更多的银晶粒，形成好的欧姆接触，降低接触电阻。同时，由于降低了玻璃体内的铅含量，降低了击穿浅结的风险。从而有利于提高太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，表1是实施例的成分配比及由其制备的电池片的性能指标。

实施例1