[发明专利]一种晶体硅太阳能电池用电极混合浆料

说明书

技术领域

本发明涉及光电池电极材料，尤其涉及一种晶体硅太阳能电池用电极混合浆料。

背景技术

太阳能电池可以直接将光能转化为电能，是一种可以有效利用太阳能的方式，也 是重要的可再生清洁能源。近十年来，在快速发展的光伏产业中，高效率及低成本一直是两 个主要竞争点，晶体硅作为当前最主要的太阳能电池材料，凭借其电池的高效稳定一直占 据着光伏市场的大部分份额。

晶体硅太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装 置。当太阳光照射在晶体硅半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下， 空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流，这就是光电效应太阳能电 池的工作原理。晶体硅太阳能电池用电极混合浆料是制作光电太阳能电池重要的基础材 料。

CN101651155A中公开了一种硅太阳电池电极浆料电极浆料的组成与制备方法，该 专利提法以一种含硅合金粉形成的欧姆接触的硅太阳能电池的铝背场浆料，其组成是铝粉 40-70质量%，单质元素铟粉0.01-5质量%，有机黏合剂20-30质量%，无机黏合剂0.1-15质 量%，硅合金粉0.1-40质量%，总量为100质量%。采用该浆料可以增加合金层厚度，提高欧姆 接触，但是该浆料中，硅合金粉与功能导电粉（即铝粉）之间仅为简单的机械混合，烧结时并 不会降低铝粉的熔融温度，还可能在背场中引入杂质元素，降低电池的转化效率。另外，该 浆料中采用稀有金属铟粉，使得浆料的成本大大增加。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种晶体硅太阳能电池用电 极混合浆料。本发明的电极混合浆料具有在太阳能电池表面附着力强、电池光电转换效率 及导电能力优良的特点；本发明的电极混合浆料具有在太阳能电池表面附着力强、电池光 电转换效率及导电能力优良的特点；本发明工艺简单，成本低，具有广阔的应用前景。

本发明采用的技术方案如下：

一种晶体硅太阳能电池用电极混合浆料，按照重量份数计，所述混合浆料原料组成为： 银粉40~60份，锌粉5~10份，银包镍合金粉10~20份，磷酸铁锂/碳纳米管复合材料1~5份，玻 璃粉1~8份，硅烷偶联剂0.5~2份，丁基卡必醇醋酸酯10-15份，烷酸辛1-3份，羟甲基纤维素 0.1-0.5份，氢化蓖麻油0.25-1份。

进一步地，所述银粉为长度为3~7μm，直径为50~100nm的银纳米线；所述锌粉为活性锌 含量在98%以上，直径为1~3μm的雾化球形锌粉。

进一步地，所述银包镍合金粉为直径为5~8μm的球形颗粒。

进一步地，所述磷酸铁锂/碳纳米管复合材料的制备方法为：

（1）先将5~10份碳纳米管超声分散于400~500份乙醇与水的体积比为1:1的混合溶剂 中，形成碳纳米管分散液；

（2）再向碳纳米管分散液中分别加入20~25份碳酸锂、5~10份硝酸铁、5~10份磷酸二氢 锂及10~15份蔗糖，加热搅拌形成浆液，冷却至室温后超声分散10~20min，移入真空干燥箱 中放置15~20h，然后抽真空并加热至50~70℃，直至浆液中的溶剂挥发完全；

（3）将经步骤（2）处理过的复合材料在马弗炉中300~400℃预烧5~7h，再在700~800℃下 焙烧5~7h，得到所述磷酸铁锂/碳纳米管复合材料。

进一步地，所述玻璃粉的组分为SiO₂15~30份、Bi₂O₃10~20份，B₂O₃10~20份，BaO/ BaCO₃5~10份，γ-AL₂O₃15~25份，ZnO5~10份。

进一步地，所述玻璃粉为质量比为1:1的玻璃粉I和玻璃粉II，玻璃粉I的粒径为5~ 15μm，玻璃粉II的粒径为1~5μm。

进一步地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH602。