[发明专利]一种晶硅太阳能电池背面电极银浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池电极材料，尤其涉及一种晶硅太阳能电池背面电极银浆及其制备方法。

背景技术

太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生新能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。因此，太阳能被认为是21世纪最重要的新能源。越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

目前我国太阳能电池产量已超过20GW，是世界太阳能电池的第一大生产国。然而，我国太阳能电池的关键设备、原材料严重依赖进口，特别是晶体硅太阳能电池的电极银浆大多采用进口银浆，如美国杜邦、韩国三星等，严重制约了我国光伏行业的良性发展。晶体硅太阳能背面电极银浆是太阳能电池片的重要组成部分，可在太阳能电池背面形成银膜，与正面电极连接起来，起到电流的收集、汇流作用。

中国专利CN 102368391B公开了一种用于晶体硅太阳电池的高电导率无铅银浆，所述无铅银浆的组分及各组分的重量百分比为:导电银粉75％，玻璃粘合剂3％-5％，无机添加剂3％-5％，有机载体15％-19％，所述导电银粉为微米银粉和纳米银粉的混合粉末。该发明掺入了若干含量的低熔点纳米银，弥补了因氧化铅的限制使用而造成的烧结温度过高的缺陷；此外，通过微米银粉优化级配，且用纳米银替代了导电性差的氧化铅，烧结后能形成极高电导率、低欧姆接触及附着力极强的银电极，能够有效地降低晶体硅太阳能电池的串联电阻，从而提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。

中国专利CN 105655005 A公开了一种晶体硅太阳能电池用电极银浆，按照重量份数计，所述银浆原料组成为：银粉40～60份，锑粉5～10份，锰铜合金粉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，丙二醇单丁醚8～10份，松节油1～5份，卵磷脂1～3份，乙基纤维素0.1～0.5份，气相二氧化硅0.25～1份。该发明所得的电极银浆不含铅，完全符合环保要求，应用于太阳能电池的生产，能在太阳能电池表面形成附着力强、电池光电转换效率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低银膜串联电阻，从而提高太阳能电池光电转换效率的晶硅太阳能电池背面电极银浆，本发明还提供了一种所述电极银浆的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种晶硅太阳能电池背面电极银浆，按重量份数计由下述组分组成：超细球形银粉25～35份，片状银粉15～25份，无机玻璃粉2～6份，纳米六硼化镧0.5～1份，有机载体34～52份，有机添加剂1～10份。

优选地，所述有机添加剂为增塑剂、触变剂、表面活性剂、润湿剂中的一种或多种组合。所述的触变剂比如有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡等。所述的增塑剂比如苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类。多元醇酯类、苯多酸酯类、柠檬酸酯类等。

所述的有机载体属于现有技术公开的特征，可参阅中国专利CN 102368391B、中国专利CN 104485155 A等。超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧可通过市场购买而得。

本发明的超细球形银粉一般粒径小于0.6μm，其比表面积大，从而提高了电极银浆的导电能力。相比超细球形银粉，片状银粉微粒可以形成面与面的接触，故高温烧结后，片状微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠，从而显示了更好的导电性能。超细球形银粉与片状银粉通过合理搭配，超细银粉颗粒填充片状银粉层与层之间的间隙，可以提高导电能力。

本发明的纳米六硼化镧是一种优良的金属导体材料，应用于电极银浆时可以降低银膜串联电阻，大幅提高太阳能电池的光电转换效率，可高达18.88％。

优选地，所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。

优选地，所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。

优选地，所述的有机载体由有机树脂溶于有机溶剂中而得，所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为5～10：1。

优选地，按重量份数计由下述组分组成：超细球形银粉30份，片状银粉20份，无机玻璃粉5份，纳米六硼化镧0.8份，有机载体40份，有机添加剂5份。

一种所述晶硅太阳能电池背面电极银浆的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至80～100℃，加入有机树脂，保温搅拌2～3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；