[发明专利]一种用于PERC晶体硅太阳能电池的背面银浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于背面银浆技术领域，具体涉及一种用于PERC晶体硅太阳能电池的背面银浆及其制备方法。

背景技术

太阳能发电直接将太阳辐射能转换为电能，是所有清洁能源中对太阳能的转换环节最少、利用最直接的方式。因为太阳电池比传统发电的成本高，使其安装应用受到了一定的限制，在未来一段时间内仍不能成为主流能源，所以提高太阳电池的光电转换效率和降低太阳电池的成本是未来晶体硅太阳电池发展的主要方向。

PERC(Passivated Emitter and Rear Contact，钝化发射极和背面接触)太阳电池是常规太阳电池的一种特殊类型，它的主要特征是在太阳电池的正面发射极和背面上都具有钝化膜结构。其中正面发射极上的钝化膜作为减反射层，而背面上的钝化膜通过穿孔形成接触，用来降低背面复合速率以提高太阳电池的转换效率。对比常规太阳电池，PERC太阳电池的转换效率可提升0.5～1％，是一种具有很大发展潜力的太阳电池结构。

与常规太阳能电池结构一样，PERC太阳电池也具有在它们的正面上的负极和在它们的背面上的正极。通常在硅片正面的钝化膜上丝网印刷并干燥正面银浆作为太阳电池的负极。在硅片背面穿孔的钝化膜上依次丝网印刷并干燥背面银浆和铝浆，并且背面银浆与铝浆有部分重叠区域。经烧结后，背面银浆与铝浆的重叠区域呈现合金状态，实现了电连接。为了最大程度地保留背面钝化膜的钝化效果，通常希望背面银浆应不具有烧透钝化膜的能力或仅具有很差地烧透钝化膜的能力，即经烘干烧结后，背面银浆不烧穿背面钝化膜。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种用于PERC晶体硅太阳能电池的背面银浆，该背面银浆印刷在晶体硅的背面钝化膜上，经烘干烧结后，该浆料不烧穿背面钝化膜，克服了传统背面银浆对背面钝化膜造成破坏从而引起的PERC晶体硅太阳能电池电性能下降的缺点。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述用于PERC晶体硅太阳能电池的背面银浆的制备方法，该制备方法工艺简洁，成本低，可与现有工艺相兼容。

本发明的第一个技术问题是通过如下技术方案来实现的：一种用于PERC晶体硅太阳能电池的背面银浆，由以下质量份配比的原料制成：导电金属40～70份，无机粘合剂1～10份，有机载体20～50份，添加剂1～10份。

进一步的，各原料的质量份配比优选为：导电金属45～65份，无机粘合剂2～6份，有机载体25～45份，添加剂1～10份。

本发明所述的导电金属包括银粉和/或银合金。

在银粉中，银颗粒可以是球状银粉、片状银粉、微晶银粉以及它们的混合物组成。

银的粒度不受限定，在一个优选的实施方案中，所述银粉为球状银粉与微晶银粉的混合物，其中球状银粉的D50在0.1～5μm，优选0.5～3μm，微晶银粉为纳米尺度，它的D50在10～200nm，优选20～100nm。

以背面银浆总质量计，银粉可以以40～70％的质量百分含量存在于背面银浆中，优选45～65％的质量百分含量。

就银合金而言，银可与一种或多种其它金属例如铜构成合金，银的质量百分含量大于99％。

进一步的，本发明中的背面银浆的导电金属中除了银粉和/或银合金外还可伴有少量的一种或多种其它颗粒状金属，可选的其它颗粒状金属包括铜粉、钯粉、镍粉、钴粉或者铝粉。

在一个优选的实施方案中，所述的导电金属为银粉和铝粉，其中银粉的质量百分含量为97～99％，铝粉的质量百分含量为1～3％。

本发明所述无机粘合剂优选为玻璃料。

所述玻璃料选自无铅玻璃料或含铅玻璃料。

其中所述的无铅玻璃料的软化点温度为500～800℃，其由以下质量百分含量的原料组成：Bi₂O₃ 40～73％、SiO₂ 10～40％、Al₂O₃ 0～15％、B₂O₃ 2～30％。

所述的含铅玻璃料的软化点温度为450～650℃，其由以下质量百分含量的原料组成：PbO 33～57％、SiO₂ 15～29％、Al₂O₃ 1～13％、CuO 1～15％和MnO₂ 6～10％。

以背面银浆总质量计，无机粘合剂的质量百分含量为1～10％，优选为2～6％。

其中玻璃料的D50为1～5μm，优选为1～3μm。