[发明专利]一种基于有机硼添加剂提升PERC太阳能电池铝浆性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具有涉及一种高效晶体硅太阳能电池局域背场铝浆及提升PERC电池铝浆性能的有机添加剂。

技术背景

背钝化太阳能电池(PERC)相比于传统太阳能电池，具有更加高效的转换效率。工业上，正在尝试使用PERC太阳能电池逐渐代替传统晶体硅太阳能电池。PERC太阳能电池在硅片正反面均进行钝化处理，同时利用激光在硅片背面进行开槽。钝化处理之后的表面膜可以降低载流子的复合，提升转换效率；还可以降低接触电阻；同时还具有减反射作用。激光开槽处作为铝浆和硅片的结合处，决定了铝浆和硅片能否形成良好的欧姆结合；另一方面，激光开槽宽度对电池开路电压有重要影响，开槽宽度越小，开路电压越高。为了获得更高效的太阳能电池，只能控制开槽宽度尽可能的小。此时，PERC太阳能电池背面的铝浆对提升电池效率也就起着至关重要的作用。

铝浆在烧结过程中会与硅片发生互扩散，由于柯肯达尔效应，铝浆不能很好地与硅片进行欧姆结合，此时需要添加一些其他元素来增强铝硅的欧姆结合，以降低电阻，提升电池转换效率。

在衡量铝浆抗老化能力时，常采用水煮测试来模拟极端天气对铝浆的抗老化性能的影响。水煮测试是将烧结过后的太阳能电池片，完全浸没在水中，在80℃水中煮20～30min后，观察铝粉是否脱落，水中是否出现气泡，水煮完毕取出硅片后，水是否清澈透明。能否找到一种合适的有机添加剂，在提升欧姆结合的同时，提高印刷性能和水煮性能，是PERC太阳能电池铝浆当前面临的难题。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于有机硼添加剂提升PERC太阳能电池性能的方法，其特征在于，包括以下成分：铝粉65～75％，玻璃粉0.5～1.5％，有机载体20～30％，有机添加剂0.5～3.5％。

本发明铝浆中铝粉为粒径1～8μm的球形铝粉。

本发明铝浆中铝粉为粒径1～3μm和5～7μm的铝粉按1:2～1:3混合。

本发明铝浆中玻璃粉粒径为1～3μm。

本发明铝浆中有机载体为含乙基纤维素、醇酯的混合物。

本发明铝浆中的有机添加剂的化学式通式为

本发明铝浆中的有机添加剂A₁、A₂、A₃、A₄为苯环、甲基、乙基一种或多种官能团。

按以下方式进行：

(1)配置铝浆：

将铝粉、玻璃粉、有机载体及有机添加剂混合均匀，使混合物呈均匀糊状。加入三辊研磨机经过一遍粗磨和两遍细磨，使浆料均匀分散。

(2)印刷铝浆

铝浆黏度控制在15～30Pa·s，进行丝网印刷，保证铝浆均匀的涂覆于PERC太阳能电池片表面。

(3)烧结过程

将印刷好的PERC太阳能电池片现在300℃～450℃下进行烘干，然后在800℃～950℃进行烧结。

附图说明

图1实施例1中，铝浆中未添加有机硼添加剂的水煮性能测试结果。

图2实施例3中，铝浆中添加0.8％有机硼添加剂的水煮性能测试结果。

图3实施例4中，铝浆中添加1.0％有机硼添加剂的水煮性能测试结果。

图4实施例1中，未添加有机硼添加剂的PERC太阳能电池截面SEM微观形貌。

图5实施例2中，添加0.5％有机硼添加剂的PERC太阳电池截面SEM微观形貌。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

具体实施例1：

一种提升PERC太阳能电池铝浆性能的方法，所述PERC太阳能电池铝浆有下列成分组成：铝粉70.0％，玻璃粉1.0％，有机载体29.0％，四苯硼钠0％。

(1)配置铝浆：

将铝粉、玻璃粉、有机载体混合均匀，使混合物呈均匀糊状。加入三辊研磨机经过一遍粗磨和两遍细磨，使浆料均匀分散。

(2)印刷铝浆

铝浆黏度控制在15～30Pa·s，进行丝网印刷，使铝浆均匀的涂覆于PERC太阳能电池片背面。

(3)烧结过程

将印刷好的PERC太阳能电池片先在300℃～450℃下进行烘干，然后在800℃～950℃进行烧结。

将上述方法制备的PERC太阳能电池片在80℃的热水中煮20～30min后，取出观察，电池片背面有大量黑点以及上述铝粉脱落的情况。水煮过程中有气泡产生，水煮完毕取出电池片后，水有些浑浊。

具体实施例2：