[发明专利]一种钝化发射极太阳能电池铝浆

说明书

技术领域

本发明涉及电子浆料技术领域，具体涉及一种钝化发射极太阳能电池铝浆。

背景技术

PERC太阳能电池即钝化发射极背面接触电池，其电池的特点是：(1)电池的正反两面都沉积钝化膜，钝化膜具有减反射和增加红光相应双重功能，而且降低载流子在背面的符合；(2)通过激光技术在背面介质层上开槽，露出线状或者点状的硅衬底，背场的铝浆则直接覆盖在背面钝化膜上与硅基体形成局部接触。根据PERC电池的结构特点，电池需要双面钝化和背面局部接触，从而大幅降低表面复合，提高电池转化效率。常规铝浆不能很好的填充在钝化膜开线或者开点处，且在局域接触条件下高温烧结基体硅材料易溶于铝，使得铝和基体材料接触界面形成空洞而断路，导致铝背场的接触电阻增加。改进的技术方案如CN106601330A中公开了一种具有高填充率的PERC电池局域背场用铝浆及其制备方法，通过加入纳米铝硼锑合金粉，使玻璃粉具有很好的浸润性，偶联剂的加入能够改善合金粉的表面性能，使其更好的分散于铝浆中。但是，实验发现上述铝浆所形成的铝背场与钝化层的附着力有所增加，但铝浆的填充性能并没有明显改善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种烧结后欧姆接触优良、接触电阻较低的钝化发射极太阳能电池铝浆。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种钝化发射极太阳能电池铝浆，包括有机载体、无机粘结剂、铝粉和润湿剂，有机载体的主要组分为有机溶剂和增稠剂；其特征在于，其中润湿剂为选自三乙醇胺、硅酸化三乙醇胺、月桂基磷酸酯表面活性剂、单硬脂酸甘油酯、聚山梨酯中的一种或者两种以上的组合。

润湿剂可以降低铝浆的表面张力，促使铝浆很好的填充在钝化膜的开线或开点处，烧结形成的合金层与硅基底可形成优良的欧姆接触，降低接触电阻。

上述的硅酸化三乙醇胺包含低硅酸化三乙醇胺和高硅酸化三乙醇胺。高硅酸化三乙醇胺对铝粉具有保护作用，使用高硅酸化三乙醇胺的铝浆化学稳定性更好。

上述有机溶剂与现有技术中铝浆的溶剂相同，为选自松油醇、醋酸丁酯、醇酯十二、丙二醇、1-甲基2-丙基-乙酸酯、乙二醇丁醚、甲氧基丙醇、二异丁酮中的至少一种；增稠剂为选自乙基纤维素、羟甲基纤维素、硝化纤维素、丙烯酸树脂、醇酸树脂、松香树脂、酚醛松香树脂中的至少一种。

优选的技术方案为，所述铝浆中还包括流平剂，所述流平剂为选自丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物和有机硅改性聚丙烯酸酯中的至少一种。上述两种丙烯酸酯的加入，可以短时间内消除丝网痕迹，与润湿剂同时使用能有效减少铝背场空洞的数量，接触良好。

优选的技术方案为，按重量份数计铝浆的组分包括：有机载体20～40份、无机粘结剂0.5～2.5份、润湿剂0.5～5份、流平剂1～5份和50～70份铝粉；有机载体中有机溶剂的重量百分比为60～90％，有机载体中增稠剂的重量百分比为2～20％。

为了优化铝膜与硅基底的附着力，优选的技术方案为，无机粘接剂由PbO-ZnO-Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂-Sb₂O₃体系玻璃粉和BaO-V₂O₅-ZnO-Al₂O₃-SiO₂体系玻璃粉组合而成，无机粘接剂粒径为7-11um。

为了进一步优化硅基底的附着力，优选的技术方案为，无机粘结剂中PbO-ZnO-Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂-Sb₂O₃体系玻璃粉的重量百分比为60～85％。

为了优化湿膜的表面张力梯度，减少湿膜的表面张力差，改善表面流动状态，使涂膜迅速流平，优选的技术方案为，丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸乙酯单体与丙烯酸丁酯的比例为(3～1.5):1，丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物的相对分子量为6000～9000。常规的丙烯酸类流平剂的有点在于强的流平性，更具有消泡能力，不影响层间附着力，缺点在于基材润湿性差，不能消除缩孔。上述分子量的丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物与润湿剂存在协同作用，烧结后开槽或开点处的膜体铝粉堆积致密无孔，铝浆其他组分的相容性更好，丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物向铝浆涂膜表面迁移速度快。