[发明专利]一种用于双面PERC太阳电池的背面电极浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池背面电极浆料技术领域，具体涉及一种用于双面 PERC太阳电池的背面电极浆料及其制备方法。

背景技术

太阳能是用之不尽，取之不竭的能源，如果从太阳能获得电力，将造福人类，人们通过光伏效应制造太阳能太阳电池进行光电变换来实现。具有以下特点：①无枯竭危险；②无公害；③不受资源分布的地域限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高。

PERC电池的主要特征是(1)电池的正反两面都沉积钝化膜；(2)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。双面钝化则要求电池两面都需镀介质膜，背面局部接触则需要背面开膜，因此PERC电池工艺流程为：(1)碱制绒；(2)POCl₃扩散；(3)湿法背面刻蚀； (4)双面钝化薄膜；(5)背面介质薄膜开孔；(6)金属化。双面PERC太阳电池是PERC太阳电池的一种特殊结构，电池的背面印刷铝细栅线图案，并且电池的两个面都可以接受光照而发电。

传统背面电极浆料印刷在双面PERC太阳电池背面钝化膜上，经烘干烧结后浆料容易烧穿背面钝化膜，由于破坏了背面钝化膜从而会引起双面PERC太阳电池电性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于双面PERC太阳电池的背面电极浆料，将该背面电极浆料印刷在双面PERC太阳电池背面钝化膜上，经烘干烧结后该浆料不烧穿背面钝化膜，克服了传统背面电极浆料对背面钝化膜造成破坏从而引起双面PERC太阳电池电性能下降的缺点。

本发明所要解决的技术问题还在于提供上述用于双面PERC太阳电池的背面电极浆料的制备方法，该制备方法工艺简洁，成本低。

本发明所要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种用于双面PERC太阳电池的背面电极浆料，由以下质量份的原料制成：银粉50～70，无机粘合剂0.5～3，有机粘合剂20～40，有机添加剂0.05～0.2，无机添加剂0.5～2.0，环氧树脂0.1～3。

进一步的，各原料的质量份配比优选为：银粉55～65，无机粘合剂1.0～1.5，有机粘合剂25～30，有机添加剂0.08～0.12，无机添加剂0.8～1.5，环氧树脂0.5～2。

在上述用于双面PERC太阳电池的背面电极浆料的各原料中：

本发明所述的银粉优选为球状银粉、片状银粉、树枝状银粉和不规则状银粉中的一种或几种。

更佳的，本发明所述的银粉优选为球形银粉和片状银粉的混合物，所述球形银粉的D50优选为0.5～3.0μm，更佳为1.0～1.5μm，所述的片状银粉的D50优选为10～200nm，更佳为20～100nm。

本发明所述的无机粘合剂包括玻璃料，所述的玻璃料为无铅玻璃料或含铅玻璃料。

优选的，所述的无铅玻璃料包含以下质量百分含量的组分：Bi₂O₃ 60～80％、 SiO₂1～20％、Al₂O₃ 3～15％和B₂O₃ 1～8％，其具有600～800℃范围内的软化点温度。

优选的，所述的含铅玻璃料包括以下质量百分含量的组分：PbO 50～70％、 SiO₂15～25％、CuO 1～15％和MnO₂ 5～15％，其具有420～560℃范围内的软化点温度。

玻璃料的作用是作为一种无机粘合介质，使得各种无机颗粒烧结在一起，并紧密结合在硅片表面，这是影响电极附着力的关键步骤。

本发明所述的有机粘合剂由以下质量百分含量的原料制成：乙基纤维素 10～20％、丁基卡必醇醋酸酯10～15％、松油醇35～65％、丁基卡必醇10～40％、柠檬酸三丁酯5～15％、十六醇1～5％。

本发明所述的有机粘合剂通过以下方法制备获得：将乙基纤维素加入到有机溶剂丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、丁基卡必醇、柠檬酸三丁酯和十六醇中，采用微波加热至100～120℃，加热搅拌后使得乙基纤维素完全溶解，冷却至室温后使用。

有机粘合剂的作用是向银浆提供良好的施加性能，包括无机颗粒的稳定分散性、适当的粘度和触变性、对硅片的背面钝化膜和无机颗粒提供适当的润湿性、并且具有良好的烘干速率和良好的烧结性能。