[发明专利]背钝化点接触太阳能电池铝浆用无铅玻璃粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种背钝化点接触太阳能电池铝浆用无铅玻璃粉及其制备方法，包括以下重量百分比组分：ZnO20～50%、V₂O₅5～25%、B₂O₃13～30%、Al₂O₃10～25%、SiO₂1～5%、CaO1～5%、Bi₂Se₃1～10%和MoTe₂1～10%。将各组分在混料机中搅拌转动1h混合；将混合料置于温度为1100～1250℃的电阻炉中熔炼30～60min，通入氮气保温30～60min；将熔制好的熔融玻璃轧成薄片；将薄片粉碎至粒度1～3um后，对玻璃粉末进行气流分级筛分，得到中位粒径为1.5～2.5um，软化温度为480～510℃无铅玻璃粉。本发明玻璃粉不含氧化铅，软化点低，能将铝电极与硅基板形成良好欧姆接触，制得的太阳能电池转化效率高。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种背钝化点接触太阳能电池铝浆用无铅玻璃粉，同时还涉及该背钝化点接触太阳能电池铝浆用无铅玻璃粉的制备方法。

背景技术

普通晶体硅太阳能电池的效率通常低于20％，目前，为了提高太阳能电池的转换效率和降低晶体硅成本，背钝化点接触太阳能电池（Passivated Emitter and Rear Cell，简称 PERC）因其效率高于20％，逐渐成为太阳能电池研究的热点。区别于普通晶体硅太阳能电池，PERC 电池的关键在于背钝化和点接触，即在电池硅片背面上镀有一层钝化膜，背电极采用点接触形式，钝化膜一般是绝缘体。为了将电流导出电池，制备PERC 电池时，通常用激光将钝化膜开出一些直径约 40 微米大小的孔洞，然后将专用铝浆灌入孔洞中，铝浆只在穿孔处与硅基底接触，高温烧结后形成铝背电极。由于接触面很小，故称为点接触。这样既保持了背面场效应，使铝与硅晶体界面的高复合速率区域大大减少，同时背面的入射光可由背电极引出电流，从而实现双面光电转换功能，电池效率得到提高。

传统晶硅太阳能电池用铝浆，在局域接触条件下高温烧结时，硅易溶于铝，使得铝和硅基体接触界面形成空洞而断路，增大了铝硅的局域接触电阻，形成的铝电极导电性差。新型电池片的技术对铝浆提出新的要求，在铝浆里需添加一些其他物质来增强铝硅的紧密接触，以形成具有良好导电性铝背电极。玻璃粉是目前用在PERC铝浆中最常用添加物质，在铝浆烧结过程中，玻璃粉将熔化腐蚀铝粉表面氧化层，使铝颗粒具有导电性；同时玻璃粉与铝颗粒相互紧密接触，形成铝硅合金从而使铝背电极具有良好的导电性。因此，玻璃粉组分、含量的变化及制备方法是直接影响铝浆能否和硅片有良好的欧姆结触的重要因素，是影响PERC晶硅电池的效率关键环节之一。用于铝浆的玻璃粉常见的有PbO～ZnO～B2O3 系、PbO～B2O3～SiO2 系、PbO～Bi2O3～B2O3系等。这些玻璃粉为了追求低的软化点，通常含有对环境有害的Pb元素，这种元素对环境不利，会对人身体造成极大的伤害。

中国专利CN107673623A公开了一种双面PERC铝浆用玻璃粉及其制备方法，在高含铅玻璃粉中，氧化铅与二氧化硅形成的螺旋形网状结构使玻璃料能破坏铝膜和硅衬底，促进铝硅合金形成及铝层的致密性，具有良好的导电性，但该玻璃粉组份仍含高达20～50%的氧化铅，不适应环保要求。

鉴于以上各种情况，提供一种不含氧化铅，软化点低，能将铝电极与硅基板形成良好欧姆接触的用于背钝化点接触太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉及其制备方法是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种不含氧化铅，软化点低，能将铝电极与硅基板形成良好欧姆接触的背钝化点接触太阳能电池铝浆用无铅玻璃粉。