[发明专利]一种全铝背场的背电极浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种全铝背场的背电极浆料及其制备方法和应用。该背电极浆料的原料组成包括：20％‑60％的银粉，1％‑40％的纳米金属粉，0.5％‑6％的玻璃粉组合物，10％‑50％的有机载体，0.01％‑0.1％的分散剂，0％‑5％的添加剂，该背电极浆料各组成的总质量为100％，其中，银粉的平均粒径为0.1μm‑3μm。本发明还提供了上述背电极浆料的制备方法。本发明的背电极浆料可以在铝浆层充分烧结，提高太阳能电池的光电转化效率。

技术领域

本发明涉及一种导电浆料，尤其涉及一种全铝背场的背电极浆料，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

对光伏发电来说，不断提升太阳能电池片的光电转化效率和生产成本最优化一直是行业内各企业所追求的目标。目前来说，PERC电池是一种高效、先进的晶硅光伏电池结构，其量产平均转化效率目前已高于21％且在不断提升，采用PERC技术的核心步骤是在电池片背面沉积钝化膜，然后在这层膜上开槽以实现背面金属接触。目前实现背面金属接触的主要方法是先印刷一道背电极，然后再其他图形区印刷一道铝浆作为铝背场。铝浆的印刷面积为85％-92％，背银的印刷面积为5％-10％。

PERC是指钝化发射区和背表面钝化电池(Passivated Emitter Rear Contact)，是在常规电池的基础上在背面做一层氧化铝+氮化硅的钝化层。硅片内部和硅片表面的杂质及缺陷会对太阳能电池的性能造成负面影响，钝化工序就是通过降低表面载流子的复合来减小缺陷带来的影响，从而保证电池的效率。

对于电池片结构而言，背场铝浆烧结后可以与硅片形成BSF层，并与硅片形成欧姆接触，而背银一般起到汇流和焊接的作用。背银中的组分直接与硅接触，可能形成大量的复合中心，降低接触区域少子寿命。

现在可在硅片背面全部印刷铝浆，然后将起到汇流作用的背电极印刷在铝浆上面，既可以增加铝浆和硅片的接触面积，形成更均匀的BSF层，而且背银区域不直接接触背钝化层，没有腐蚀，减少了复合中心；其次对钝化层的要求会降低，对激光开槽的要求也降低了，可以降低生产成本。

但是常规的背银浆料直接印刷在铝浆上，会由于烧结不良造成拉力低、脱落等现象，无法使用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于PERC电池并且用于全铝背场的背电极浆料，该背电极浆料可以直接印刷在铝浆上，充分烧结后，可以提高太阳能电池的光电转换效率。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种全铝背场的背电极浆料，该背电极浆料的原料组成包括：20％-60％的银粉，1％-40％的纳米金属粉，0.5％-6％的玻璃粉组合物，10％-50％的有机载体，0.01％-0.1％的分散剂，0％-5％的添加剂，该背电极浆料各组成的总质量为100％，其中，银粉的平均粒径为0.1μm-3μm。

本发明的全铝背场的背电极浆料采用特定粒径的银粉和纳米金属粉的混合粉末作为导电材料，使得背电极浆料在铝浆上烧结的更加均匀致密，从而有效提高银电极的导电性能，并能保证足够的拉力。采用钛酸酯螯合剂作为分散剂，提高纳米粉体在浆料中的分散性，使纳米粉体在浆料中的分散效果更加均匀，从而使背电极浆料在烧结过程中从铝浆处吸收更多热量、完成自身的充分烧结，而且烧结产物为二氧化钛，二氧化钛可以保护背钝化层，从而降低背银对填充因子FF的影响，并提高背电极的拉力。

在本发明的一具体实施方式中，采用的银粉可以为球形银粉。采用的银粉的D50为0.1μm-2μm，D90为1μm-5μm，振实密度为2.1g/m³-6g/m³。

比如，银粉的平均粒径可以为0.5μm、0.8μm、1.0μm、1.5μm、1.8μm、2.0μm、2.5μm、2.8μm等。

在本发明的一具体实施方式中，采用的纳米金属粉可以包括铜粉、镍粉、铋粉、锌粉、钛粉、钼粉、钨粉、硼粉、锡粉、钴粉、铅粉、铟粉中的一种或两种以上的组合。