[发明专利]一种太阳能电池导电浆料、玻璃料及太阳能电池

说明书

本发明公开了一种太阳能电池导电浆料，含有导电性粉末、混合玻璃以及有机相；其中，所述混合玻璃包含以下两类玻璃组分：第一类玻璃是选自不含铅锌硅，以碲铋锂为必需成分的碲系玻璃的至少一种；第二类玻璃是选自以铅硅钒为必需成分，不含碲铋的硅酸铅系玻璃的至少一种。本发明还提供了一种玻璃料及太阳能电池。利用本发明的导电浆料制得的太阳能电池的EL检测正常，电池效率高，而且粘结强度优良。

技术领域

本发明属于太阳能电池浆料技术领域，具体涉及Te-Bi-Li无铅锌硅玻璃 料和Pb-V-Si无碲铋玻璃料的制备，以及用此两种玻璃料制备的导电浆料。

背景技术

常规的硅晶太阳能电池由正面电极、减反射膜、P型硅晶半导体衬底、N 型扩散层和背面电极等组成。随着电池工艺的不断进步，为提高效率还在半 导体扩散层上加入钝化层，钝化层一般是由氧化铝、氧化硅等构成，减反射 膜一般是由氮化硅构成。此外，电池片厂家对效率的诉求使得硅片的扩散方 阻不断提升，PN结由深变浅。

作为电极浆料的粘结相，玻璃粉的性能直接决定了浆料烧结完成后的粘 结强度和接触电阻。目前商业化的玻璃相体系主要有两类，第一类为Pb/Bi-Si 体系，第二类为Te-Pb/Bi-Si体系。第一类玻璃体系易烧穿PN结，无法满足 高方阻硅片的接触，第二类玻璃体系随着PbO含量增多，电极和基板之间的 粘结强度就会减弱，这种对粘结强度的影响可以认为是与基板/电极界面的形 态有关的。也就是说，玻璃中如果含有PbO，即使不含有硬质的SiO₂成分， 玻璃也会腐蚀基板，基板和电极之间也会形成良好的接触。然而，如果PbO 的成分过量的话，基板会被腐蚀的更均一，腐蚀面就会变得更光滑，结果就 会导致粘结强度减弱。

针对太阳能电池电极的粘结强度和接触电阻的要求，目前最有效的就是 使用碲系玻璃的方案。碲在玻璃成分中的作用是网络形成体，可以增大玻璃 中银的溶解量，降低接触电阻，在烧结降温段，可以抑制银的析出，从而在 拓宽烧结窗口的同时，还有抑制半导体基板被过度腐蚀的作用。因此，无铅 碲系玻璃的开发是目前的研究热点。

在大量的研究中发现，使用无铅碲系玻璃电极用浆料的特征，虽然粘结 强度是可以通过调节玻璃软化点来实现的，但是和铅玻璃相比，无铅玻璃更 难控制腐蚀程度，实现良好的接触条件。在EL测试时，经常会发生黑点或云 雾状黑斑等烧结问题，影响太阳能电池的性能，参见图1，示出了EL测试不 良的几种情况。

此外，研究人员还发现，Pb-Bi-Si玻璃体系的软化点相对较高，制备过程 中的球磨时间长而且粒径偏大，导致浸润性差。玻璃粉的软化温度是衡量玻 璃粉性能的一个重要指标，若软化点低于400度，在高温烧结过程中玻璃粉 就会过早地开始流动，PN结就容易被击穿；而当软化点温度高于600度，在 高温烧结过程中玻璃粉不容易发生熔融，因此玻璃粉在烧结时不能与减反射 膜反应并穿透其与硅片接触。玻璃的软化点低，则对银粉和基板的润湿性能 好，润湿性能强则有利于腐蚀减反射膜，降低接触电阻，提高电池性能。因 此，玻璃料的软化点将直接关系到电性能和烧结窗口。

基于以上考虑，需要研发一种EL检测合格，电性能良好而且兼顾粘结强 度的电极浆料。

发明内容

本发明第一方面提供了一种太阳能电池导电浆料，可以解决现有技术中 的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种太阳能电池导电浆料，含有导电性粉末、混合玻璃以及有机相；其 中，所述混合玻璃包含以下两类玻璃组分：第一类玻璃是选自不含铅锌硅， 以碲铋锂为必需成分的碲系玻璃的至少一种；第二类玻璃是选自以铅硅钒为 必需成分，不含碲铋的硅酸铅系玻璃的至少一种。

优选的，所述混合玻璃中，所述碲系玻璃的总量与所述硅酸铅系玻璃的 总量质量比为3：7～7：3。

优选的，所述碲系玻璃换算成氧化物，碲为50-90wt％，铋为8-40wt％， 锂为2-15wt％。