[发明专利]一种用金属复合浆料替代HJT光伏低温银浆的方法

说明书

本发明公开了一种用金属复合浆料替代HJT光伏低温银浆的方法，包括以下步骤：(1)将铜浆料以及银浆料分别装入与双层枪头内喷嘴以及外喷嘴相连接的容器；(2)利用双层枪头在电池片表面根据预设图案涂覆复合浆料；(3)复合金属电极固化成型，实现与电池片的搭接。通过上述的制备方法，在电池片表面制备了具有双层结构的复合金属电极，其中内层为铜浆层、外层为银浆层，该电极在满足导电率及焊接拉力的同时，大大降低了原料的成本。较之传统丝网印刷的方式，通过喷涂的方法制备电极避免了加工过程中施压造成硅片损伤的问题，且制备的电极高宽比更大，有利于增大光照面积，提高光电转化效率。

技术领域

本发明涉及光伏电池技术领域，具体涉及一种用金属复合浆料替代HJT光伏低温银浆的方法。

背景技术

HJT电池(异质结太阳能电池)由于制备工艺温度低、高开压高效率、温度系数低且衰减低、结构对称可双面发电等特点，处于快速产业化发展阶段。实现双面发电的前提是在HJT电池双面印刷银浆制作电极，其银浆的用量是传统电池的3倍以上，且用于HJT电池的低温银浆价格较为昂贵，使HJT电池的生产成本大幅度增加。

为降低浆料方面的成本，寻找可替代的浆料成为主要趋势之一，其中，铜的导电性好、成本低，逐渐被用来替代传统的银浆用于电子印刷中，但铜的化学性质比较活泼，易被氧化或腐蚀，从而影响其导电性能。为提高铜在使用过程中的稳定性，采用相对惰性的导电金属对铜粉进行原位包覆，形成复合金属颗粒，该方法制备过程复杂，且容易出现包覆不均匀的现象；或直接在铜线表面镀铋、铟等金属保护层，形成合金包铜，而铋、铟价格昂贵，制作成本高，且这类导电金属线作为电极的焊接拉力较小，容易剥落。

此外，通过传统的丝网印刷工艺在电池片表面制作电极，由于印刷压力、丝网结构等因素的制约，通常电极栅线的高宽比小于0.5，不利于提高电池的光电效率，且印刷过程中施加在硅片上的压力会对硅片造成损伤。为降低电极的制作成本以及避免制作电极时对电池产生的额外损伤，本发明提出一种在HJT光伏电池表面制备复合金属电极方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用金属复合浆料替代HJT光伏低温银浆的方法，通过双层枪头在HJT光伏电池表面制作内层为铜浆层、外层为银浆层的复合金属电极，制备过程简单、易操作，在满足导电性及稳定性的同时，大幅度降低生产成本，且通过该方法制备的电极的高宽比较大，有利于电极宽度的降低，以增大光照面积，提高光伏电池的光电转化效率。

本发明提供了一种用金属复合浆料替代HJT光伏低温银浆的方法，包括以下步骤：

(1)提供一双层枪头，所述双层枪头包括内喷嘴和外喷嘴，所述外喷嘴套设于所述内喷嘴的外侧，所述外喷嘴与内喷嘴之间具有一定的间隙；将铜浆料以及银浆料分别装入与双层枪头内、外喷嘴相连接的容器中；

(2)利用所述双层枪头在电池片表面根据预设图案涂覆复合浆料；

(3)对所述电池片表面进行加热，使复合浆料加热固化成型，实现复合金属材料与电池片的搭接。

利用具有内外双层结构的枪头，制备银浆包裹铜浆的复合金属浆料，在电池片表面固化形成复合金属电极。较之纯银浆或铜浆制备的电极，本发明利用银浆包裹铜浆的方式，一方面降低了电极中银浆的使用，另一方面避免了铜在空气中易氧化、不稳定的缺陷，在满足导电性及稳定性的同时大大降低了浆料的成本。

进一步地，所述铜浆料包含按重量计的以下组分：82-95wt％的混合金属粉料、0.5-10wt％的环氧树脂、0.01-0.2wt％的热阳离子固化剂、0.1-3wt％的添加剂、0.5-5wt％的溶剂。

进一步地，所述混合金属粉料包含微米铜粉及纳米银粉，其中微米铜粉与纳米银粉的质量比为20-100:1；所述微米铜粉的粒径为1-5μm，纳米银粉的粒径为10-500nm。