CN103000246A

CN103000246A - 一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂

Info

Publication number: CN103000246A
Application number: CN2012104465206A
Authority: CN
Inventors: 戈士勇
Original assignee: JIANGSU RUIDE NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU RUIDE NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-10
Filing date: 2012-11-10
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-11-10
Also published as: CN103000246B

Abstract

本发明涉及一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂。该能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂由重量百分数为50-88%的三氧化二铋纳米管、9-20%的二氧化锰纳米管、1-20%的二氧化锡纳米管、1-20%的氧化锌纳米管和1-20%的二氧化钛纳米管组成；其中，各组分的重量百分数之和为100%。与现有技术相比，本发明高效无机添加剂各组分具有优良曲绕性，可缠绕在银浆中的玻璃粉和银粉表面，使其与银粉和玻璃粉产生很多接触点，进而使其各组分的作用发挥更加充分；同时，纳米管状无机添加剂之间形成缝隙，既不破坏银粉之间导电通路的形成又可避免了银粉过度烧结，故能降低太阳能电池背电极的接触电阻。

Description

一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池电子浆料用无机添加剂，具体涉及一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池背面主栅是太阳能电池的主要组成部分，它在太阳能电池中起到将铝背场收集的电流汇流导出的作用。用来制作太阳能电池背面主栅的背银浆料在配方上主要由银粉、有机粘合剂、无机粘合剂、溶剂以及助剂组成。为了迎合降低生产成本的要求，背银浆料的含银量较前代产品下降了20-30%，但是背银浆料中含银量的下降同时也会对背电极和硅基板之间的欧姆接触产生不利的影响。通常来说，实现背电极和硅基板之间良好的欧姆接触，必须要求在烧结过程中银粉能形成良好的导电通路，且银粉不会过度烧结而自凝聚形成块银，此外，玻璃粉还要能牢固地粘住银粉。

在这种情况下，为了降低背银浆料的成本，同时保持背电极优良的电性能，常用的方法是在背银浆料中添加少量的无机添加剂。这类无机添加剂多为金属氧化物，如申请号为200910042098.6的中国专利在银浆中使用的三氧化二铋和申请号为200910227211. 8的中国专利在银浆中使用的锡的氧化物，其可以对银粉起到助熔作用，又如申请号为201110328226.0和申请号为201010249934.0的中国专利在银浆中使用的二氧化锰，其可以降低银浆的接触电阻，等等。但是，这些传统的无机添加剂对于降低太阳能电池背电极接触电阻的效果还有待进一步提高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，通过对传统无机添加剂的外观结构进行优化，进而提供一种降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为50-88%的三氧化二铋、9-20%的二氧化锰、1-20%的二氧化锡、1-20%的氧化锌和1-20%的二氧化钛组成；其中，各组分的重量百分数之和为100%，且各组分均为一维纳米管结构。

上述中，三氧化二铋纳米管平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：本发明对传统的太阳能电池用银浆中的无机添加剂的外观结构进行了优化，采用了具有一维纳米管结构的无机添加剂；与传统的微米或亚微米的粉料或粒料无机添加剂相比，传统的无机添加剂与银浆中的其他颗粒状组分的有效接触面积小，其活性效率低，而具有一维纳米管结构的无机添加剂比表面积大，且具有良好的曲绕度，可以与银浆中的其他组分甚至是颗粒状组分产生有效的接触，因而能提高其活化效率，降低其实现相同效果所需的添加量；另外，纳米管状的无机添加剂还会形成有缝隙的网状结构，熔融的银粉和玻璃粉可以通过，同时对未熔融的银粉产生阻挡作用，对于只持续几秒的烧结过程中，这种结构可以使银粉之间产生有效导电通路，但是又不会使银粉过分自凝聚、形成大的块银或与玻璃相发生大的相分离，从而起到降低太阳能电池背电极接触电阻的作用。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为88%的三氧化二铋纳米管、9%的二氧化锰纳米管、1%的二氧化锡纳米管、1%的氧化锌纳米管和1%的二氧化钛纳米管组成；其中，三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

实施例2

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为50%的三氧化二铋纳米管、20%的二氧化锰纳米管、12%的二氧化锡纳米管、3%的氧化锌纳米管和15%的二氧化钛纳米管组成；其中，三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

实施例3

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为60%的三氧化二铋纳米管、10%的二氧化锰纳米管、10%的二氧化锡纳米管、10%的氧化锌纳米管和10%的二氧化钛纳米管组成；其中，三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

实施例4

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为65%的三氧化二铋纳米管、10%的二氧化锰纳米管、20%的二氧化锡纳米管、2%的氧化锌纳米管和3%的二氧化钛纳米管组成；其中三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

实施例5

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为57%的三氧化二铋纳米管、14%的二氧化锰纳米管、2%的二氧化锡纳米管、20%的氧化锌纳米管和7%的二氧化钛纳米管组成；其中，三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

实施例6

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为53%的三氧化二铋纳米管、12%的二氧化锰纳米管、3%的二氧化锡纳米管、12%的氧化锌纳米管和20%的二氧化钛纳米管组成；其中，三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

实施例7

本发明是一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其由重量百分数为72%的三氧化二铋纳米管、12%的二氧化锰纳米管、3%的二氧化锡纳米管、4%的氧化锌纳米管和9%的二氧化钛纳米管组成；其中，三氧化二铋纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锰纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm；二氧化锡纳米管的平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm；氧化锌纳米管的平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm；二氧化钛纳米管的平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

上述各实施方案是对本发明的上述内容作出的进一步说明，但不应理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其特征在于：该高效无机添加剂由重量百分数为50-88%的三氧化二铋、9-20%的二氧化锰、1-20%的二氧化锡、1-20%的氧化锌和1-20%的二氧化钛组成；其中，各组分的重量百分数之和为100%，且各组分均为一维纳米管结构。

2.根据权利要求1所述的能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其特征在于：所述三氧化二铋纳米管平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

3.根据权利要求1所述的能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其特征在于：所述二氧化锰纳米管平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。

4.根据权利要求1所述的能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其特征在于：所述二氧化锡纳米管平均长度为0.1-1.5 μm，平均直径为20-50 nm。

5.根据权利要求1所述的能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其特征在于：所述氧化锌纳米管平均长度为0.1-1μm，平均直径为10-50 nm。

6.根据权利要求1所述的能降低太阳能电池背电极接触电阻的高效无机添加剂，其特征在于：所述二氧化钛纳米管平均长度为0.1-1 μm，平均直径为10-20 nm。