CN103456801A - 一种硅太阳能电池正面银浆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅太阳能电池正面银浆，由包括以下重量百分比的原料制成：有机载体4.8-20，银粉80-95，玻璃粉0.1-10，无机添加剂0.1-10。本发明硅太阳能电池正面银浆转换效率高，采用比表面积在0.6-1.2平方米/克的银粉，即可满足电池片的性能要求，生产成本低，保证了金属银粉与硅片形成面接触，确保光电转换效率；最终得到烧结致密、均匀的银导电层，适宜大范围推广应用。

Description

一种硅太阳能电池正面银浆

技术领域

本发明涉及一种硅太阳能电池正面银浆。

背景技术

目前太阳能硅片可根据掺杂的类型分为两类：P型和N型。P型硅片是掺了在外层电子比硅少了一个电子的元素，如B和Al。N型硅片是掺了外层电子比硅多一个电子的元素，如P和As。P型硅太阳能电池片是在P型硅片上扩散了一层N层(元素P)。防反射层，如SiNx，也形成在N层的上面，从而形成P型电池片的正面。

太阳能硅片正面的银金属(正银)是印刷在ARC上面的，在烧结的过程中，正银浆穿透ARC层与硅形成接触。硅片背部的金属也是由丝印背银浆料形成背部的连接，和铝形成背散射场。前银、背银和背铝，然后在700℃到900℃共烧完成电池的金属化。

太阳能电池的正面银浆对其效率有显著的影响，电池的效率是测量电池的太阳能转换为电能的能力。因此，有必要继续通过改进正银提高太阳能电池的转化效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅太阳能电池正面银浆，能够提高太阳能电池的转化效率。

本发明的硅太阳能电池正面银浆，由包括以下重量百分比的原料制成：有机载体4.8-20，银粉80-95，玻璃粉0.1-10，无机添加剂0.1-10。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述有机载体为高分子树脂和有机溶剂的混合物，高分子树脂与有机溶剂的质量比为(0.1-1)∶10。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述高分子树脂选自纤维素、松香树脂中的一种或两种，有机溶剂选自松油醇、醇脂、脂肪醇中的一种或多种。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述玻璃粉选自铅-硼-硅酸盐、锌-硼-硅酸盐、铋-硼-硅酸盐中的一种或多种。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述无机添加剂选自Ca、Mg、Bi、Zn、Ag、Ta、Ti、Mn、Ru、Rh、Pt、Pd、Au元素中的氧化物。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述银粉的比表面积为0.5-1.2平方米/克。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明硅太阳能电池正面银浆转换效率高，采用比表面积在0.5-1.2平方米/克的银粉，即可满足电池片的性能要求，生产成本低，保证了金属银粉与硅片形成面接触，确保光电转换效率；最终得到烧结致密、均匀的银导电层，适宜大范围推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种硅太阳能电池正面银浆，由包括以下重量百分比的原料制成：有机载体4.8-20，银粉80-95，玻璃粉0.1-10，无机添加剂0.1-10，银粉的比表面积控制在0.5平方米/克到1.2平方米/克之间。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述有机载体为高分子树脂和有机溶剂的混合物，高分子树脂与有机溶剂的质量比为(0.1-1)∶10。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述高分子树脂选自纤维素、松香树脂中的一种或两种，有机溶剂选自松油醇、醇脂、脂肪醇中的一种或多种。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述玻璃粉选自铅-硼-硅酸盐、锌-硼-硅酸盐、铋-硼-硅酸盐中的一种或多种。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述无机添加剂选自Ca、Mg、Bi、Zn、Ag、Ta、Ti、Mn、Ru、Rh、Pt、Pd、Au元素中的氧化物。

本发明硅太阳能电池正面银浆，所述银粉的比表面积为0.5-1.2平方米/克。

通常银粉的颗粒大小与比表面积通常是成反比的，一般来讲，小颗粒的银粉有高的比表面积。银浆的粘度也和银粉的比表面积相关，银粉的比表面积越高，其形成的银浆的粘度越大。典型的正银所用银粉的平均粒径在0.1到10微米之间。更具体地说，以0.5到8微米，再具体一点是从1到5微米。银粉粒径在以上范围的比表面积一般在0.1到1.5平方米/克，具体地说是以0.2到1.2平方米/克，更具体地说从0.3到1.0平方米/克。银粉的形状一般来说是球型或接近球型。银粉可以是两种或多种的混合物，如果是银粉混合物的话，满足上述条件的银粉要占80％以上。正面银浆中的玻璃粉具有多种作用。玻璃粉首先是用作粘合剂，使浆料中的无机部分在烧结中粘在硅片上；玻璃粉的另一个作用是在烧结中帮助银浆中无机固体(主要是银粉)穿过防反射层；玻璃粉的第三个作用是与硅基板反应形成导电接触，可以用于正面银浆的玻璃可以是铅--硼-硅酸盐，锌-硼-硅酸盐，铋-硼-硅酸盐，玻璃可以是一种或多种混合物。玻璃要起上述作用，其软化点很重要，一般来说，合适的玻璃的软化点应在380℃-650℃，软化点比650℃高点的玻璃粉，在燃烧时可能不能穿过防反射膜，进而形成适当的粘合力和与硅片形成导电接触，软化点低于350℃的玻璃粉，可能会与硅片反应太长而破坏P/N结，玻璃粉的含量可以占浆料的0.1-10重量的百分比，更具体的是占0.5-5重量百分比，再具体的是占1.0-3.0重量百分比。

实例

2011年X月X日，某公司按照以下配方制备硅太阳能电池正面银浆：正面银浆中含有9％的有机载体，89％的银粉和2.5％的玻璃粉，有机载体由10％的乙基纤维素溶于90％的松油醇中制成，银浆中也有少量的有机和无机添加剂。

上述银粉、玻璃粉、无机添加剂事先预分散，然后三辊机磨到细度小于15微米，最后银浆的粘度用CP51型Brookfield锥板式粘度计在25℃下测为140Pa·S。

上述正银浆料印刷在125厘米(宽)，125厘米(长)的65方阻P型单晶硅片上，硅片已经印了背面的银浆和铝浆并干燥过了，印完前银后的硅片再烘干，然后在用红外烧结炉在760。下灼烧，灼烧后使用Bergger测试机测试电池片的电性能(见表1)

表1不同正银浆的性能

		例1	例2	例3	例4
						silver powder1	ssa	0.77	0.40	0.55	0.67
	％	83.6		88.5
						silver powder2	ssa	4.4
	％	5.4
						Glass1	％	1		2.0
Glass2	％	1.5		0.2
organic vehicle	％	9		9
						inorganic additive	％	0.5		0.3
dispersant	％	0.2		0.2
Voc		0.628		0.629
						Isc		5.84		5.85
Rs		0.0053		0.0055
						FF		77.4		77.6
Eff，％		18.20		18.25

由上表可看出用于比表面积在0.4到0.77的银粉制备的正银浆作的太阳能电池片均可达到类似的转换效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种硅太阳能电池正面银浆，其特征在于，由包括以下重量百分比的原料制成：有机载体4.8-20，银粉80-95，玻璃粉0.1-10，无机添加剂0.1-10。

2.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正面银浆，其特征在于：所述有机载体为高分子树脂和有机溶剂的混合物，高分子树脂与有机溶剂的质量比为(0.1-1)∶10。

3.根据权利要求2所述的硅太阳能电池正面银浆，其特征在于：所述高分子树脂选自纤维素、松香树脂中的一种或两种，有机溶剂选自松油醇、醇脂、脂肪醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正面银浆，其特征在于：所述玻璃粉选自铅-硼-硅酸盐、锌-硼-硅酸盐、铋-硼-硅酸盐中的一种或多种

5.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正面银浆，其特征在于：所述无机添加剂选自Ca、Mg、Bi、Zn、Ag、Ta、Ti、Mn、Ru、Rh、Pt、Pd、Au元素中的氧化物。

6.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正面银浆，其特征在于：所述银粉的比表面积为0.5-1.2平方米/克。