CN104318976A - 纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用 - Google Patents

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张威
穆罕默德·西拉理
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Abstract

本发明涉及纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，向金属化太阳能电池浆料中添加纳米锌粉，纳米锌粉的直径≤50nm，纳米锌粉用于金属化太阳能电池导电正面浆料中的含量为0.02wt%至0.1wt%。在不牺牲太阳能电池导电性能或电池转换效率的前提下，提高晶硅太阳能电池金属化主栅的可焊性和焊接拉力。

Description

纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用
技术领域
    本发明属于晶硅太阳能电池制造技术领域，涉及晶硅太阳能电池金属化浆料，具体涉及纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，旨在提升金属化太阳能电池浆料可焊性和焊接拉力。
背景技术
    主栅金属化太阳能电池的焊接拉力对于太阳能电池模组的可靠性和性能的持续性非常重要。那么就要求在不影响太阳能电池电性能，特别是填充因子（FF）的情况下提高太阳能电池主栅的焊接拉力。然而，要达到这个目的并不容易，特别是不能影响太阳能电池的接触电阻和串联电阻。
       现阶段，达到上述目的的途径往往是通过对浆料中的玻璃粉的含量和种类的调整，但玻璃粉的含量和种类对太阳能电池的电性能往往会产生不利影响。玻璃粉用于金属化浆料的研究极为复杂和繁琐，相关研究机构和浆料生产企业对玻璃粉配方及使用量的研究不遗余力，并作为关键技术采取保密措施。而据分析认为，直接向浆料中添加某种添加剂来达到上述效果，不仅有效，而且方便可行。遗憾的是，对于这方面的工作还未见报道。
发明内容
       本发明的目的是提出纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，纳米锌粉作为添加剂用于金属化太阳能电池浆料，从而显著提高太阳能电池金属化主栅的可焊性和焊接拉力。
本发明解决技术问题所采取的技术方案是：纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，其特征在于，向金属化太阳能电池浆料中添加纳米锌粉，以提升金属化太阳能电池浆料可焊性和焊接拉力。
作为优选，所述纳米锌粉的直径≤50nm。
作为优选，所述纳米锌粉用于金属化太阳能电池导电正面浆料中的含量为0.02wt%至0.1wt%。
本发明向太阳能电池金属化浆料中添加纳米锌粉，在不牺牲太阳能电池导电性能或电池转换效率的前提下，提高晶硅太阳能电池金属化主栅的可焊性和焊接拉力。
具体实施方式
本发明提出向太阳能电池金属化浆料中添加纳米锌粉，在不牺牲太阳能电池导电性能或电池转换效率的前提下，提高硅太阳能电池金属化主栅的可焊性和焊接拉力。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
将纳米锌粉添加到太阳能电池金属化浆料中，其含量为0.02%。
实施例2
将纳米锌粉添加到太阳能电池金属化浆料中，其含量为0.03%。
实施例3
将纳米锌粉添加到太阳能电池金属化浆料中，其含量为0.04%。
实施例4
将纳米锌粉添加到太阳能电池金属化浆料中，其含量为0.05%。
实施例5
将纳米锌粉添加到太阳能电池金属化浆料中，其含量为0.06%。
实施例6
将纳米锌粉添加到太阳能电池金属化浆料中，其含量为0.1%。
按实施例1~6添加纳米锌粉至到太阳能电池金属化浆料中并制备的太阳能电池片主栅，研究结果显示，与不添加纳米锌粉的太阳能电池金属化浆料相比，向太阳能电池金属化银浆中添加纳米锌粉，就可以提高焊接拉力超过10%，同时平均上锡率至少提高5%，焊接拉力平均值提高至少0.2N，中间值提高超过0.26N，见表1。同时，添加了纳米锌粉的浆料得到的太阳能电池片的填充因子的平均值和中间值分别为77.89和78.02，而不含有纳米锌粉的浆料制备的太阳能电池片的填充因子的平均值和中间值均为77.79。显然含有纳米锌粉的浆料在填充因子方面要优于不含纳米锌粉的浆料。对于太阳能电池的串联电阻，两者基本相同，其值均为0.71Ω.cm2。因此，我们可以得出以下结论：添加规定含量范围的纳米锌粉，可以提高太阳能电池金属化银浆制备的太阳能电池片金属化主栅的可焊性和焊接拉力，但不会影响太阳能电池的串联电阻，同时对于接触电阻也没有影响。
附表1 含有和不含有纳米锌粉的金属化浆料制备的太阳能电池片主栅的焊接拉力
  焊接拉力峰值平均值（N） 焊接拉力峰值中间值（N） 上锡率平均值（%）
实施例1 2.93 2.86 78
实施例2 2.95 2.90 80
实施例3 2.92 2.90 79
实施例4 3.02 2.89 83
实施例5 2.98 2.93 82
实施例6 2.94 2.96 85
不含纳米锌粉 2.73 2.60 73
本发明不仅工艺过程简单，而且上述实施例加工得到的太阳能电池金属化浆料，具有良好的电性能、可焊接性和焊接拉力，这表明纳米锌粉作为添加剂用于提升金属化太阳能电极浆料可焊性和焊接拉力方面具有良好的应用前景。

Claims (3)

1.纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，其特征在于，向金属化太阳能电池浆料中添加纳米锌粉，以提升金属化太阳能电池浆料可焊性和焊接拉力。
2.根据权利要求1所述的纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，其特征在于，所述纳米锌粉的直径≤50nm。
3.根据权利要求1所述的纳米锌粉在金属化太阳能电池浆料中的应用，其特征在于，所述纳米锌粉用于金属化太阳能电池导电正面浆料中的含量为0.02wt%至0.1wt%。
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