CN106448805A - 一种太阳能铝导体浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能铝导体浆料，其组分按质量分数计包括60～80%的铝粉、0.5～10%的无铅玻璃粉、18～36%的有机载体、0.01～5%的添加剂，添加剂为选自单质B、Ga、In以及含Ga、In的无机化合物、固溶体中的至少一种，添加剂为经研磨处理表面包覆有无铅玻璃粉的包覆添加剂。本发明太阳能铝导体浆料通过改进添加剂在铝浆中的形态和接触方式，使添加剂在铝浆中的分散更均匀，且玻璃粉在其周围的包覆更稳定，保持固溶体晶体经粉碎处理后表面的晶界形态，有助于提高铝层和硅片的欧姆接触性能，进而提高太阳能电池的导电性能和光电转换效率。本发明还公开了一种太阳能铝导体浆料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及电子浆料技术领域，具体涉及一种太阳能铝导体浆料及其制备方法。
背景技术
晶体硅太阳能电池制造时，利用丝网将铝浆印刷在硅片的背面，经过干燥、烧结、冷却等工艺，可以形成在硅基板和铝层之间形成硅-铝合金层，以消除硅片和电极之间的肖特基势垒，实现良好的欧姆接触，且冷却后的硅片上形成掺杂有铝的硅外延生长层，即背场层，以提高电池的开路电压和提高光电转换效率。背铝浆料的烧结工艺窗口的宽窄和生产成本是考量背铝浆料的综合性能的重要指标。
目前，改进铝浆组成所解决的技术问题主要集中于两点，一是减弱硅-铝合金层的形成导致的太阳能电池片翘曲现象，另一是改善硅片与烧结层之间的欧姆接触，增加开路电压，以提高电池片的电性能。 后一技术问题的常用技术方案为添加掺杂剂，现有技术中已知的掺杂剂如中国专利201410463110.1中提及的稀土掺杂物，具体为镧、钇、铕、钬、铥、铈等氧化物或其他化合物，稀土掺杂物的添加量为0.0001～0.5%；中国专利201210446526.3中提及的添加剂为硼、镓、铟、铊金属单质中的一种或几种；中国专利200810047523.6中提及的添加剂为三价金属有机化合物，具体的，三价金属有机化合物为B、Al、Ga、In有机化合物中的一种或几种，其用量为0.05～5%。实际生产中，三价有机金属化合物的分散性较佳，但在烧结过程中容易挥发，影响铝层的致密度，不利于电池片电性能的提高。另外，由于硼、镓、铟、铊金属单质在铝浆中的混合形式是直接分散，上述微粉与铝粉相似，均具有较高的表面能，容易发生金属粉的团聚，并且由于镓、铟、铊的密度大于铝粉密度，因此掺杂剂在硅铝合金层中的掺杂不均匀，不利于欧姆接触的形成。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种太阳能铝导体浆料，该铝浆通过改善玻璃粉与添加剂的接触方式达到提高铝层和硅片的欧姆接触性能，提高电池的导电性能，具有性能一致和高光电转换效率等优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种太阳能铝导体浆料，其特征在于，其组分按质量分数计包括60～80%的铝粉、0.5～10%的无铅玻璃粉、18～36%的有机载体、0.01～5%的添加剂，所述添加剂为选自单质B、Ga、In以及含Ga、In的无机化合物、固溶体中的至少一种，添加剂为经研磨处理表面包覆有无铅玻璃粉的包覆添加剂。
将添加剂与无铅玻璃粉混合研磨，玻璃粉的粒径呈正态分布，其中粒径较小的无铅玻璃粉吸附在添加剂的表面，在添加剂粉体之间形成阻隔，减少团聚几率，包覆添加剂作为整体均匀分散在铝浆中，铝浆烧结过程中，玻璃粉融化，铝颗粒沉积在硅片表面，添加剂颗粒在铝层中掺杂分布均匀，提高铝层和硅片的欧姆接触性能和导电性能，烧结所得铝层具有性能一致和高光电转换效率等优点。
优选的技术方案为，添加剂为选自无机化合物和固溶体的至少一种；所述无机化合物由金属元素和非金属元素组合而成，金属元素包含Ga或In，非金属元素为选自N、P、As、S中的一种，固溶体为含第三主族金属元素的固溶体。无机化合物和固溶体在烧结过程中能优先沉积，与硅反应生成金属间化合物，消除硅与电极间的肖特基势垒，形成欧姆接触。与单质的B、Ga、In与硅形成合金相比，无机化合物和固溶体的金属离子可进一步提高P+区域的掺杂效果。
上述无机化合物中的金属元素可以为1-2种。
优选的技术方案为，固溶体包含铟镓氮固溶体、镓砷磷固溶体、镓铝砷固溶体、铟砷磷固溶体、镓铝铟磷固溶体。由第三主族金属元祖和第五主族非金属元素固溶体与硅形成的金属间化合物电子半导体，电导性能增强。
为了进一步优化铝层的欧姆接触性能和导电性能，强化金属间化合物性能，其中固溶体多为材料的基体，金属化合物为强化相，优选的技术方案为，添加剂由选自无机化合物的至少一种和固溶体中的至少一种组合而成，无机化合物和固溶体含有相同的金属元素，以添加剂质量100%计，添加剂中无机化合物的质量百分比为5～25%。含有相同金属元素的无机化合物和固溶体之间更容易生成同一种半导体材料所形成的光伏电池背场p-n结，p-n结两端的铝层与硅片层形成紧密欧姆接触状态。
优选的技术方案为，添加剂为Mn3GaN与铟镓氮固溶体组合而成，以添加剂质量100%计，添加剂中Mn3GaN的质量百分比为15～20%。Mn3GaN的负热膨胀性质有助于降低降低电池片翘曲，消除或降低翘曲对电池片造成的不良影响。
优选的技术方案为，添加剂的粒径为2.5～5μm，玻璃粉的粒径为1～3μm。经球磨或砂磨的添加剂和玻璃粉均粉碎细化，微米级的玻璃粉更容易吸附在添加剂的表面形成稳定结构的包覆添加剂，并在后续分散过程中保持包覆形态。
本发明的另一目的在于提供一种适用于太阳能铝导体浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将玻璃粉、添加剂和研磨溶剂置于球磨或砂磨设备中，持续研磨5～8h，干燥后的粉料过400～600目筛，得表面包覆有无铅玻璃粉的添加剂；
S2：将S1所得包覆添加剂、余量玻璃粉、铝粉和有机载体搅拌均匀，并置于研磨机中研磨，制成太阳能铝导体浆料。
其中，S1中玻璃粉与添加剂的质量之比为（1～2）:1。
上述S1中的研磨溶剂可选择水或乙醇。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明太阳能铝导体浆料通过改进添加剂在铝浆中的形态和接触方式，使添加剂在铝浆中的分散更均匀，且玻璃粉在其周围的包覆更稳定，保持固溶体晶体经粉碎处理后表面的晶界形态，有助于提高铝层和硅片的欧姆接触性能，进而提高太阳能电池的导电性能和光电转换效率；
铝浆生产过程中添加剂和部分玻璃粉经两次研磨，可使玻璃粉和添加剂晶粒进一步细化，提高铝背场烧结膜的致密性；
通过进一步优选添加剂的种类，并对添加剂进行组合，改善太阳能电池硅片烧结前后的翘曲，并进一步优化太阳能电池的导电性能和光电转换效率。
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1-4的铝浆组成见下表：
实施例1-4所采用的铝粉大小一致，添加剂的粒径为2.5～5μm，玻璃粉的粒径为3～5μm。
实施例1-4选择水作为研磨介质溶剂，球磨机中的磨球大小为5～10mm，球料比为6:1，转速为150rpm，经干燥和过筛，显微镜观察玻璃粉可包覆在添加剂的外周。
实施例1-4的添加剂均为硼粉。
实施例1-4太阳能铝导体浆料的制备方法包括以下步骤：
S1：将玻璃粉、添加剂和研磨溶剂置于球磨或砂磨设备中，持续研磨5h，干燥后的粉料过500目筛，得表面包覆有无铅玻璃粉的添加剂；
S2：将S1所得包覆添加剂、余量玻璃粉、铝粉和有机载体搅拌均匀，并置于研磨机中研磨，制成太阳能铝导体浆料。
实施例1-4制备方法中，实施例1、3、4的 S1中玻璃粉与添加剂的质量比为1:1，实施例2中玻璃粉的添加量小于添加剂的添加量，因此玻璃粉和添加剂全部加入研磨设备中。
实施例5-10基于实施例4，区别在于添加剂的种类：
实施例5的添加剂为镓单质和铟单质等重组合而成；
实施例6的添加剂为磷化镓；
实施例7的添加剂为镓砷磷固溶体；
实施例8的添加剂为砷化镓和镓铝铟磷固溶体以质量比2:1组合而成；
实施例9-11的添加剂为氮化铟和铟砷磷固溶体组合而成，添加剂中无机化合物氮化铟的质量百分比为5%、25%、15%。
实施例12-13的添加剂为Mn3GaN与铟镓氮固溶体组合而成，Mn3GaN无机化合物Mn3GaN的质量百分比为15%、20%。
实施例5-13的铝浆制备方法同实施例4，添加剂的粒径为2.5～5μm，玻璃粉的粒径为1～3μm。
实施例14的添加剂制备工艺中，玻璃粉与添加剂的质量比为2:1。
对比例
对比例与实施例4的组分相同，区别在于不采用研磨的方式将添加剂包覆起来。
铝浆性能测试
将导电铝浆，采用250目网板丝网分别印刷在多晶硅片(规格：156×156mm，厚度为200±10μm，印刷质量为每片用浆1.5克，烘干温度为200℃，烘干时间为2分钟，再入链式炉烧结，烧结温度呈梯度分布，带速为200ipm。出炉后即得太阳能电池片。且上述实施例和对比例中的铝浆与同一型号的太阳能电池用正银和背银浆料搭配。每次试验某种浆料采用50片电池片，试验数据取其平均值。
（1）铝膜表面状况：凭感官检查，观察是否有不锈钢网带印痕，铝膜表面状况，是否光滑、有无铝珠、铝苞；均无记为OK。
（2）电池片弯曲程度：电池片的弯曲程度用塞尺测量，单位为mm。
（3）电性能：电池片的串联电阻用太阳电池片专用光电模拟测试仪器测试，按照IEC904-1公开的方法对各电池片进行测试得到。测试条件为标准测试条件(STC)：光强：1000W/m2；光谱：AM1.5G；温度：25℃。
凭感官检查铝膜表面状况，与实施例1-14相比，对比例的铝膜光滑程度欠佳，实施例2中由于粘结相无铅玻璃粉的加入量较少，因此铝膜的附着力稍差。表中串阻为银膜的串联电阻。
对照对比例和实施例可见，使用玻璃粉包覆添加剂有助于提高铝层串阻和光电转化效率，进一步优选的组合添加剂还可改善电池片的翘曲，
经研磨干燥后的粉料过筛，留在筛面上的物料很少，因此采用400目或600目筛的过筛效果与500目相当。
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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种太阳能铝导体浆料，其特征在于，其组分按质量分数计包括60～80%的铝粉、0.5～10%的无铅玻璃粉、18～36%的有机载体、0.01～5%的添加剂，所述添加剂为选自单质B、Ga、In以及含Ga、In的无机化合物、固溶体中的至少一种，添加剂为经研磨处理表面包覆有无铅玻璃粉的包覆添加剂。
2.根据权利要求1所述的太阳能铝导体浆料，其特征在于，添加剂为选自无机化合物和固溶体的至少一种；所述无机化合物由金属元素和非金属元素组合而成，金属元素包含Ga或In，非金属元素为选自N、P、As、S中的一种，固溶体为含第三主族金属元素的固溶体。
3.根据权利要求1所述的太阳能铝导体浆料，其特征在于，固溶体包含铟镓氮固溶体、镓砷磷固溶体、镓铝砷固溶体、铟砷磷固溶体、镓铝铟磷固溶体。
4.根据权利要求2所述的太阳能铝导体浆料，其特征在于，添加剂由选自无机化合物的至少一种和固溶体中的至少一种组合而成，无机化合物和固溶体含有相同的金属元素，以添加剂质量100%计，添加剂中无机化合物的质量百分比为5～25%。
5.根据权利要求4所述的太阳能铝导体浆料，其特征在于，添加剂为Mn3GaN与铟镓氮固溶体组合而成，以添加剂质量100%计，添加剂中Mn3GaN的质量百分比为15～20%。
6.根据权利要求1所述的太阳能铝导体浆料，其特征在于，添加剂的粒径为2.5～5μm，玻璃粉的粒径为1～3μm。
7.一种太阳能铝导体浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将玻璃粉、添加剂和研磨溶剂置于球磨或砂磨设备中，持续研磨5～8h，干燥后的粉料过400～600目筛，得表面包覆有无铅玻璃粉的添加剂；
S2：将S1所得包覆添加剂、余量玻璃粉、铝粉和有机载体搅拌均匀，并置于研磨机中研磨，制成太阳能铝导体浆料。
8.根据权利要求7所述的太阳能铝导体浆料的制备方法，其特征在于，S1中玻璃粉与添加剂的质量之比为（1～2）:1。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110677984A (zh) * | 2019-10-07 | 2020-01-10 | 浙江大学 | 一种液态金属-高分子可打印墨水及其制备和打印方法 |
| CN114496341A (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 一道新能源科技(衢州)有限公司 | 一种含镓perc背银浆料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101425545A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-05-06 | 范琳 | 一种环保型硅太阳能电池背电场铝浆及其制造方法 |
| WO2011046360A2 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Aluminum paste for back electrode of solar cell |
| CN102368411A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-03-07 | 南昌大学 | 一种铝硼合金粉及晶体硅太阳能电池铝硼浆的制备方法 |
| CN103000247A (zh) * | 2012-11-10 | 2013-03-27 | 江苏瑞德新能源科技有限公司 | 一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料 |
| CN105321594A (zh) * | 2015-02-26 | 2016-02-10 | 深圳市春仰科技有限公司 | 一种硅太阳能电池正面银浆及其制备方法 |
-
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- 2016-09-30 CN CN201610870666.1A patent/CN106448805B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101425545A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-05-06 | 范琳 | 一种环保型硅太阳能电池背电场铝浆及其制造方法 |
| WO2011046360A2 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Aluminum paste for back electrode of solar cell |
| CN102368411A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-03-07 | 南昌大学 | 一种铝硼合金粉及晶体硅太阳能电池铝硼浆的制备方法 |
| CN103000247A (zh) * | 2012-11-10 | 2013-03-27 | 江苏瑞德新能源科技有限公司 | 一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料 |
| CN105321594A (zh) * | 2015-02-26 | 2016-02-10 | 深圳市春仰科技有限公司 | 一种硅太阳能电池正面银浆及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110677984A (zh) * | 2019-10-07 | 2020-01-10 | 浙江大学 | 一种液态金属-高分子可打印墨水及其制备和打印方法 |
| CN114496341A (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 一道新能源科技(衢州)有限公司 | 一种含镓perc背银浆料及其制备方法 |
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