CN106816199B - 一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆及其制备方法 - Google Patents

一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆及其制备方法，所述银浆包括如下重量百分含量的各组分：80～95％的导电功能相，1.5～5％的无机粘接相，5～10％的有机载体；导电功能相由一种或多种不同规格的银粉组成，无机粘接相由一种或几种不同软化点的玻璃粉搭配组成。本发明的制备方法是将导电功能相、无机粘接相以及有机载体进行混合制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S。本发明采用特别元素进行玻璃粉的制备，有利于控制其蚀刻氮化硅减反射膜的速度，使烧结窗口更大；采用多种不同规格的功能相粉体和多种不同热力学的玻璃粉混合搭配，使浆料在烧结时能拥有良好的电性能和力学性能同时不损伤P/N结。

Description

一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆及其制备方法。
背景技术
太阳能作为一种新型的清洁能源，有望成为人类长远发展获取能源需求的重要方式，因此近年来，得到越来越多的关注和生产。太阳能电池是通过光电效应把光能转化成电能的装置。在半导体的P-N结上入射的合适波长的辐射充当在该半导体中产生空穴-电子对的外部能量源。由于P-N结处存在电势差，空穴和电子以相反的方向跨过该结移动。电子移动到负极触点，空穴移动到正极触点，从而产生能向外部电路输送电力的电流，太阳能电池的电极触点对于电池的各项性能有着重大的影响，也是电池片成本很重要的组成部分。
正面电极浆料中银粉粒径的大小和粒度分布会对太阳能电池的电性能产生很大的影响。这主要是由于浆料中银粉的粒径大小和形貌会影响烧结过程中银膜层收缩及其致密化、玻璃液在膜层内的传输过程和银的溶入过程，进而改变银硅接触情况，对电池的接触电阻、光电转化效率、填充因子、短路电流、开路电压等产生重要的影响。此外，为了避免阴影效应，正面电极的印刷宽度一般小于50μm，因此，对丝网印刷工艺的精度提出了很高的要求。由于银粉在浆料中的质量分数一般在80％以上，因此银粉粒径的大小、分布和银粉的表面形貌会严重影响到浆料的流变特性和丝网印刷特性。如果选择不当，则容易造成印刷电极线条的分辨率不高、宽度和高度不一致，导致电极的电阻偏高，影响太阳能电池转换效率的提高。因此，必须综合考虑这些问题，对银粉的粒径的大小、分布和表面形貌进行评价和选择。
玻璃粉是银浆料中的无机粘结相，保证电极与硅基板间稳定的机械接触。尽管玻璃粉在浆料的含量很少，但是它却起到相当重要的作用。烧结过程中，随着烧结温度升高到玻璃粉的软化点，玻璃粉开始软化，润湿减反射膜，溶解银粉，随着温度继续升高，玻璃粉开始刻蚀减反射膜，硅发射极溶解在液态的玻璃中，在冷却阶段，玻璃中溶解的部分Ag在玻璃层内析出纳米银粒子，以及在Ag-Si界面处沉淀出小银晶粒，嵌在Si表面上与Si发射极形成直接接触，为电流的输送提供通道。为了减少晶硅中多子和少子的复合，提高光电转化效率，电池片不断向高方阻浅参杂的方向发展，这就对玻璃粉的软化点提出了很高的要求，即能充分蚀刻SiNx减反射膜形成良好欧姆接触的同时，又不蚀穿P/N结。然而，高方阻硅基电池的PN结较低方阻的PN结浅，如用通常的高铅玻璃粉去高温腐蚀，很容易击穿PN结，难以达到应有的效率。因此需要寻找一种转换效率高，焊接拉力大，同时制备方法步骤少的高方阻晶体硅太阳能电池正面电池银浆。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种可以为目前高方阻晶体硅太阳能电池正面电极提供良好附着力的同时保证高的光电转化效率的银浆；本发明还提供了一种工艺简单、操作简便、成本低廉的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法。
基于上述目的，本发明提供的一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，包括如下重量百分含量的各组分：
80～95％的导电功能相，1.5～5％的无机粘接相，5～10％的有机载体；其中所述导电功能相由一种或多种不同规格的银粉组成，所述无机粘接相由一种或几种不同软化点的玻璃粉搭配组成。
优选地，所述高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆还包括0.05～1％的添加剂。
优选地，所述银粉为球状或近球状，银粉粒径D50为0.5～3μm。
在本发明中选择球形或近球状银粉是为了银粉在浆料丝网印刷过程中能够通过网孔，并且在烧结过程中热收缩率较小。本发明经过研究发现，太阳能电池正面电极银浆使用的银粉粒径D50在0.5～3μm范围，能够较好协调烧结时间和银溶解量之间的关系，使银金属线与硅半导体形成良好的欧姆接触。同时，该范围的银粉制成浆料后大小颗粒相互填充，使银膜填充密度增加，有利于提高导电性。
优选地，所述玻璃粉为完全玻璃化或含有少量结晶状态的颗粒，玻璃粉粒径D50为0.2～2μm，玻璃粉的软化点为500～800℃。
银浆用玻璃粉的性能表征主要是玻璃软化点。本发明研究发现，如果玻璃粉软化点小于500℃，玻璃粉过早的软化，在液态持续时间长，容易导致发射极击穿，并且会阻止浆料和硅基片的接触，对导电性能不利；如果软化点高于800℃，减反射膜不能很好的被穿透，附着力不好，且不能保证银粉的液相烧结。因此，本发明制得的玻璃粉的软化点为500～800℃，在此范围内能充分蚀刻SiNx减反射膜形成良好欧姆接触的同时，又不蚀穿P/N结。玻璃粉的粒径应满足丝网印刷要求，保证浆料的细度，玻璃粉粒径D50为0.2～2μm。
优选地，所述玻璃粉由如下重量百分含量的各组分中的多种组成：20～60％的PbO，20～60％的TeO2，5～20％的SiO2，1～10％的B2O3，0.5～5％的MgO，0.5～5％的Li2O，0.5～5％的Na2O，0.5～5％的K2O，5～20％的Bi2O3、0.5～5％的V2O5，0.5～5％的P2O5，1～10％的Al2O3，1～5％的MnO2，1～5％的ZnO；将玻璃粉组分中的多种混合熔炼、淬火、球磨而成玻璃粉。
本发明的玻璃粉具有以下优点：(1)该玻璃粉的软化点低，在烧结温度下有良好的流平性，对银粉和硅基体具有更好的润湿性能；(2)该玻璃粉的颗粒度均匀，水分含量低，热膨胀系数小；(3)以该玻璃粉配制的正面银浆，烧结于电池片正面，银电极与硅有良好欧姆接触和焊接性能，电极附着强度高；(4)该玻璃粉的制备工艺简单，利于控制。
优选地，所述的有机载体包括如下重量百分含量的各组分：5～20％的树脂基体，1～10％的触变剂，60～85％的有机溶剂。
优选地，所述树脂基体包括纤维素类、松香类、酚醛类树脂中的一种或多种组成；所述有机溶剂包括松油醇、丁基卡比醇、丁基卡比醇醋酸酯、煤油、二丙二醇单甲醚、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙二醇己醚、DBE中的一种或多种；所述触变剂包括氢化蓖麻油类、聚酰胺蜡类、聚脲树脂类中的一种或多种。
在本发明中，高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆用有机载体的制备方法，包括以下步骤：
(1)树脂基体的溶解：按质量分数计，称取5％～20％的有机树脂和60％～85％的有机溶剂进行混合，然后于50℃～100℃下加热搅拌至树脂基体完全溶解(此时为透明液体)，再冷却至室温，得到透明树脂溶液；
(2)触变剂的活化：按质量分数计，称取1％～10％的触变剂，将触变剂加入步骤(1)得到的透明树脂溶液中，然后于50℃～80℃下对所得混合液进行加热，同时向混合液施加剪切作用，直至触变剂活化成为透明液体，再冷却至室温(一般为5℃～35℃)，得到高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆用有机载体(该有机载体在室温下呈固体膏状)。
本发明的有机载体具有以下优点：(1)本发明的有机载体包括不同种类和分子量的树脂基体、高沸点溶剂和触变剂等高性能成分，在该有机载体中可实现导电粉末和无机玻璃粉的均匀分散；用本发明的有机载体制备的晶体硅太阳能电池电极浆料具有良好的触变性和粘弹性，存储稳定性好，剪切变稀效果明显且剪切稀化后粘度恢复快，可印刷大高宽比细线，印刷分辨率高。(2)本发明的有机载体能够在保证晶体硅太阳能电池电极浆料丝网印刷性能的同时，有效提高电极浆料的固含量，改善电极浆料的流变特性和工艺性能。(3)本发明中有机载体的制备方法工艺简单、操作方便、成本低廉，对触变剂及其活化工艺的设计能够使制备的有机载体有效地应用于晶体硅太阳能电池电极浆料中。
优选地，所述添加剂选自树脂酸铑、氧化锌、二氧化硅、炭黑、氧化锡、氧化银、氧化铅、氧化钒中的一种或多种。
在本发明中，添加剂的使用能够防止银粉的过度烧结，抑制液化玻璃的扩散,有助于形成导电粒子与硅基体表面的接触，此外能够防止银浆烧结过程中电极的收缩，抑制了接触电阻的增加和微裂纹的形成，从而提高太阳能电池的填充因子FF和转化效率Eff，进而改善了所得太阳能电池的性能。
进一步的，本发明还提供了一种所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法，将导电功能相、无机粘接相以及有机载体进行混合制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S。
本发明还提供了一种所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的另一种制备方法，将导电功能相、无机粘接相、有机载体以及添加剂进行混合制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S。
本发明通过调整有机溶剂和树脂的方式保证浆料粘度控制在200-300Pa.S
本发明通过调整浆料各组分的物化特性，对银浆所起作用进行分解，并采用不同热力学特性的玻璃粉进行搭配使用，一部分玻璃粉包覆银颗粒，溶解氮化硅，析出银颗粒，形成良好的欧姆接触且不蚀穿P/N结，另一部分促进银粉烧结，与硅基片形成良好的机械接触。本发明的银浆浆料可以为目前高方阻晶体硅太阳能电池正面电极提供良好附着力的同时保证高的光电转化效率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用特别元素进行玻璃粉的制备，有利于控制其蚀刻氮化硅减反射膜的速度，使烧结窗口更大，大幅提高了太阳能电池转化效率；
(2)采用多种不同规格的功能相粉体和多种不同热力学的玻璃粉混合搭配，使浆料在烧结时能拥有良好的电性能和力学性能的同时不损伤P/N结。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1玻璃粉的制备
采用如下玻璃粉组分进行玻璃粉制备，并使用DSC进行软化点的测定，对应玻璃粉的编号、配比以及软化点如表1所示。
表1
(1)玻璃粉G1的制备
所述玻璃粉G1由如下重量百分含量(wt％)的各组分组成：40％的PbO，36％的TeO2，16％的SiO2，1.5％的Al2O3，0.5％的MgO，2.5％的Li2O，3.5％的ZnO。
所述玻璃粉的制备方法包括如下步骤：a、将玻璃粉的各组分混合均匀，将混合料后放入坩埚中，再将坩埚在电炉内加热熔炼，熔炼温度为1300℃，保温10min；b、将熔制好的玻璃液立即倒入水中淬火，烘干水淬后的玻璃料；c、将烘干后的玻璃料采用行星球磨法粉碎成粉末；d、过筛，玻璃粉粒径控制在0.5～2μm，得到超细玻璃粉G1。
经测试该超细玻璃粉的软化点(Ts)为680℃。
(2)玻璃粉G2的制备
所述玻璃粉G2由如下重量百分含量(wt％)的各组分组成：50％的PbO，32％的TeO2，10％的SiO2，2％的B2O3，2.5％的Li2O，3.5％的ZnO。
所述玻璃粉的制备方法包括如下步骤：a、将玻璃粉的各组分混合均匀，将混合料后放入坩埚中，再将坩埚在电炉内加热熔炼，熔炼温度为1200℃，保温20min；b、将熔制好的玻璃液立即倒入水中淬火，烘干水淬后的玻璃料；c、将烘干后的玻璃料采用行星球磨法粉碎成粉末；d、过筛，玻璃粉粒径控制在0.5～2μm，得到超细玻璃粉G2。
经测试该超细玻璃粉的软化点(Ts)为584℃。
(3)玻璃粉G3的制备
所述玻璃粉G3由如下重量百分含量(wt％)的各组分组成：40％的PbO，30％的TeO2，12％的SiO2，6％的B2O3，5.5％的Bi2O3，1.5％的Al2O3，3％的MgO，2％的Na2O。
所述玻璃粉的制备方法包括如下步骤：a、将玻璃粉的各组分混合均匀，将混合料后放入坩埚中，再将坩埚在电炉内加热熔炼，熔炼温度为1300℃，保温20min；b、将熔制好的玻璃液立即倒入水中淬火，烘干水淬后的玻璃料；c、将烘干后的玻璃料采用行星球磨法粉碎成粉末；d、过筛，玻璃粉粒径控制在0.5～2μm，得到超细玻璃粉G3。
经测试该超细玻璃粉的软化点(Ts)为620℃。
(4)玻璃粉G4的制备
所述玻璃粉G4由如下重量百分含量(wt％)的各组分组成：40％的PbO，52％的TeO2，1％的B2O3，6.5％的Bi2O3，0.5％的Li2O。
所述玻璃粉的制备方法包括如下步骤：a、将玻璃粉的各组分混合均匀，将混合料后放入坩埚中，再将坩埚在电炉内加热熔炼，熔炼温度为1100℃，保温30min；b、将熔制好的玻璃液立即倒入水中淬火，烘干水淬后的玻璃料；c、将烘干后的玻璃料采用行星球磨法粉碎成粉末；d、过筛，玻璃粉粒径控制在0.5～2μm，得到超细玻璃粉G4。
经测试该超细玻璃粉的软化点(Ts)为540℃。
(5)玻璃粉G5的制备
所述玻璃粉G5由如下重量百分含量(wt％)的各组分组成：48％的PbO，26％的TeO2，10％的SiO2，2％的Bi2O3，2％的Al2O3，3％的MgO，2％的Li2O，7％的ZnO。
所述玻璃粉的制备方法包括如下步骤：a、将玻璃粉的各组分混合均匀，将混合料后放入坩埚中，再将坩埚在电炉内加热熔炼，熔炼温度为1300℃，保温25min；b、将熔制好的玻璃液立即倒入水中淬火，烘干水淬后的玻璃料；c、将烘干后的玻璃料采用行星球磨法粉碎成粉末；d、过筛，玻璃粉粒径控制在0.5～2μm，得到超细玻璃粉G5。
经测试该超细玻璃粉的软化点(Ts)为606℃。
实施例2有机载体的制备
(1)有机载体A1的制备
所述有机载体A1由如下质量的各组分组成：1.04g树脂基体、9.07g松油醇、0.5g聚酰胺蜡；所述树脂基体由0.187g乙基纤维素200、0.053g乙基纤维素300和0.8g丙烯酸树脂NeoCryl B-723组成。
所述有机载体A1的制备方法，包括以下步骤：
①有机树脂的溶解：称取0.187g乙基纤维素200、0.053g乙基纤维素300和0.8g丙烯酸树脂NeoCryl B-723作为树脂基体，9.07g松油醇作为有机溶剂，将树脂基体和有机溶剂加入带有剪切作用的可加热容器中混合，于90℃下加热搅拌2h至树脂基体完全溶解成为透明液体，然后冷却至室温，得到透明树脂溶液；
②触变剂的活化：称取0.5g聚酰胺蜡作为触变剂，将触变剂加入步骤(1)得到的透明树脂溶液中，对所得混合液进行加热，加热温度控制在60℃，同时向混合液施加中等强度(转速为1000rpm)的剪切作用，维持剪切作用30min，直至触变剂活化完全成为透明液体，再冷却至室温，得到有机载体A1。
(2)有机载体A2的制备
所述有机载体A2由如下质量的各组分组成：2.86g树脂基体，15.103g丁基卡比醇，氢化蓖麻油1.0g；所述树脂基体由0.28g乙基纤维素200、0.08g乙基纤维素300和2.5g丙烯酸树脂NeoCryl B-842组成。
所述有机载体A2的制备方法，包括以下步骤：
①有机树脂的溶解：称取0.28g乙基纤维素200、0.08g乙基纤维素300和2.5g丙烯酸树脂NeoCryl B-842作为树脂基体，15.103g丁基卡比醇作为有机溶剂，将树脂基体和有机溶剂加入带有剪切作用的可加热容器中，于90℃下加热搅拌2h至有机树脂完全溶解成为透明液体，然后冷却至室温，得到透明树脂溶液；
②触变剂的活化：称取1.0g氢化蓖麻油作为触变剂，将触变剂加入步骤(1)得到的透明树脂溶液中混合，对所得混合液进行加热，加热温度控制在50℃，同时向混合液施加中等强度(1000rpm)的剪切作用，维持剪切作用40min，直至触变剂活化完全成为透明液体，再冷却至室温，得到有机载体A2。
(3)有机载体A3的制备
所述有机载体A3由如下质量的各组分组成：2.86g树脂基体，17.488g有机溶剂，聚脲树脂1.0g；所述树脂基体由0.28g乙基纤维素200、0.08g乙基纤维素300和2.5g丙烯酸树脂NeoCryl B-842组成，有机溶剂由10.74g邻苯二甲酸二丁酯和6.748g柠檬酸三丁酯组成。
所述有机载体A3的制备方法，包括以下步骤：
①有机树脂的溶解：称取0.28g乙基纤维素200、0.08g乙基纤维素300和2.5g丙烯酸树脂NeoCryl B-805作为树脂基体成分，10.74g邻苯二甲酸二丁酯和6.748g柠檬酸三丁酯作为有机溶剂，将树脂基体和有机溶剂加入带有剪切作用的可加热容器中混合，于90℃下加热搅拌2h至有机树脂完全溶解成为透明液体，然后冷却至室温，得到透明树脂溶液；
②触变剂的活化：称取1.0g聚脲树脂作为触变剂，将触变剂加入步骤(1)得到的透明树脂溶液中，对所得混合液进行加热，加热温度控制在60℃，同时向混合液施加中等强度(1000rpm)的剪切作用，维持剪切作用30min，直至触变剂活化完全成为透明液体，再冷却至室温，得到有机载体A3。
实施例3高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备
本实施例银浆包括如下质量的各组分：88g D50为2.2μm的球状或近球状银粉，由2.5g玻璃粉G1和0.5g玻璃粉G2混合组成的无机粘结相，9g有机载体A1。
将银粉、无机粘接相以及有机载体A1机械搅拌均匀制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S(Brookfield HBT,14#转子,10rpm)。
实施例4高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备
本实施例银浆包括如下质量的各组分：88g D50为1.5μm的球状或近球状银粉，由2.5g玻璃粉G1和0.5g玻璃粉G2混合组成的无机粘结相，9g有机载体A1。
将银粉、无机粘接相以及有机载体A1机械搅拌均匀制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S(Brookfield HBT,14#转子,10rpm)。
实施例5高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备
本实施例银浆包括如下质量的各组分：由22g D50为1.0μm的球状或近球状银粉和66g D50为1.5μm的球状或近球状银粉组成的导电功能相，由2.5g玻璃粉G1和0.5g玻璃粉G2混合组成的无机粘结相，9g有机载体A1。
将导电功能相、无机粘接相以及有机载体A1机械搅拌均匀制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S(Brookfield HBT,14#转子,10rpm)。
实施例6高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备
本实施例银浆包括如下质量的各组分：由22g D50为1.0μm的球状或近球状银粉和65g D50为2.2μm的球状或近球状银粉组成的导电功能相，由3g玻璃粉G1和1g玻璃粉G2混合组成的无机粘结相，9g有机载体A1。
将导电功能相、无机粘接相以及有机载体A1机械搅拌均匀制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S(Brookfield HBT,14#转子,10rpm)。
实施例7高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备
本实施例银浆包括如下质量的各组分：由22g D50为1.0μm的球状或近球状银粉和64.5g D50为2.2μm的球状或近球状银粉组成的导电功能相，由3g玻璃粉G4和0.5g玻璃粉G5混合组成的无机粘结相，9g有机载体A2，1g ZnO。
将导电功能相、无机粘接相、有机载体A2以及ZnO机械搅拌均匀制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S(Brookfield HBT,14#转子,10rpm)。
实施例8高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备
本实施例银浆包括如下质量的各组分：由10g D50为1.0μm的球状或近球状银粉、39g D50为1.5μm的球状或近球状银粉和38g D50为2.2μm的球状或近球状银粉组成的导电功能相，由3g玻璃粉G3和1.5g玻璃粉G5混合组成的无机粘结相，8g有机载体A3，0.5g树脂酸铑。
将导电功能相、无机粘接相、有机载体A3以及树脂酸铑机械搅拌均匀制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S(BrookfieldHBT,14#转子,10rpm)。
上述实施例3-8中银浆的组成配方如下表2所示。
表2银浆的组成配方
试验例
为了测试实施例3-8中浆料的电性能和附着力，将其进行丝网印刷在印有背面电极和电场的电池正面上，并通过峰值温度为760-800℃的烧结炉进行烧结3-5秒。
烧结后，采用I-V测试仪进行电性能测试，采用40Sn/60Pb在主栅线上进行焊接，焊接温度为330-360℃，采用180°角匀速拉扯，使用数显拉力测试仪读取附着力数据。其中焊带尺寸为1.2*0.8mm，拉扯速度为120mm/min。REF为市售主流浆料，实施例3-8的银浆浆料各项测试结果见表3。
表3银浆的粘度、电性能以及附着力数据
粘度 Uoc Isc Rsh Rs FF Eff F
Pa.s V mA Ω mΩ ％ ％ N
REF 235 0.627 8.597 104.7 2.9 79.55 17.62 2.5
实施例3 233 0.626 8.597 97.4 2.9 79.54 17.59 2.7
实施例4 246 0.6217 8.695 81.2 3.31 76.78 17.055 2.46
实施例5 226 0.6292 8.653 90.22 2.8 79.05 17.685 2.8
实施例6 267 0.631 8.657 82.91 2.81 79.24 17.78 3.1
实施例7 277 0.632 8.66 133.77 2.93 79.18 17.8 3.52
实施例8 282 0.629 8.671 94.21 2.6 79.24 17.77 3.3
其中，Uoc：开路电压；Isc：短路电流；Rsh：并联电阻；Rs：串联电阻；FF：填充因子；Eff：转换效率；F：拉力平均值。
从表3的测试结果可以看出，本发明通过使用玻璃粉作为无机粘结相，并通过控制玻璃粉的组成，在保证了硅片表面SiN减反层腐蚀，促进了银铅合金形成的同时，减缓了铅对硅片的腐蚀，使得所得银浆浆料能够在高方阻的硅基电池上应用，并且各项电性能均达到市售主流浆料REF的水平，特别是电池的光电转换效率(Eff)值，最高达到了17.8％，从而有效地提高了太阳能电池转化效率。本发明在提高硅基太阳能电池的效率的同时，并没有使焊接拉力下降，其平均值可达2.98N，良好的焊接拉力保证了硅基太阳能电池的长久使用寿命。因此，本发明的银浆浆料可以为目前高方阻晶体硅太阳能电池正面电极提供良好附着力的同时保证高的光电转化效率。
综上所述，本发明采用特别元素进行玻璃粉的制备，有利于控制其蚀刻氮化硅减反射膜的速度，使烧结窗口更大，大幅提高了太阳能电池转化效率；采用多种不同规格的功能相粉体和多种不同热力学的玻璃粉混合搭配，使浆料在烧结时能拥有良好的电性能和力学性能同时不损伤P/N结。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，包括如下重量百分含量的各组分：
80～95％的导电功能相，1.5～5％的无机粘接相，5～10％的有机载体；其中所述导电功能相由一种或多种不同规格的银粉组成，所述无机粘接相由一种或几种不同软化点的玻璃粉搭配组成；
所述玻璃粉由如下重量百分含量的各组分中的多种组成：20～60％的PbO，20～60％的TeO2，5～20％的SiO2，1～10％的B2O3，0.5～5％的MgO，0.5～5％的Li2O，0.5～5％的Na2O，0.5～5％的K2O，5～20％的Bi2O3、0.5～5％的V2O5，0.5～5％的P2O5，1～10％的Al2O3，1～5％的MnO2，1～5％的ZnO；将玻璃粉组分中的多种混合熔炼、淬火、球磨而成玻璃粉。
2.根据权利要求1所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，所述高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆还包括0.05～1％的添加剂。
3.根据权利要求1所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，所述银粉为球状或近球状，银粉粒径D50为0.5～3μm。
4.根据权利要求1所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，所述玻璃粉为完全玻璃化或含有少量结晶状态的颗粒，玻璃粉粒径D50为0.2～2μm，玻璃粉的软化点为500～800℃。
5.根据权利要求1所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，所述的有机载体包括如下重量百分含量的各组分：5～20％的树脂基体，1～10％的触变剂，60～85％的有机溶剂。
6.根据权利要求5所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，所述树脂基体包括纤维素类、松香类、酚醛类树脂中的一种或多种组成；所述有机溶剂包括松油醇、丁基卡比醇、丁基卡比醇醋酸酯、煤油、二丙二醇单甲醚、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙二醇己醚、DBE中的一种或多种；所述触变剂包括氢化蓖麻油类、聚酰胺蜡类、聚脲树脂类中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆，其特征在于，所述添加剂选自树脂酸铑、氧化锌、二氧化硅、炭黑、氧化锡、氧化银、氧化铅、氧化钒中的一种或多种。
8.一种如权利要求1所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法，其特征在于，将导电功能相、无机粘接相以及有机载体进行混合制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S。
9.一种如权利要求2所述的高方阻晶体硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法，其特征在于，将导电功能相、无机粘接相、有机载体以及添加剂进行混合制备浆料，并通过三辊机进行轧制，使浆料细度小于5μm，浆料粘度控制在200～300Pa.S。
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