CN107195355A - 一种适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，该浆料的组成及质量百分数为：平均粒径0.5‑2µm的球形银粉与平均粒径小于0.1µm的纳米银粉组成的混合银粉80‑85%、TeO2‑Bi2O3系无铅玻璃粉4‑7%、有机载体8‑13%和少量含磷化合物0.1‑1%。本发明的正银浆料有优良的印刷性能，宽的烧结窗口（700‑950℃），低方阻，且对硅基体的腐蚀能力适当，能腐蚀穿透减反层但不会破坏P‑N结，适合使用在具有高方阻浅结结构的硅太阳能电池片上使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子浆料，具体涉及一种适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆。
背景技术
太阳能电池中通过高方阻低扩散浅结工艺来提高电池的短波响应、减少死结的产生，从而提高太阳能电池的光电转换效率是晶硅太阳能电池的主要发展方向之一。而采用浅结工艺的太阳能电池片P-N结的结深很浅（<0.3 µm），为了不破坏P-N结在烧结过程中要求正面银浆对硅片表面的蚀刻不超过0.1 µm。常用的银浆在烧结过程中对硅片的腐蚀不均匀，很难精确的控制对硅片的腐蚀深度，在传统太阳能电池片上可以满足使用要求，但无法满足新型高方阻浅结太阳能电池片对银浆的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，该浆料的组成及其质量百分数为：平均粒径为0.5-2 µm的球形银粉与平均粒径小于等于0.1 µm的片状银粉组成的混合银粉80-85%、TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉4-7%、含磷化合物0.1-1%、有机载体8-13%；其中各组分的质量百分数之和为100%；
所述TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉组成及其质量百分数为：TeO2 30-45%、Bi2O3 30-40%、SiO2 5-15%、Al2O3 1-7%、TiO2 2-7%、ZnO 3-8%、MgO 3-8%、Li2O 0.5-4%、NaF 0.5-4%，其中各组分的质量百分数之和为100%；该TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉可以使银浆中的玻璃粉具有适当的溶银析银能力，并且使银浆拥有对硅电池片适当的腐蚀能力。
优选的，本发明所述混合银粉组成及其质量百分数为：平均粒径0.5-2 µm的球形银粉60-90%、平均粒径小于等于0.1 µm的纳米银粉10-40%，其中各组分的质量百分数之和为100%，选择该混合银粉可以使银浆烧结以后能形成更好的导电网络，提高银膜的致密性及导电率。
优选的，本发明所述TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉平均粒度小于3µm，软化温度在370-450℃。
优选的，本发明所述有机载体组成及其质量百分数为：松油醇40-65%、丁基卡必醇10-30%、邻苯二甲酸二丁酯5-25%、硅烷偶联剂（KH-5700）1-7%、卵磷脂0-3%、聚酰胺蜡浆0-3%、乙基纤维素1-7%、丙烯酸树脂1-7%，其中各组分的质量百分数之和为100%，该有机载体可以使银浆拥有更好的印刷性能，减少子栅线的印刷宽度，增加太阳能电池片受光面积。
优选的，本发明所述含磷化合物为磷酸银Ag3PO4、焦磷酸银Ag4P2O7、偏磷酸银AgPO3中的一种或几种，该含磷化合物可以使银浆在烧结后拥有更好的欧姆接触及更小的体电阻。
本发明的有益效果为：
（1）本发明所述正面银浆烧结时对硅电池片的腐蚀能力适中，烧结过程中能腐蚀穿氮化硅透减反层但不会过度腐蚀晶体硅电池片，在高方阻浅结电池片上使用不会破坏其P-N结，可以在新型高方阻浅结太阳能电池表面应用，提高太阳能电池光电转换效率。
（2）本发明所述正面银浆烧结时由于添加了少量含磷化合物，磷的加入能抑制N型硅中的杂质向银层扩散，防止硅中掺杂离子浓度降低，同时降低银层的电阻。
（3）本发明所述正面银浆烧结后与硅电池片能形成良好的物理接触与欧姆接触，烧结后形成银膜的银膜的方阻小于2.5mΩ/□，银膜与太阳能电池片的附着力大于4N，比欧姆接触电阻率小于0.03 Ω·cm2。
（4）本发明所述正面银浆拥有优秀的综合性能：印刷性能良好，使用400目丝网印刷时，无断点的子栅线最细印刷宽度能达到35µm；有宽的烧结窗口（700-950℃）。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种适用于高方阻高效太阳能电池正面银浆，其组成及其质量百分数为：混合银粉83.5%、TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉4%、少量含磷化合物0.5%、有机载体12%。
所述混合银粉组成及其质量百分数为：平均粒径1.87µm的球形银粉80%、平均粒径60 nm的纳米银粉20%；
所述无铅玻璃粉组成及其质量百分数为：TeO2 40%、Bi2O3 35%、SiO2 7%、Al2O3 5%、TiO23%、ZnO 5%、MgO 3%、Li2O 1%、NaF 1%；玻璃粉软化温度在398℃，平均粒度2.57 µm；
所述有机载体的组成及其质量百分数为：松油醇55%、丁基卡必醇20%、邻苯二甲酸二丁酯7%、硅烷偶联剂（KH-5700）7%、卵磷脂0.5%、聚酰胺蜡浆0.5%、乙基纤维素5%、丙烯酸树脂5%；所述含磷化合物为磷酸银Ag3PO4。
制得的正面银浆粘度296pa.s，子栅线最细宽度35µm，850℃烧结后银膜方阻2.05mΩ/□，附着力4.78 N，比欧姆接触电阻率0.024 Ω·cm2。
实施例2
一种适用于高方阻高效太阳能电池正面银浆，其组成及其质量百分数为：混合银粉85%、TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉6%、少量含磷化合物1%、有机载体8%。
所述混合银粉组成及其质量百分数为：平均粒径1.12 µm的球形银粉70%、平均粒径0.1 µm的纳米银粉30%；
所述无铅玻璃粉组成及其质量百分数为：TeO2 35%、Bi2O3 30%、SiO2 15%、Al2O3 7%、TiO2 5%、ZnO 3%、MgO 4%、Li2O 0.5%、NaF 0.5%；
所述玻璃粉软化温度在421℃，平均粒度1.97 µm；有机载体的组成及其质量百分数为：松油醇40%、丁基卡必醇30%、邻苯二甲酸二丁酯25%、硅烷偶联剂（KH-5700）3%、乙基纤维素1%、丙烯酸树脂1%；含磷化合物为磷酸银Ag3PO440%与焦磷酸银Ag4P2O760%混合而成。
制得的正面银浆粘度273pa.s，子栅线最细宽度45µm，850℃烧结后银膜方阻1.93mΩ/□，附着力5.02 N，比欧姆接触电阻率0.027 Ω·cm2。
实施例3
一种适用于高方阻高效太阳能电池正面银浆，其组成及其质量百分数为：混合银粉80%、TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉6.9%、少量含磷化合物0.1%、有机载体13%。
所述混合银粉组成及其质量百分数为：平均粒径2 µm的球形银粉90%、平均粒径50nm的纳米银粉10%；
所述无铅玻璃粉组成及其质量百分数为：TeO2 30%、Bi2O3 33%、SiO2 5%、Al2O3 1%、TiO2 7%、ZnO 8%、MgO 8%、Li2O 4%、NaF 4%；
所述玻璃粉软化温度在437℃，平均粒度2.12µm；有机载体的组成及其质量百分数为：松油醇65%、丁基卡必醇10%、邻苯二甲酸二丁酯5%、硅烷偶联剂（KH-5700）1%、卵磷脂3%、聚酰胺蜡浆3%、乙基纤维素7%、丙烯酸树脂6%；含磷化合物为磷酸银Ag3PO4 40%与焦磷酸银Ag4P2O7 60%混合而成。
制得的正面银浆粘度318pa.s，子栅线最细宽度38µm，850℃烧结后银膜方阻2.43mΩ/□，附着力5.82 N，比欧姆接触电阻率0.025 Ω·cm2。
Claims (5)
1.一种适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，其特征在于，该浆料的组成及其质量百分数为：平均粒径为0.5-2 µm的球形银粉与平均粒径小于等于0.1 µm的片状银粉组成的混合银粉80-85%、TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉4-7%、含磷化合物0.1-1%、有机载体8-13%；其中各组分的质量百分数之和为100%；
所述TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉组成及其质量百分数为：TeO2 30-45%、Bi2O3 30-40%、SiO2 5-15%、Al2O3 1-7%、TiO2 2-7%、ZnO 3-8%、MgO 3-8%、Li2O 0.5-4%、NaF 0.5-4%，其中各组分的质量百分数之和为100%。
2.根据权利要求1所述的适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，其特征在于：所述混合银粉组成及其质量百分数为：平均粒径0.5-2 µm的球形银粉60-90%、平均粒径小于等于0.1 µm的纳米银粉10-40%，其中各组分的质量百分数之和为100%。
3.根据权利要求1所述的适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，其特征在于：所述TeO2-Bi2O3系无铅玻璃粉平均粒度小于3µm，软化温度在370-450℃。
4.根据权利要求1所述的适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，其特征在于：所述有机载体组成及其质量百分数为：松油醇40-65%、丁基卡必醇10-30%、邻苯二甲酸二丁酯5-25%、硅烷偶联剂（KH-5700）1-7%、卵磷脂0-3%、聚酰胺蜡浆0-3%、乙基纤维素1-7%、丙烯酸树脂1-7%，其中各组分的质量百分数之和为100%。
5.根据权利要求1所述的适用于高方阻浅结太阳能电池上的正面银浆，其特征在于：所述含磷化合物为磷酸银Ag3PO4、焦磷酸银Ag4P2O7、偏磷酸银AgPO3中的一种或几种。
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2017
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