CN111732342B - 一种玻璃组分以及含有所述的玻璃组分的晶硅太阳能电池导电银浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃组分，用于晶硅太阳能电池的导电银浆，以质量百分比计，包括20‑30wt％的PbO，5‑15wt％的V2O5，5‑10wt％的ZnO，10‑25wt％的TeO2，5‑15wt％的WO3，小于5wt％的Ag2O，小于5wt％的CuO和小于5wt％的Na2CO3；以及一种晶硅太阳能电池导电银浆配方，其中包括(以质量百分比计)80‑90wt％的银，1‑5wt％的如上所述的玻璃组分，7‑10wt％的有机载体。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃组分以及含有该玻璃组分的晶硅太阳能电池导电银浆，用于晶硅太阳能发电领域。
背景技术
太阳能电池发电技术近几年得到迅猛的发展，对电池效率的进一步提高越发迫切。本发明着重优化太阳能电池浆料中关键玻璃组分，该玻璃在银浆烧结过程中，在较低温度500-650°区间时，具有较好的流动性，能够快速腐蚀掉晶硅太阳能电池表面的氮化硅减反层；同时该玻璃在较高温度区间680-800°时，由于本身的析晶特性，玻璃流动性减弱，对硅发射层的腐蚀减弱，能够保证银浆在获得低接触电阻的同时，减少对硅发射极的破坏，从而获得高开路电压。
经检索，申请号为CN201910232422.4、名称为一种高可靠性PERC晶硅太阳能电池背面银导电浆料的发明专利申请方案，解决的技术问题是采用了混合玻璃体系，背面银浆烧结电极焊接可靠性高，实际烧温为740℃～780℃的条件下，均有极佳的综合性能。采用的技术方案是，玻璃粉由玻璃粉一、玻璃粉二混合而成，两种玻璃粉平均粒径为0.4～3.5um，玻璃粉一为无铅玻璃体系，由CuO、MgO、BaO、Al 2O 3、Bi 2O 3、Na 2O、SiO 2、Al 2O 3、MnO2、WO 3、B 2O 3中的至少四种组成；玻璃粉二为含铅玻璃体系，由ZnO、PbO、MgO、CaO、SiO 2、Al 2O 3、TiO 2、Al 2O 3、B 2O 3、Li 2O、Bi 2O 3、Na 2O中至少四种组成。本申请方案提供了一种玻璃组分，采用这种玻璃粉所制备的太阳能银浆，在电池性能方面表现出低Rs，高FF和高Voc的特性。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种玻璃组分，采用这种玻璃粉所制备的太阳能银浆，在电池性能方面表现出低Rs，高FF和高Voc的特性。其中，具体技术方案为：
按质量百分比组成，其中，包括5-30wt％的PbO，5-30wt％的V2O5，5-10wt％的ZnO，10-35wt％的TeO2，5-15wt％的WO3，小于5wt％的Ag2O，小于5wt％的CuO和小于5wt％的Na2CO3。
上述的玻璃组分，其中，V2O5的含量范围是6-20wt％。
上述的玻璃组分，其中，PbO的含量范围是20-30wt％。
上述的玻璃组分，其中，TeO2的含量范围是15-33wt％。
上述的玻璃组分，其中，WO3、CuO、Na2CO3和Ag2O的总含量不超过25wt％。
上述的玻璃组分，其中，Ag2O的含量范围是0.5-3wt％，CuO的含量范围是0.5-4wt％，Na2CO3的含量范围是1-5wt％。
上述的玻璃组分，其中，以质量百分比包括：6-20wt％的V2O5，25-30wt％的PbO，15-33wt％的TeO2，WO3、CuO、Na2CO3和Ag2O的总含量不超过25wt％，0.5-3wt％的Ag2O，0.5-4wt％的CuO和1-5wt％的Na2CO3。
一种含有所述的玻璃组分的晶硅太阳能电池导电银浆，按质量百分比组成包括80-90wt％的银，1-5wt％的玻璃组分，7-10wt％的有机载体。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
本发明玻璃组分中的V2O5和TeO2是作为玻璃网络形成体，这种网络形成体不同于传统的以硅和硼作为网络形成体的玻璃，V2O5和TeO2作为玻璃网络形成体容易被破坏，使玻璃在较低温度下(<500℃)开始熔化流动，同时做为网络外体的PbO进一步增加了玻璃的流动性和浸润性，Na2CO3的加入也促进了玻璃对晶硅太阳能电池减反层的腐蚀性。这些组分保证了用该玻璃组分制备的银浆在烧结过程中，在较低温度500-650°区间时，就具有较好的流动性和润湿性，能够快速腐蚀掉晶硅太阳能电池表面的氮化硅减反层，开始形成导电通道。
同时，加入的ZnO随着含量的增加，会使这种玻璃组分在较高温度时的粘度增加，WO3和Ag2O的加入，也会促进该玻璃组分在较高温度时出现析晶，进一步增加了该玻璃组分在较高温度时的粘度，这样会影响该玻璃组分的流动性和浸润性。当浆料处于较高温度区间680-800°时，这种玻璃组分的特性使其对硅发射层的腐蚀减弱，减少对硅发射极的破坏，从而获得高开路电压。
通过优化玻璃组分，使其在不同的烧结温度区间表现出最适宜的特性。在较低温度500-650°区间时，因其具有较好的流动性和润湿性，能够快速腐蚀掉晶硅太阳能电池表面的氮化硅减反层，开始形成导电通道；同时在较高温度区间680-800°时，因其本身的析晶特性，玻璃流动性减弱，对硅发射层的腐蚀减弱，减少对硅发射极的破坏，从而获得高开路电压。采用这种玻璃粉所制备的太阳能银浆，在电池性能方面表现出低Rs，高FF和高Voc的特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
以下实例描述了以最佳方式实施本发明的情况，但不仅限于以下实例。
玻璃组分如下表所示：
表1玻璃组分百分比
把准备好的玻璃样品GF1至GF5按照下表的太阳能银浆配方，进行称取后，充分混合后放入三辊机进行充分轧料，制成银浆。
表2银浆配方百分比
表3是P1-P5浆料测试后的电性能参数
表3 P1-P5浆料电性能参数
| 浆料 | Voc/mV | Isc/A | Rs/mOhm | FF/％ | Eff/％ |
| P1 | 673.9 | 9.915 | 2.48 | 79.81 | 22.02 |
| P2 | 674.2 | 9.916 | 2.41 | 79.89 | 22.05 |
| P3 | 673.3 | 9.913 | 2.36 | 79.91 | 22.01 |
| P4 | 672.9 | 9.921 | 2.37 | 79.95 | 22.03 |
| P5 | 674.3 | 9.924 | 2.35 | 80.01 | 22.06 |
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种玻璃组分，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：5-30wt％的PbO，5-30wt％的V2O5，5-10wt％的ZnO，10-35wt％的TeO2，5-15wt％的WO3，小于5wt％的Ag2O，小于5wt％的CuO和小于5wt％的Na2CO3。
2.如权利要求1所述的玻璃组分，其特征在于，V2O5的含量范围是6-20wt％。
3.如权利要求1所述的玻璃组分，其特征在于，PbO的含量范围是20-30wt％。
4.如权利要求1所述的玻璃组分，其特征在于，TeO2的含量范围是15-33wt％。
5.如权利要求1所述的玻璃组分，其特征在于，WO3、CuO、Na2CO3和Ag2O的总含量不超过25wt％。
6.如权利要求1所述的玻璃组分，其特征在于，Ag2O的含量范围是0.5-3wt％，CuO的含量范围是0.5-4wt％，Na2CO3的含量范围是1-5wt％。
7.如权利要求1所述的玻璃组分，其特征在于，以质量百分比包括：6-20wt％的V2O5，25-30wt％的PbO，15-33wt％的TeO2，WO3、CuO、Na2CO3和Ag2O的总含量不超过25wt％，0.5-3wt％的Ag2O，0.5-4wt％的CuO和1-5wt％的Na2CO3。
8.一种含有如权利要求1到权利要求7任一项所述的玻璃组分的晶硅太阳能电池导电银浆，其特征在于，按质量百分比组成包括80-90wt％的银，1-5wt％的玻璃组分，7-10wt％的有机载体。
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