CN112289481A - 一种太阳能电池正面电极浆料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池正面电极浆料及其制备方法和应用。该太阳能电池正面电极浆料的原料组成包括：(70‑92)重量份的金属粉、(5‑25)重量份的有机载体、(0.5‑5)重量份的玻璃粉组合物和(0.01‑5)重量份的层状磷酸盐，该太阳能电池正面电极浆料中各原料总量为100重量份。本发明还提供了含有上述太阳能电池正面电极浆料的太阳能电池。本发明的电极浆料能在金属电极烧结时，实现硅片在电极栅线位置的重磷掺杂。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的正面电极浆料及其制备方法，属于太阳能电池技术领域。
背景技术
为了实现光伏发电平价上网，代替传统高污染及高能耗发电，太阳能电池提效降本是未来技术发展目标。P型晶体硅太阳能电池是在硼掺杂的硅片一侧进行磷扩散，形成PN结，磷掺杂浓度的高低直接影响方块电阻，进一步会影响载流子复合及硅片与金属电极之间的欧姆接触。高浓度的掺杂，可以减小硅片和电极之间的接触电阻，降低电池的串联电阻，但是高的掺杂会导致载流子复合变大，少子寿命降低，影响电池的开路电压和短路电流。采用低浓度的掺杂，可以降低表面复合，提高少子寿命，但是必然会导致接触电阻的增大，影响电池的串联电阻。
为了解决这一矛盾，在电池技术方面有SE(选择性发射极)技术，期望在金属电极下形成高浓度磷掺杂，在金属电极栅线间形成低浓度掺杂。该技术主要通过氧化物掩膜、丝网印刷硅墨水、离子注入和激光掺杂等，除了在电池制备工艺中增加工艺过程外，还会给后续电极金属浆料印刷时的对准带来困难。
在电极浆料技术方面，现有技术中有印刷一层磷浆，如中国专利申请号CN200810144288.4；中国专利申请号CN200910029713.X；中国专利申请号CN200820137684.X。中国专利公开号CN101814535A公开了使用磷铝硅玻璃浆，中国专利公开号CN109326514A公开了在正面电极银浆中添加有机磷。以上技术方案虽然期望能够在电池烧结时磷原子能够掺杂进入硅片，形成磷高浓度掺杂，但是，电池片烧结温度为400℃-900℃，烧结时间约1分钟，磷原子很难掺入硅片，最后在硅片表面形成高浓度磷掺杂。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种太阳能电池正面电极浆料，该电极浆料能在金属电极烧结时，实现硅片在电极栅线位置的重磷掺杂。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种太阳能电池正面电极浆料，该太阳能电池正面电极浆料的原料组成包括：(70-92)重量份的金属粉、(5-25)重量份的有机载体、(0.5-5)重量份的玻璃粉组合物和(0.01-5)重量份的层状磷酸盐，该太阳能电池正面电极浆料中各原料总量为100重量份。
本发明的太阳能电池正面电极浆料中的层状磷酸盐在低温短时间内能够使磷有效注入硅基，使硅片上金属电极位置处的磷掺杂浓度升高，降低电极与硅片的接触势垒，降低欧姆接触电阻，提高光电转化效率。而且，该层状磷酸盐可以在正面电极浆料中稳定存在并保持电极浆料性状稳定。
本发明的太阳能电池正面电极浆料中采用纳米级的层状磷酸盐，有利于硅基中磷的掺杂。在本发明的一具体实施方式中，采用的层状磷酸盐的粒径为0.05μm-3μm。具体地，采用的层状磷酸盐的粒径为0.05μm-2μm；更具体地，采用的层状磷酸盐的粒径为50nm-100nm。
在本发明的一具体实施方式中，以该太阳能电池正面电极浆料总重量计，层状磷酸盐含量为(0.01-3)重量份，优选为(0.01-1)重量份。其中，低于0.01％，将起不到硅片表面磷浓掺杂的作用，高于5％就会使掺杂浓度过高，造成电池开路电压降低，降低电池转化效率。
在本发明的一具体实施方式中，采用的层状磷酸盐可以采用水热法、溶胶凝胶法、回流法、直接沉淀法或模板法制备得到。
在制备层状磷酸盐时，一般将磷源(比如可以为磷酸)和金属源(比如可以为八水氧氯化锆)溶解，经不同工艺反应生成层状磷酸盐。根据需要可以采用有机插层法将层状磷酸盐的薄层分离，最后进行洗涤、烘干，得到层状磷酸盐粉体。其中，磷酸盐粉体可以为水合物。
其中，回流法是将金属源和磷源混合，在100℃下反应制得层状磷酸盐。
其中，水热法是将金属源和磷源混合密封于反应釜中，在高温(200℃左右)，高压(1atm左右)下，反应制得层状磷酸盐。
其中，模板法是使用表面活性剂或高分子化合物作为模板，生成层状磷酸盐，然后再将模板洗脱。
在本发明的一具体实施方式中，层状磷酸盐可以为层状的正磷酸盐、偏磷酸盐和/或焦磷酸盐。
在本发明的一具体实施方式中，层状磷酸盐中的金属阳离子可以为铝、锡、钛、钙、锆、锌、钴、锰、锂、镍、镁中的一种或两种以上的组合。
在本发明更进一步的具体实施方式中，层状磷酸盐中的金属阳离子可以为铝、钛、钙、锆、锌、锂、镍或镁。
在本发明的一具体实施方式中，层状磷酸盐可以为层状的磷酸铝、磷酸锡、磷酸钛、磷酸钙、磷酸锆、磷酸锌、磷酸钴、磷酸锰、磷酸锂、磷酸镍、磷酸锂镍、磷酸锌钴、磷酸锌锆、偏磷酸钙、偏磷酸钛、焦磷酸钛、焦磷酸锆和磷酸铝镁中的一种或两种以上的组合。
在本发明的一具体实方式中，层状磷酸盐可以为表面改性的层状磷酸盐。可以对层状磷酸盐进行表面有机包覆或枝接，提高在电极浆料中的分散性。
比如，采用的改性剂可以为油酸、亚油酸、亚麻酸、硅烷偶联剂、硬脂肪酸、脂肪酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚和嵌段大分子表面活性剂中的一种或两种以上的组合。
具体的改性方法可以为包覆或枝接。
比如，包覆方法可以为：将层状磷酸盐粉体与溶剂和改性剂混合搅拌，60℃-100℃下应30min-2h，分离、清洗、烘干，得到改性的层状磷酸盐。
在本发明的一具体实施方式中，采用的金属粉可以为银粉、金粉、铂粉、锡粉、镍粉、铝粉中的一种或两种以上的组合的合金；
在本发明更进一步的具体实施方式中，金属粉可以为银粉和/或铂粉。具体地，采用的金属粉为银粉。
在本发明的一具体实施方式中，金属粉颗粒的形状可以为球形、片形、长条形和不规则颗粒中的一种或几种的组合。
本发明的太阳能电池正面电极浆料中的玻璃粉组合物起到腐蚀硅片表面氮化硅层、使金属和硅基形成欧姆接触，并具有一定的粘结作用。采用的玻璃粉组合物可以为无机物氧化物玻璃粉组合物，包括玻璃粉、晶体氧化物、非晶体氧化物及它们的组合，常规太阳能电池正面电极银浆中的玻璃粉组合物都可以。
在本发明的一具体实施方式中，玻璃粉组合物可以为铅铋玻璃组合物、铅碲玻璃组合物、铋碲玻璃组合物、钠碲钨玻璃组合物或硅酸盐玻璃组合物。
本发明的太阳能电池正面电极浆料中的玻璃粉组合物和金属粉可以为表面经过有机包覆的改性玻璃粉组合物和金属粉。其中，改性方法采用本领域常规的方式进行即可。
本发明的太阳能电池正面电极浆料中的有机载体使电极浆料具有良好的流变性，适于丝网印刷，能够形成精细线型。
在本发明的一具体实施方式中，有机载体的原料包括：溶剂、树脂和助剂。
在本发明的一具体实施方式中，采用的溶剂包括如丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙二酸二甲酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、乙二醇苯醚醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇、醇酯十二、松油醇、邻苯二甲酸二甲酯、乙二醇乙酸醋酸酯、乙二醇丁醚中的一种或两种以上的组合。
在本发明的一具体实施方式中，采用的树脂包括乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、丙烯酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氨基树脂、醇酸树脂中的一种或两种以上的组合。
在本发明的一具体实施方式中，助剂可以包括触变剂、流平剂、塑形剂中的一种或两种以上的组合。
具体地，采用的触变剂包括氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、聚乙烯醇、聚丙烯酸盐、聚二脲类。
在本发明的一具体实施方式中，有机载体可以通过以下步骤制备：
在恒温水浴或油浴并且带搅拌装置反应釜中，加入溶剂、树脂、触变剂、流平剂、助剂，如有必要也可以加入无机助剂，在60℃-90℃下搅拌，溶解混合均匀，得到有机载体。
本发明还提供了上述太阳能电池正面电极浆料的制备方法，其中，该制备方法包括：
将金属粉、玻璃粉组合物、层状磷酸盐、有机载体混合，搅拌，研磨分散，平均刮板细度达到10μm(5μm)以下，得到太阳能电池正面电极浆料；
或者，
将金属粉、玻璃粉组合物、层状磷酸盐任一种或两种单独与有机载体混合，然后再其他原料混合，研磨分散，平均刮板细度达到10μm(5μm)以下，得到太阳能电池正面电极浆料。
本发明还提供了一种太阳能电池，该太阳能电极采用的导电浆料为本发明的太阳能电池正面电极浆料。
在本发明的一具体实施方式中，该太阳能电池的制备步骤包括：
半导体衬底选择掺杂硼的P型硅基底，硅基底为180-250μm厚的125×125mm或156×156mm或其它典型尺寸的硅片；
用腐蚀性溶液对P型硅基底一侧进行腐蚀职称金字塔形(单晶)或凹凸不平(多晶)减反射绒面，也可以用湿法或干法黑硅技术制成黑硅纳米绒面；
在P型硅基底绒面一侧形成N型扩散层制成PN结，其中，N型扩散层可以是以气态三氯氧磷作为扩散源的气相热扩散法，或者磷离子注入法，或者含有五氧化二磷的浆料涂覆热扩散法等；
在硅基底绒面一侧沉覆一层SiNx减反层，或再加一层氧化铝钝化层，可以是相近的其它具有良好减反射效果的涂层；也可以利用SiNx和氧化铝或氧化硅等在电池背面形成钝化层，作为背反射器，增加长波光的吸收；
在P型硅基底一侧印刷或涂覆Al电极层和主栅银电极层；
将本发明的太阳能电池正面电极浆料在绒面一侧硅基底一侧减反膜上通过丝网印刷、涂覆或喷墨打印等方式形成纵横的主栅和细栅，在一定烧结温度程序下，共烧形成电极体(或者，先将层状磷酸盐与有机载体制成磷酸盐浆，电池上印刷一层层状磷酸盐浆，烘干后印刷一层正银，再共同烧结)，烧结峰值温度为600℃-950℃，得到太阳能电池。
本发明的太阳能电池正面电极浆料中的层状磷酸盐可以稳定分散在浆料体系中，且能够实现在正面电极浆料烧结过程中与硅片的金属电极栅极位置处形成重磷掺杂，层状磷酸盐可以在烧结时析出磷并掺杂到硅基中，提高银电极与硅基底的欧姆接触能力，提高电池转化效率。
本发明的太阳能电池正面电极浆料省去了电池片单独一道或几道选择性发射极的制备工艺，将浓磷掺杂与正面电极银浆融合，完全不增加电池成本情况下达到或超过SE电池提高转化效率效果。
附图说明
图1为实施例1中采用的层状磷酸铝的SEM。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
以下实施例提供了太阳能电池正面电极浆料，太阳能电池正面电极浆料的原料组成包括：金属粉、有机载体、玻璃粉组合物和层状磷酸盐。
其中，有机载体的包括70重量份的丁基卡必醇醋酸酯、10重量份的乙基纤维素、5重量份的氢化蓖麻油、5重量份的聚酰胺蜡、10重量份的助剂。
玻璃粉组合物采用的铅铋碲体系玻璃粉组合物。
实施例1
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成为：88wt％的金属粉、10.09wt％的有机载体、1.9wt％的玻璃粉组合物和0.01wt％的层状磷酸铝(粒径D50为0.8μm，结构如图1所示)。
实施例2
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：88wt％的金属粉、10wt％的有机载体、1.9wt％的玻璃粉组合物和0.1wt％的层状磷酸锡(粒径D50为0.1μm)。
实施例3
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：88.5wt％的金属粉、9.1wt％的有机载体、1.9wt％的玻璃粉组合物和0.5wt％的层状磷酸钛(粒径D50为1.0μm)。
实施例4
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：87.5wt％的金属粉、10.3wt％的有机载体、1.2wt％的玻璃粉组合物和1wt％的层状磷酸钙(粒径D50为1.5μm)。
实施例5
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：87wt％的金属粉、9.7wt％的有机载体、1.8wt％的玻璃粉组合物和1.5wt％的层状磷酸锆(粒径D50为1.0μm)。
实施例6
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：87wt％的金属粉、9wt％的有机载体、2.0wt％的玻璃粉组合物2wt％的层状磷酸锌(粒径D50为2.0μm)。
实施例7
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：88wt％的金属粉、8wt％的有机载体、1.50wt％的玻璃粉组合物和2.5wt％的层状磷酸钴(粒径D50为2.5μm)。
实施例8
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：86.5wt％的金属粉、8wt％的有机载体、1.0wt％的玻璃粉组合物、1.5wt％的层状磷酸锰(粒径D50为0.15μm))、3wt％的层状磷酸锂(粒径D50为0.08μm)。
实施例9
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：85.5wt％的金属粉、8wt％的有机载体、1.5wt％的玻璃粉组合物、5wt％的层状磷酸镍(粒径D50为1.2μm)。
实施例10
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：89wt％的金属粉、9wt％的有机载体、1.8wt％的玻璃粉组合物、0.2wt％的层状磷酸锂镍、(粒径D50为1.3μm)。
实施例11
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：87wt％的金属粉、8.4wt％的有机载体、1.6wt％的玻璃粉组合物、3wt％的层状磷酸锌钴、(粒径D50为0.1μm)。
实施例12
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：89wt％的金属粉、8.8wt％的有机载体、2.12wt％的玻璃粉组合物、0.08wt％的层状磷酸锌锆、(粒径D50为0.2μm)。
实施例13
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：88.5wt％的金属粉、9wt％的有机载体、1.5wt％的玻璃粉组合物、1wt％的层状偏磷酸钙、(粒径D50为0.5μm)。
实施例14
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：88wt％的金属粉、9.9wt％的有机载体、2.05wt％的玻璃粉组合物、0.05wt％的层状偏磷酸钛、(粒径D50为1.0μm)。
实施例15
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：88wt％的金属粉、9wt％的有机载体、1.5wt％的玻璃粉组合物、1.5wt％的层状焦磷酸钛、(粒径D50为0.15μm)。
实施例16
本实施例的太阳能电池正面电极浆料的原料组成同实施例1，区别为：89wt％的金属粉、8.95wt％的有机载体、2wt％的玻璃粉组合物、0.02wt％的层状焦磷酸锆、0.03wt％的层状磷酸锌镁(粒径D50为0.5μm)。
对比例1
激光工艺制备的SE电池，使用SE电池专用正面电极银浆。
对比例2
与实施例的区别仅为采用的是磷酸盐颗粒，而不是层状磷酸盐。
将上述实施例和对比例1、对比例2的太阳能电池正面电极浆料，分别制备太阳能电池，具体包括以下步骤：
半导体衬底选择掺杂硼的P型硅基底，硅基底为180-250μm厚的125×125mm或156×156mm或其它典型尺寸的硅片；
用腐蚀性溶液对P型硅基底一侧进行腐蚀职称金字塔形(单晶)或凹凸不平(多晶)减反射绒面，也可以用湿法或干法黑硅技术制成黑硅纳米绒面；
在P型硅基底绒面一侧形成N型扩散层制成PN结，其中，N型扩散层可以是以气态三氯氧磷作为扩散源的气相热扩散法，或者磷离子注入法，或者含有五氧化二磷的浆料涂覆热扩散法等；
在硅基底绒面一侧沉覆一层SiNx减反层，或再加一层氧化铝钝化层，可以是相近的其它具有良好减反射效果的涂层；也可以利用SiNx和氧化铝或氧化硅等在电池背面形成钝化层，作为背反射器，增加长波光的吸收；
在P硅基底一侧印刷或涂覆Al电极层和主栅银电极层；
将上述实施例的太阳能电池正面电极浆料在受光硅基底一侧减反膜上通过丝网印刷、涂覆或喷墨打印等方式形成纵横的主栅和细栅，在一定烧结温度程序下，共烧形成电极体(或者，先将层状磷酸盐与有机载体制成磷酸盐浆，电池上印刷一层层状磷酸盐浆，烘干后印刷一层正银，再共同烧结)，烧结峰值温度为600℃-950℃，得到太阳能电池。
对太阳能电池进行电性能测试，具体是：
使用太阳能模拟电效率测试仪，在标准条件下测试(大气质量AM1.5，光照强度1000W/m2，测试温度25℃)。
电池串联电阻、填充因子、光电转化效率如表1所示。
表1
| 实施例 | Rs/Ω | FF/％ | Eff/％ |
| 1 | 0.0030 | 80.35 | 22.45 |
| 3 | 0.0029 | 80.63 | 22.49 |
| 5 | 0.0028 | 80.92 | 22.52 |
| 7 | 0.0028 | 80.83 | 22.49 |
| 10 | 0.0026 | 80.85 | 22.34 |
| 11 | 0.0030 | 80.23 | 22.39 |
| 13 | 0.0028 | 80.53 | 22.43 |
| 15 | 0.0027 | 80.87 | 22.53 |
| 对比例1 | 0.0040 | 79.85 | 22.14 |
| 对比例2 | 0.0061 | 77.91 | 21.69 |
从表1可以看出，与对比例1相比，转化效率提高0.3％，填充因子提高1％，串联电阻低1mΩ，与对比例2相比，转化效率提高0.8％，填充因子提高3％，串联电阻低2mΩ。
可以看出：含有层状磷酸盐正面电极浆料能够在低磷扩散硅基电池上形成高磷掺杂，并与硅基形成良好欧姆接触，降低串联电阻，提升填充因子，提升光电转化效率。一般的磷酸盐晶体微粒不能够在低磷掺杂高方阻硅片上形成磷高浓度掺杂，从而不能够形成良好欧姆接触，电性能差。
Claims (10)
1.一种太阳能电池正面电极浆料，其中，该太阳能电池正面电极浆料的原料组成包括：(70-92)重量份的金属粉、(5-25)重量份的有机载体、(0.5-5)重量份的玻璃粉组合物和(0.01-5)重量份的层状磷酸盐，该太阳能电池正面电极浆料中各原料总量为100重量份。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述层状磷酸盐的粒径为0.05μm-3μm；
优选，所述层状磷酸盐的粒径为0.05μm-2μm；
更优选，所述层状磷酸盐的粒径为50nm-100nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述层状磷酸盐为层状的正磷酸盐、偏磷酸盐和/或焦磷酸盐；
优选地，层状磷酸盐的金属阳离子为铝、锡、钛、钙、锆、锌、钴、锰、锂、镍、镁中的一种或两种以上的组合；
更优选地，层状磷酸盐的金属阳离子为铝、钛、钙、锆、锌、锂、镍或镁。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述层状磷酸盐为层状的磷酸铝、磷酸锡、磷酸钛、磷酸钙、磷酸锆、磷酸锌、磷酸钴、磷酸锰、磷酸锂、磷酸镍、磷酸锂镍、磷酸锌钴、磷酸锌锆、偏磷酸钙、偏磷酸钛、焦磷酸钛、焦磷酸锆和磷酸铝镁中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述层状磷酸盐为表面改性的层状磷酸盐；
优选地，采用的改性剂为油酸、亚油酸、亚麻酸、硅烷偶联剂、硬脂肪酸、脂肪酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚和嵌段大分子表面活性剂中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述金属粉为银粉、金粉、铂粉、锡粉、镍粉、铝粉中的一种或两种以上的组合的合金；
优选地，所述金属粉为银粉和/或铂粉；
更优选地，所述金属粉为银粉。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述玻璃粉组合物为铅铋玻璃组合物、铅碲玻璃组合物、铋碲玻璃组合物、钠碲钨玻璃组合物或硅酸盐玻璃组合物。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极浆料，其中，所述有机载体的原料包括：溶剂、树脂和助剂；
优选地，所述溶剂包括如丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙二酸二甲酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、乙二醇苯醚醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇、醇酯十二、松油醇、邻苯二甲酸二甲酯、乙二醇乙酸醋酸酯、乙二醇丁醚中的一种或两种以上的组合；
优选地，所述树脂包括乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、丙烯酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氨基树脂、醇酸树脂中的一种或两种以上的组合。
9.权利要求1-8任一项所述的太阳能电池正面电极浆料的制备方法，其中，该制备方法包括：将金属粉、玻璃粉组合物、层状磷酸盐、有机载体混合，搅拌，研磨分散，平均刮板细度达到10μm以下，得到太阳能电池正面电极浆料；
或者，
将金属粉、玻璃粉组合物、层状磷酸盐任一种或两种单独与有机载体混合，然后再其他原料混合，研磨分散，平均刮板细度达到10μm以下，得到太阳能电池正面电极浆料。
10.一种太阳能电池，其中，该太阳能电极采用的导电浆料为权利要求1-8任一项所述的太阳能电池正面电极浆料。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113257454A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-08-13 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 基于钛和钙掺杂perc太阳能电池正面银浆及制备方法 |
| CN114203335A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-18 | 江苏正能电子科技有限公司 | 一种适用于N型TOPCon电池的正面铝浆及其制备方法 |
| CN116741431A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-12 | 常州聚和新材料股份有限公司 | 一种适配N型TOPCon电池背面薄Poly层的细栅银浆及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102496404A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-13 | 华东理工大学 | 一种高效晶硅太阳电池用电极银浆 |
| US20120152342A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Aluminum paste compositions comprising metal phosphates and their use in manufacturing solar cells |
| CN102543258A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-07-04 | 桂林师范高等专科学校 | 含磷环保无毒多晶硅太阳能电池背电场浆料及其制备方法 |
| CN103854717A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-06-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种无铅掺杂浆料及其制备方法 |
| CN106816199A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-09 | 湖南省国银新材料有限公司 | 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 |
| CN107331434A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-07 | 北京市合众创能光电技术有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池主副栅线分离印刷正银浆料组合及其制备方法 |
| CN107731346A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 钦州学院 | 低温烧结型晶体硅太阳能电池正面电极银浆及制备方法 |
| CN109326514A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-02-12 | 广东爱旭科技股份有限公司 | 一种选择性发射极太阳能电池磷掺杂浆料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-07-23 CN CN201910664531.3A patent/CN112289481B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120152342A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Aluminum paste compositions comprising metal phosphates and their use in manufacturing solar cells |
| CN102543258A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-07-04 | 桂林师范高等专科学校 | 含磷环保无毒多晶硅太阳能电池背电场浆料及其制备方法 |
| CN102496404A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-13 | 华东理工大学 | 一种高效晶硅太阳电池用电极银浆 |
| CN103854717A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-06-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种无铅掺杂浆料及其制备方法 |
| CN106816199A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-09 | 湖南省国银新材料有限公司 | 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 |
| CN107331434A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-07 | 北京市合众创能光电技术有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池主副栅线分离印刷正银浆料组合及其制备方法 |
| CN107731346A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 钦州学院 | 低温烧结型晶体硅太阳能电池正面电极银浆及制备方法 |
| CN109326514A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-02-12 | 广东爱旭科技股份有限公司 | 一种选择性发射极太阳能电池磷掺杂浆料及其制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113257454A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-08-13 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 基于钛和钙掺杂perc太阳能电池正面银浆及制备方法 |
| CN114203335A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-18 | 江苏正能电子科技有限公司 | 一种适用于N型TOPCon电池的正面铝浆及其制备方法 |
| CN116741431A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-12 | 常州聚和新材料股份有限公司 | 一种适配N型TOPCon电池背面薄Poly层的细栅银浆及其制备方法 |
| CN116741431B (zh) * | 2023-08-09 | 2023-11-14 | 常州聚和新材料股份有限公司 | 一种适配N型TOPCon电池背面薄Poly层的细栅银浆及其制备方法 |
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