CN116230289A - 用于太阳能电池p+面的组合物及其制备方法、太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于太阳能电池P+面的组合物及其制备方法、太阳能电池,该组合物包括以下重量百分比的组分:60‑69.9%银粉、1‑10%铝粉、5‑20%银合金、1‑8%镀银玻璃粉、1‑10%有机载体、0.1‑0.5%有机助剂。通过上述方式,可有效地降低银粉的用量,进而降低成本,并能明显减少对p‑n结的伤害,降低界面复合,从而达到提高开路电压,降低接触电阻,提高光电转换效率的效果。

Description

用于太阳能电池P+面的组合物及其制备方法、太阳能电池
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其是一种用于太阳能电池P+面的组合物及其制备方法、太阳能电池。
背景技术
太阳能电池使用PN结的光伏效应来发电,该PN结将太阳光的光子转换为电能。在太阳能电池中,前电极和后电极分别形成在具有PN结的半导体晶片或衬底的上表面和下表面上。然后,PN结处的光伏效应由进入半导体晶片的太阳光引起,通过在P型和N型交界面两边形成势垒电场,将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴,在PN结附件形成与势垒电场方向相反的光生电场。目前常采用扩散法在晶硅基片上形成PN结结构,其中以扩散磷源形成N+,以扩散硼源形成P+。
本申请的发明人在长期研发过程中,发现目前P+面使用的是传统的Pb-B-O体系玻璃的银铝浆料,常规铅硼玻璃利用元素的刻蚀性能和浆料中铝粉的加入来完成钝化层的刻蚀和掺杂接触,然而,随着钝化层的刻蚀难度的增加,单纯的改变铅硼玻璃的铅浓度或硼浓度、或者增加铝粉的百分比,容易出现过度刻蚀界面复合增加的问题,从而导致开路电压损失,降低光电转换效率,所以需要对玻璃进行调整;此外,目前银铝浆中银的含量为75-90%,银的大量使用会导致成本较高,同时银对半导体硅来说属于深能级杂质,银颗粒接触到电池硅片的地方也会使界面复合较大。
发明内容
本发明所要解决的问题在于克服现有技术中玻璃粉容易出现过度刻蚀界面复合增加的问题以及现有技术中银铝浆中银含量过高导致成本过高且界面复合增加等问题,提供一种用于太阳能电池P+面的组合物及其制备方法、太阳能电池。
为了解决现有技术中的这些问题,在第一个方面,本发明提供的技术方案是:一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:60-69.9%银粉、1-10%铝粉、5-20%银合金、1-8%镀银玻璃粉、1-10%有机载体、0.1-0.5%有机助剂。
可选的,所述银合金为银包铜、银包铝和银包镍中的至少一种。
可选的,所述镀银玻璃粉的原料包含软化点为670-690℃的高软化点玻璃粉。
可选的,所述镀银玻璃粉由以下方法制备得到:按重量百分比计称取13-17%SiO2、3-7%BaO、18-22%Bi2O3、11-15%B2O3、33-37%PbO2、10-14%MgO并混合得到混合料,将所述混合料于900-1100℃熔炼,保温20-60分钟后,经水淬、冷却、破碎、球磨、烘干后得到玻璃粉,将所述玻璃粉在银氨溶液和葡萄糖溶液中进行镀银处理,反应完成后洗净烘干,得到所述镀银玻璃粉。
可选的,所述银包铜中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,铜48-62%;所述银包铝中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,铝48-62%;所述银包镍中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,镍48-62%。
可选的,所述有机助剂包括分散剂、触变剂、表面活性剂、烧结促进剂、粘网防止剂、增塑剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂、抗氧化剂或偶联剂中的一种或多种。
可选的,有机载体为由以下方法制备得到:按重量百分比计称取8%乙基纤维素、25%丁基卡比醇醋酸酯、15%丁基卡比醇、42%松油醇、10%乙二醇乙醚醋酸酯;先混合丁基卡比醇醋酸酯、丁基卡比醇、松油醇和乙二醇乙醚醋酸酯得到混合液;再将所述乙基纤维素加入混合液中,混在60~80℃下使其充分溶解并搅拌均匀,得到透明均一的有机载体。
可选的,所述银合金为粉体,中位粒径D50为1.0-1.5μm,松装密度为3.4-3.7g/m3,振实密度3.4-3.7g/m3,比表面积为1.0-1.5m2/g。
可选的,所述银粉为球形银粉,中位粒径D50为1.9μm,松装密度为3.1g/m3,振实密度5.4g/m3,比表面积为0.43m2/g。
可选的,所述铝粉的中位粒径D50为5.5μm,松装密度为0.54g/m3,振实密度0.88g/m3
为了解决现有技术中的这些问题,在第二个方面,本发明提供的技术方案是:一种如前述的用于太阳能电池P+面的组合物的制备方法,包含如下步骤:将所述有机载体与所述有机助剂搅拌混合,再分批次添加所述组合物的其他组分搅拌混合后,在三辊机上进行轧制,即得用于太阳能电池P+面的组合物。
为了解决现有技术中的这些问题,在第三个方面,本发明提供的技术方案是:一种太阳能电池,所述太阳能电池的制备原料包括如前述的用于太阳能电池P+面的组合物或者如前述制备方法制得的用于太阳能电池P+面的组合物。
相对于现有技术中的方案,本发明的优点是:
1.与现有技术中银铝浆的银粉用量达75-90%相比,本发明的组合物中包含了银粉和铝粉作为基础导电金属成分,其中应用的铝和银共同作为导电金属粉料,由于铝粉代替了部分的银粉,所以导电浆料的成本得到很好的降低。
2.本发明通过添加银合金(例如银包铜、银包铝和银包镍)可有效地降低银粉用量至60%,进而降低成本,同时,新引入的金属(铜、铝、镍)的界面复合都远小于银,故能明显减少对p-n结的伤害,降低界面复合,从而达到提高开路电压,降低接触电阻,提高光电转换效率的效果。
3.本发明采用新体系的镀银玻璃粉,相较于现有的Pb-B-O玻璃体系,本发明不再单纯地改变铅硼玻璃的铅浓度或硼浓度或者增加铝粉的百分比,而是使用玻璃粉外层镀银技术,当玻璃粉外层镀银后可以使得玻璃粉提前软化,并且镀银玻璃粉与银粉的融合更好,在没有增加界面复合的基础上改进了接触性能,与太阳能电池的P+面形成良好的接触并且界面复合很低,大大提升太阳能电池的电性能;此外,由于使得玻璃粉提前软化,因此,玻璃粉可选用高软化点玻璃粉,避免了低软化点玻璃粉过多造成的玻璃溶液界面聚集、硅片应力增大的缺点。
具体实施方式
下面对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
在一实施例中,本发明提供的技术方案是:一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:60-69.9%银粉(例如60%、63%、66%、69%或69.9%的银粉)、1-10%铝粉(例如1%、3%、5%、7%、9%或10%的铝粉)、5-20%(例如5%、10%、15%或20%的铝粉)银合金、1-8%镀银玻璃粉、1-10%有机载体、0.1-0.5%有机助剂。
其中,所述银合金为银包铜、银包铝和银包镍中的至少一种。
其中,所述银包铜中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,铜48-62%;所述银包铝中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,铝48-62%;所述银包镍中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,镍48-62%。
可选的,银包铜中包括以下重量百分比的组分:银40%,铜60%;或者,银包铜中包括以下重量百分比的组分:银42%,铜58%;或者,银包铜中包括以下重量百分比的组分:银44%,铜56%;或者,银包铜中包括以下重量百分比的组分:银44%,铜48%,余量为钴和/或钨。
可选的,银包铝中包括以下重量百分比的组分:银40%,铝60%;或者,银包铝中包括以下重量百分比的组分:银42%,铝58%;或者,银包铜中包括以下重量百分比的组分:银44%,铝56%;或者,银包铝中包括以下重量百分比的组分:银44%,铝48%,余量为钴和/或钨。
可选的,银包镍中包括以下重量百分比的组分:银40%,镍60%;或者,银包铝中包括以下重量百分比的组分:银42%,镍58%;或者,银包铜中包括以下重量百分比的组分:银44%,镍56%;或者,银包镍中包括以下重量百分比的组分:银44%,镍48%,余量为钴和/或钨。
本发明采用化学法制成银包铜、银包铝、银包镍粉末,制备过程中可以掺入钴和/或钨,与银粉相比,银包铜、银包铝、银包镍具有良好的导电性和导热性,抗金属转移、电弧烧损、电侵蚀等能力较强,耐磨性好,强度高,新引入的金属(铜、铝、镍)的界面复合都远小于银,故能明显减少对p-n结的伤害,降低界面复合,进而减小接触电阻,提高载流子传输效率。
其中,所述镀银玻璃粉是指利用银镜反应在玻璃粉表面生成一层厚度为4μm的致密排列的金属银。
其中,有机载体通过与组合物的无机组分的机械混合赋予用于太阳能电池电极的组合物印刷的合适粘度和流变特性。有机载体可以是用于太阳能电池电极的组合物中的任何典型的有机载体,并且可以包括粘合剂树脂、溶剂等。粘合剂树脂可以选自丙烯酸酯树脂或纤维素树脂。乙基纤维素通常用作粘合剂树脂。此外,粘合剂树脂可以选自乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素、乙基纤维素和酚醛树脂的共混物、醇酸树脂、苯酚、丙烯酸酯、二甲苯、聚丁烷、聚酯、尿素、三聚氰胺、醋酸乙烯酯树脂、木松香、聚甲基丙烯酸酯醇类等。溶剂可以选自例如己烷、甲苯、乙基溶纤剂、环己酮、丁基溶纤剂、丁基卡必醇(二甘醇单丁基醚)、二丁基卡必醇(二甘醇二丁基醚)、丁基卡必醇乙酸酯(二甘醇单丁醚乙酸酯)、丙二醇单甲醚、己二醇、松油醇、甲乙酮、苯甲醇、γ-丁内酯和乳酸乙酯。这些可以单独使用或作为它们的混合物使用。基于用于太阳能电池电极的组合物的总重量,有机载体可以以约1wt%至约10wt%的量存在。在此范围内,有机载体可以为组合物提供足够的粘合强度和优异的印刷适性。
在本实施例中,本发明通过添加银合金(例如银包铜、银包铝和银包镍)可有效地降低银粉的用量,进而降低成本,而新引入的金属(铜、铝、镍)的界面复合都远小于银,故能明显减少对p-n结的伤害,降低界面复合,从而达到提高开路电压,降低接触电阻,提高光电转换效率的效果;此外,本发明采用新体系的镀银玻璃粉,相较于现有的Pb-B-O玻璃体系,本发明不再单纯地改变铅硼玻璃的铅浓度或硼浓度或者增加铝粉的百分比,而是使用玻璃粉外层镀银技术,当玻璃粉外层镀银后可以使得玻璃粉提前软化,并且镀银玻璃粉与银粉的融合更好,在没有增加界面复合的基础上改进了接触性能,与太阳能电池的P+面形成良好的接触并且界面复合很低,大大提升太阳能电池的电性能。
在一实施例中,所述镀银玻璃粉的原料包含软化点为670-690℃的高软化点玻璃粉。
可选的,镀银玻璃粉的原料包含软化点为680℃的高软化点玻璃粉。
在本实施例中,由于本发明采用新体系的镀银玻璃粉,可使玻璃粉提前软化,因此,玻璃粉可选用高软化点玻璃粉,避免了低软化点玻璃粉过多造成的玻璃溶液界面聚集、硅片应力增大的缺点。
在一实施例中,所述镀银玻璃粉由以下方法制备得到:按重量百分比计称取13-17%SiO2、3-7%BaO、18-22%Bi2O3、11-15%B2O3、33-37%PbO2、10-14%MgO并混合得到混合料,将所述混合料于900-1100℃熔炼,保温20-60分钟后,经水淬、冷却、破碎、球磨、烘干后得到玻璃粉,将所述玻璃粉在银氨溶液和葡萄糖溶液中进行镀银处理,反应完成后洗净烘干,得到所述镀银玻璃粉。
具体而言,本实施例对熔炼的方式不做限制,只要能够实现本申请的目的即可,示例性地,可采用硅碳棒电阻炉进行熔炼操作。优选地,熔炼温度为1000℃,保温30分钟。水淬是将熔炼物倒入水中水淬,以使熔炼物快速降温,同时能够通过极冷粉碎熔炼物,得到玻璃渣;所述水淬,对大块玻璃也能够适当破碎。本实施例对球磨的方式没有特别限制,只要能够实现本实施例的目的即可,例如所述球磨可以包括:将破碎玻璃渣置于行星球磨机中,以水为球磨介质,以400-500rap/min的转速球磨;本申请对所述球磨的时间不做限制,只要能够实现本实施例的目的即可,示例性地,球磨时间可以为15-20h。
所述在银氨溶液和葡萄糖溶液中进行镀银处理,具体可以取玻璃粉,浸入银氨溶液中进行活化处理,并在机械搅拌的条件下,逐步滴加葡萄糖溶液,静置,取出后水洗,干燥即得镀银玻璃粉;也可以取玻璃粉,将银氨溶液喷涂在玻璃粉上进行活化处理,并喷涂葡萄糖溶液进行还原,静置,取出后水洗,干燥即得镀银玻璃粉。
所述银氨溶液是由以下方法配制得到的:取0.5~2.0mol/L的氨水滴加到0.05~0.2mol/L的银盐溶液中,直至生成的沉淀恰好消失,即制成银氨溶液。银盐为硝酸银、乙酸银、柠檬酸银中的任一种。
在本实施例中,使用玻璃粉外层镀银技术,当玻璃粉外层镀银后可以使得玻璃粉提前软化,并且镀银玻璃粉与银粉的融合更好,在没有增加界面复合的基础上改进了接触性能,与太阳能电池的P+面形成良好的接触并且界面复合很低,大大提升太阳能电池的电性能。
在一实施例中,有机载体为现有技术的导电浆料中常用的有机体系,例如可以包括有机溶剂、增稠剂和选择添加的有机助剂等,其中,增稠剂可以包括乙基纤维素、硝化纤维素、树脂类粘结剂中的一种或几种。有机溶剂由本领域公知的溶剂组成,如松油醇、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、丁基卡必醇、松节油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的两种或两种以上混合而成。所述有机助剂包括分散剂、触变剂、表面活性剂、烧结促进剂、粘网防止剂、增塑剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂、抗氧化剂、偶联剂、聚酰胺粉末、改性氢化蓖麻油、十六醇、十八醇中的一种或多种。这些有机助剂可以单独使用,也可以混合使用。基于用于太阳能电池电极的组合物的总重量,有机助剂可以以约0.1wt%至约0.5wt%的量存在,但不限于此。在本实施例中,根据需要添加有机助剂,可以增强流动性、工艺性能和稳定性。
在一实施例中,有机载体为由以下方法制备得到:按重量百分比计称取8%乙基纤维素、25%丁基卡比醇醋酸酯、15%丁基卡比醇、42%松油醇、10%乙二醇乙醚醋酸酯,混合丁基卡比醇醋酸酯、丁基卡比醇、松油醇和乙二醇乙醚醋酸酯得到混合液,将所述乙基纤维素加入混合液中,混在60~80℃下使其充分溶解并搅拌均匀,得到透明均一的有机载体。
在一实施例中,所述银合金为粉体,中位粒径D50为1.0-1.5μm,松装密度为3.4-3.7g/m3,振实密度3.4-3.7g/m3,比表面积为1.0-1.5m2/g。
在一实施例中,所述银粉为球形银粉,中位粒径D50为1.9μm,松装密度为3.1g/m3,振实密度5.4g/m3,比表面积为0.43m2/g。
在一实施例中,所述铝粉的中位粒径D50为5.5μm,松装密度为0.54g/m3,振实密度0.88g/m3
在本实施例中,本发明中选择球状银粉是因为其具有较好的流动性,且选择中位粒径D50为1.9μm,使其能相互填充密实,粉体颗粒间具有较好的堆积密度,有利于电极烧结致密,形成良好的导电通道,并提供良好的可焊性。
在一实施例中,本发明提供的技术方案是:一种如前述的用于太阳能电池P+面的组合物的制备方法,包含如下步骤:
步骤S1:将所述有机载体与所述有机助剂搅拌混合。
步骤S2,再分批次添加所述组合物的其他组分(银粉、铝粉、银合金、镀银玻璃粉),搅拌混合。
步骤S3,在三辊机上进行轧制,即得用于太阳能电池P+面的组合物。
其中,步骤S1和步骤S2中所述混合为均匀混合,本实施例对混合的方式不做限制,只要能够实现本实施例的目的即可,示例性地,可以通过将称取的原料,放入氧化锆瓶中使用锆球球磨,在行星球磨机球磨1-2h,充分混合,得到混合料。
其中,所述轧制为通过三辊机轧制3~5次,转速为400~600r/min,辊间间距为100μm、70μm、40μm、20μm和10μm中的一种。
在一实施例中,本发明提供的技术方案是:一种太阳能电池,所述太阳能电池的制备原料包括如前述的用于太阳能电池P+面的组合物或者如前述制备方法制得的用于太阳能电池P+面的组合物。
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明,下述实施例用于示例本发明,本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1
一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:60%球形银粉,15%银包铜粉,10%铝粉,5%镀银玻璃粉,0.2%有机助剂BYK-102,9.8%有机载体。
其中,银包铜粉包括以下重量百分比的组分:银44%,铜48%,余量为钨。
其中,镀银玻璃粉由以下方法制备得到:按重量百分比计称取15%SiO2、5%BaO、20%Bi2O3、13%B2O3、35%PbO2、12%MgO并混合得到混合料,将所述混合料于1000℃熔炼,保温30分钟后,经水淬、冷却、破碎、球磨、烘干后得到玻璃粉,将所述玻璃粉在银氨溶液和葡萄糖溶液中进行镀银处理,反应完成后洗净烘干,得到所述镀银玻璃粉。
其中,有机载体为由以下方法制备得到:按重量百分比计称取8%乙基纤维素、25%丁基卡比醇醋酸酯、15%丁基卡比醇、42%松油醇、10%乙二醇乙醚醋酸酯。先混合丁基卡比醇醋酸酯、丁基卡比醇、松油醇和乙二醇乙醚醋酸酯得到混合液。再将所述乙基纤维素加入混合液中,混在70℃下使其充分溶解并搅拌均匀,得到透明均一的有机载体。
所述球形银粉中位粒径D50为1.9μm,松装密度为3.1g/m3,振实密度5.4g/m3,比表面积为0.43m2/g。所述铝粉的中位粒径D50为5.5μm,松装密度为0.54g/m3,振实密度0.88g/m3。所述银包铜粉中位粒径D50为1.3μm,松装密度为3.55g/m3,振实密度3.54g/m3,比表面积为1.2m2/g。
该用于太阳能电池P+面的组合物的制备方法,包含如下步骤:先将有机载体、有机添加剂混合搅拌20min,再分批次添加所述组合物的其他组分(银粉、铝粉、银合金、镀银玻璃粉)后,搅拌20-30min,随后在三辊机上进行轧制,即得上述用于太阳能电池P+面的组合物。
实施例1中,用于太阳能电池P+面的组合物中,银合金中银的重量百分比与银粉的重量百分比之和为66.6%。
实施例2
实施例2与实施例1的区别仅在于:实施例2的银合金为银包铝粉。
其中,银包铝粉包括以下重量百分比的组分:银44%,铝48%,余量为钨。所述银包铝粉中位粒径D50为1.35μm,松装密度为3.45g/m3,振实密度3.50g/m3,比表面积为1.18m2/g。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于:实施例3的银合金为银包镍粉。
其中,银包镍粉包括以下重量百分比的组分:银44%,镍48%,余量为钨。所述银包镍粉中位粒径D50为1.32μm,松装密度为3.58g/m3,振实密度3.55g/m3,比表面积为1.21m2/g。
对比例1
一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:75%球形银粉,10%铝粉,5%玻璃粉,0.2%有机助剂BYK-102,9.8%有机载体。
对比例1与实施例1的区别在于:对比例1组合物不包含银合金;其余步骤、参数与实施例1相同。
对比例2
一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:60%球形银粉,15%银包铜粉,10%铝粉,5%玻璃粉,0.2%有机助剂BYK-102,9.8%有机载体。
对比例2与实施例1的区别在于:对比例1玻璃粉不进行镀银处理;其余步骤、参数与实施例1相同。
对比例3
一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:60%球形银粉,15%银包铜粉,10%铝粉,5%普通镀银玻璃粉,0.2%有机助剂BYK-102,9.8%有机载体。
对比例3与实施例1的区别在于:普通镀银玻璃粉为进行镀银处理的常规铅硼玻璃,具体为按重量百分比计称取10%SiO2、10%ZnO、15%B2O3、60%PbO2、5%Al2O3并混合得到混合料,将所述混合料于1000℃熔炼,保温30分钟后,经水淬、冷却、破碎、球磨、烘干后得到普通玻璃粉,将普通玻璃粉在银氨溶液和葡萄糖溶液中进行镀银处理,反应完成后洗净烘干,得到普通镀银玻璃粉;其余步骤、参数与实施例1相同。
对比例4
一种用于太阳能电池P+面的组合物,包括以下重量百分比的组分:60%球形银粉,15%银包铜粉,10%铝粉,5%普通玻璃粉,0.2%有机助剂BYK-102,9.8%有机载体。
对比例4与实施例1的区别在于:普通玻璃粉为未进行镀银处理的常规铅硼玻璃,具体为按重量百分比计称取10%SiO2、10%ZnO、15%B2O3、60%PbO2、5%Al2O3并混合得到混合料,将所述混合料于1000℃熔炼,保温30分钟后,经水淬、冷却、破碎、球磨、烘干后得到普通玻璃粉;其余步骤、参数与实施例1相同。
将上述实施例1-3和对比例1-4分别印刷在P+硅片上进行测试,串联电阻、开路电压和光电转化效率用I-V测试仪测试,结果如表1所示:
表1
样品 开路电压(mv) 光电转化效率% 串联电阻(mΩ)
实施例1 703 24.0 0.9
实施例2 701 23.6 0.9
实施例3 701 23.5 0.9
对比例1 699 21.1 0.9
对比例2 708 21.3 2.3
对比例3 700 21.8 1.2
对比例4 700 21.7 1.2
结果如表1所示,实施例1-3由于在组合物中添加了银合金,可降低银粉的用量,降低成本,且银合金中新引入的金属(铜、铝、镍)的界面复合都远小于银,故能明显减少对p-n结的伤害,降低界面复合,从而达到提高开路电压,降低接触电阻,提高光电转换效率的效果。此外,实施例1-3采用新体系的镀银玻璃粉,相较于现有的Pb-B-O玻璃体系,本发明不再单纯地改变铅硼玻璃的铅浓度或硼浓度或者增加铝粉的百分比,而是使用玻璃粉外层镀银技术,当玻璃粉外层镀银后可以使得玻璃粉提前软化,并且镀银玻璃粉与银粉的融合更好,在没有增加界面复合的基础上改进了接触性能,与太阳能电池的P+面形成良好的接触并且界面复合很低,从而达到提高太阳能电池光电转换效率的目的,提升了太阳能电池的电性能;此外,由于使得玻璃粉提前软化,因此,玻璃粉可选用高软化点玻璃粉,避免了低软化点玻璃粉过多造成的玻璃溶液界面聚集、硅片应力增大的缺点。
通过比较实施例1和对比例1可以发现,由于对比例1未添加银合金,导致串联电阻明显高于实施例1,光电转化效率明显低于实施例1,说明其界面复合更高。
通过比较实施例1和对比例2可以发现,由于对比例2的玻璃粉未进行镀银处理,导致玻璃粉与银粉的融合较差,因此串联电阻高了很多,接触性能也较差。
通过比较对比例3和对比例4可以发现,对常规铅硼玻璃进行镀银处理的效果不明显,既不能降低界面复合也不能提升接触性能,说明镀银处理对常规铅硼玻璃无改善作用。
通过比较实施例1和对比例3可以发现,使用新体系的玻璃粉镀银后的开压会比普通铅硼玻璃镀银的效果更好,开压更高,接触性能更好,光电转化效率更高。
虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例,但对于本领域技术人员显而易见的是,这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中,可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围,并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (12)

1.一种用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:60-69.9%银粉、1-10%铝粉、5-20%银合金、1-8%镀银玻璃粉、1-10%有机载体、0.1-0.5%有机助剂。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述银合金为银包铜、银包铝和银包镍中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述镀银玻璃粉的原料包含软化点为670-690℃的高软化点玻璃粉。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述镀银玻璃粉由以下方法制备得到:按重量百分比计称取13-17%SiO2、3-7%BaO、18-22%Bi2O3、11-15%B2O3、33-37%PbO2、10-14%MgO并混合得到混合料,将所述混合料于900-1100℃熔炼,保温20-60分钟后,经水淬、冷却、破碎、球磨、烘干后得到玻璃粉,将所述玻璃粉在银氨溶液和葡萄糖溶液中进行镀银处理,反应完成后洗净烘干,得到所述镀银玻璃粉。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述银包铜中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,铜48-62%;所述银包铝中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,铝48-62%;所述银包镍中包括以下重量百分比的组分:银38-52%,镍48-62%。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述有机助剂包括分散剂、触变剂、表面活性剂、烧结促进剂、粘网防止剂、增塑剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂、抗氧化剂或偶联剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,有机载体为由以下方法制备得到:
按重量百分比计称取8%乙基纤维素、25%丁基卡比醇醋酸酯、15%丁基卡比醇、42%松油醇、10%乙二醇乙醚醋酸酯;
先混合丁基卡比醇醋酸酯、丁基卡比醇、松油醇和乙二醇乙醚醋酸酯得到混合液;
将所述乙基纤维素加入混合液中,混在60~80℃下使其充分溶解并搅拌均匀,得到透明均一的有机载体。
8.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述银合金为粉体,中位粒径D50为1.0-1.5μm,松装密度为3.4-3.7g/m3,振实密度3.4-3.7g/m3,比表面积为1.0-1.5m2/g。
9.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述银粉为球形银粉,中位粒径D50为1.9μm,松装密度为3.1g/m3,振实密度5.4g/m3,比表面积为0.43m2/g。
10.根据权利要求1所述的用于太阳能电池P+面的组合物,其特征在于,所述铝粉的中位粒径D50为5.5μm,松装密度为0.54g/m3,振实密度0.88g/m3
11.一种权利要求1-10任一项所述的用于太阳能电池P+面的组合物的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:
先将所述有机载体与所述有机助剂搅拌混合;
再分批次添加所述组合物的其他组分搅拌混合后,在三辊机上进行轧制,即得用于太阳能电池P+面的组合物。
12.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池的制备原料包括:如权利要求1-10任一项所述的用于太阳能电池P+面的组合物或者如权利要求11所述的制备方法制得的用于太阳能电池P+面的组合物。
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