CN117316492A - 一种背面导电浆料及制备方法、光伏电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种背面导电浆料及制备方法、光伏电池,涉及太阳能电池技术领域,以解决现有的背面导电浆料具有硅油导致电池片串阻升高、烧结不良等问题。该背面导电浆料包括:银导电材料、玻璃材料和有机载体,银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm‑1.2μm,第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm‑1.8μm,第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm‑3.0μm。该制备方法用于制备该背面导电浆料,该光伏电池使用了该背面导电浆料。本发明提供的背面导电浆料及制备方法和光伏电池用于降低浆料的粘度同时降低金属栅线与PN结间的接触电阻。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种背面导电浆料及制备方法、光伏电池。
背景技术
近十年来太阳能发电技术快速发展,P型硅太阳能发电技术经历了从多晶硅电池到单晶硅电池,到perc单晶电池,再到主流的Se-perc单晶电池的快速发展,不断追求着电池光电转换效率的提升。但是由于P型硅电池具有少子寿命低,光致衰增大的问题,严重限制和制约了P型硅电池光电转换效率的进一步提升。
N型硅电池与P型硅电池相比,具有多子寿命高,光致衰减小的优点。但是,N型硅电池一般是采用含硅油的的背面导电浆料,含硅油的背面导电浆料存在硅油在烧结过程中具有不能完全挥发、存在硅残留,且硅残留会造成电池片串阻升高、烧结不良等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背面导电浆料及制备方法、光伏电池,避免了硅油烧结后残留在电池片表面、造成电池片串阻升高、烧结不良、雾黑的问题,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,提高了电池的导电性能以及光电转换效率。
第一方面,本发明提供一种背面导电浆料,包括银导电材料、玻璃材料和有机载体,所述银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,所述第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm-1.2μm,所述第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm-1.8μm,所述第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm-3.0μm。
与现有技术相比,本发明提供的背面导电浆料具有以下优势:
本发明提供的背面导电浆料中,包括银导电材料、玻璃材料和有机载体,不需要添加硅油,从而可以降低背面导电银浆的粘度,还避免了硅油在烧结过程中不能完全挥发、存在硅残留并会造成电池片串阻升高、烧结不良的问题。同时,银导电材料均匀分散在玻璃材料和有机载体内,银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm-1.2μm,第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm-1.8μm,第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm-3.0μm。采用不同粒径的第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料制备背面导电浆料时,中值粒径小的银导电材料会填充到中值粒径大的银导电材料的缝隙中,使得银导电材料的颗粒与颗粒之间的空间变小,从而提升了背面导电浆料的密度,在电池片上形成栅线时,可以使得形成的栅线更加紧密。同时,有机载体填充在银导电材料内的体积也会变小,从而避免了有机载体对银导电材料形成阻隔,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,提高了电池的导电性能以及光电转换效率。也就是说,本发明实施例的背面导电浆料,在不需要添加硅油的情况下,依然可以保持很好的导电性。
由上可见,本发明实施例提供的背面导电浆料,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,提高了电池的导电性能以及光电转换效率。
第二方面,本发明还提供一种背面导电浆料的制备方法,包括:
将玻璃材料和有机载体混合,得到第一共混物;
向所述第一共混物中加入第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,得到背面导电浆料。
与现有技术相比,本发明提供的背面导电浆料的制备方法的有益效果与第一方面背面导电浆料的有益效果相同,此处不做赘述。
第三方面,本发明还提供一种光伏电池,所述光伏电池的背面具有栅线,所述栅线的材质为本发明提供的背面导电浆料。
与现有技术相比,本发明提供的光伏电池中的栅线的材质为本发明提供的背面导电浆料,因此有益效果与第一方面背面导电浆料的有益效果相同,此处不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明提供的背面导电浆料的制备流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供一种光伏电池,光伏电池的表面具有栅线,栅线的材质为本发明提供的背面导电浆料,避免了硅油烧结后残留在电池片表面、造成电池片串阻升高、烧结不良、雾黑的问题,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,提高了电池的导电性能以及光电转换效率。应理解,该光伏电池可以为Topcon电池。
本发明实施例提供的一种背面导电浆料,包括:银导电材料、玻璃材料和有机载体,所述银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,所述第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm-1.2μm,所述第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm-1.8μm,所述第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm-3.0μm。
本发明提供的背面导电浆料中,包括银导电材料、玻璃材料和有机载体,不需要添加硅油,从而可以降低背面导电银浆的粘度,还避免了硅油在烧结过程中不能完全挥发、存在硅残留并会造成电池片串阻升高、烧结不良的问题。同时,银导电材料均匀分散在玻璃材料和有机载体内,银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm-1.2μm,第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm-1.8μm,第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm-3.0μm。采用三级梯度的中值粒径银导电材料制备背面导电浆料时,中值粒径小的银导电材料会填充到中值粒径大的银导电材料的缝隙中,使得银导电材料的颗粒与颗粒之间的空间变小,从而提升了背面导电浆料的密度,在电池片上形成栅线时,可以使得形成的栅线更加紧密。同时,有机载体填充在银导电材料内的体积也会变小,从而避免了有机载体对银导电材料形成阻隔,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,提高了电池的导电性能以及光电转换效率。也就是说,本发明实施例的背面导电浆料,在不需要添加硅油的情况下,依然可以保持很好的导电性。
示例性的,本发明实施例的第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料的质量比为(25~30):(55:60):(5~10)。将第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料的粒径设置成由小到大的梯度形式,将其比例设置成(25~30):(55:60):(5~10),中等粒径的第二银导电材料的比例占了一半以上,小粒经的第一银导电材料和大粒径的第三银导电材料的质量比均少于第二银导电材料的质量比,可以使得中等粒经的第二银导电材料充分的填充在大粒径的第三银导电材料内,同时,小粒经的第一银导电材料可以充分填充在剩余的中等粒经第二银导电材料内,从而使得银导电材料的颗粒与颗粒之间的空间变小,提升了背面导电浆料的密度,在电池片上形成栅线时,使得形成的栅线更加紧密,从而降低了接触电阻,提高了转换效率。
在一种可实现的方式中,本发明实施例的第一银导电材料的比表面积为0.5m2/g-0.65m2/g,振实密度为6.8g/cm3-7.3g/cm3。第二银导电材料的比表面积为0.4m2/g-0.5m2/g,振实密度为6.1g/cm3-6.8g/cm3。第三银导电材料的比表面积为0.28m2/g-0.4m2/g,振实密度为5.2g/cm3-5.8g/cm3。
在一种可选的方式中,本发明实施例的银导电材料包括球状银粉、片状银粉和树枝状银粉中的至少一种。例如:第一银导电材料可以为球型银粉,第二银导电材料可以为不规则银粉,第三银导电材料可以为树枝状银粉。由于球形银粉之间以点对点的方式接触,接触面积相对较小,片状银粉在银浆中的接触面积比其它形貌的银粉要大,制得的银浆电阻更小,导电性能更好。同时片状银粉在银浆中呈片式结构,能够提高银浆烧结的致密性。等质量片状银粉制成的银浆有着更大的涂膜面积,从而能够在降低银浆中银含量和涂层厚度的同时保持着良好的导电性。树枝状银粉中含大量面面接触或面线接触,接触面积相对较大,而且银浆电阻率随着接触面积的增大而增大。然而由于球形银粉的印刷适应性好,因此,通过三种不同形状的银粉的结合,可以在烧结背面导电浆料形成栅线时,保证栅线的电阻率大的同时保证印刷适应性。
在一种可实现的方式中,本发明实施例的银导电材料、玻璃材料和有机载体的质量比为(80~92):(0.5~5):(2.5~14.5)。
对于有机载体来说,其可以包括有机树脂、有机溶剂、分散剂和触变剂,有机树脂、有机溶剂、分散剂和触变剂的质量比为(1-10):(75-85):(1-10):(1-15)。
示例性的,上述有机树脂可以包括纤维素树脂、聚乙烯缩丁醛、丙烯酸树脂、环氧树脂、染酯树脂中的至少一种。其中,纤维素树脂可以包括甲基纤维素、乙基纤维素、经乙基纤维素、羟丙基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、硝化纤维素中的至少一种。
上述有机溶剂可以包括丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、二元酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三甲基戊二醇异丁酯、苯甲酸苄酯、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、乙二醇苯醚醋酸酯、丙二醇苯醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
上述触变剂可以包括氢化蓖麻油、聚酰胺蜡浆、聚乙烯蜡浆、气相法二氧化硅、有机膨润士中的至少一种,优选地,氢化蓖麻油为聚酰胺改性氢化蓖麻油。
上述分散剂可以包括吐温20、吐温80、失水山梨醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚中的至少一种。
示例性的,上述玻璃材料的粒径为0.1μm-5μm,所述玻璃材料的软化点为200℃-600℃,所述玻璃材料包括铅酸盐玻璃粉、硅酸盐玻璃粉、碲酸盐玻璃粉、铋酸盐玻璃粉、硼酸盐玻璃粉。例如:玻璃粉包括金属元素的氧化物中的至少一种。金属元素可以包括:铅、铋、锂、钠、钟、铍、镁、钙、锶、钡、钛、饥、铬、锰、铁、钴、镍、钼、钨、锌、锆、银、银、铜、钽、硼、铝、镓、钢、硅、碲、错、锡、磷、锑、硒、铼、铈、钩。
例如:本发明实施例的金属氧化物可以包括ZnO,TeO2,Bi2O3,B2O3,MgO,CaO,BaO,Cr2O3,MoO3和WO3中的至少一种。
在一种可选的方式中,本发明实施例的背面导电浆料的粘度为50Pa·s-400Pa·s,平均浆料细度小于10μm,优选的,背面导电浆料的平均浆料细度小于5um。例如:背面导电浆料在转速为5r/min时的粘度为40Pa·s-220Pa·s,N+TOPCon背面导电银浆在转速为10r/min时的粘度为10Pa·s-60Pa·s。本发明实施例将背面导电银浆的粘度控制在50Pa·s-400Pa·s,将平均浆料细度控制在10μm以内,可以使得在电池背面形成栅线时,降低接触电阻,太高转换效率。
图1示出了本发明实施例提供的背面导电浆料的制备流程图,如图1所示,本发明还提供该背面导电浆料的制备方法,包括:
步骤101:将玻璃材料和有机载体混合,得到第一共混物。
例如:首先,按质量百分比将有机载体和玻璃材料进行混合,得到第一共混物。
步骤102:向所述第一共混物中加入第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,得到背面导电浆料。
例如:向第一共混物中加入第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,然后将混合好的浆料置于三辊轧机上轧制6遍,进一步分散均化,当三辊轧机的刮板细度小于10μm后,采用滤布进行过滤,获得背面导电浆料。同时,使用旋转粘度计(52转子粘度计)在室温25℃下测试5rmp转速下的粘度。
示例性的,上述有机载体的制备方法可以为:按质量百分比称取将1wt%-10wt%的有机树脂、1wt%-10wt%的分散剂、1wt%-10wt%的触变剂、以及75wt%-85wt%的有机溶剂,在25℃-100℃混合均匀得到有机载体。
根据本发明的技术方案制备得到的背面导电浆料包括包括银导电材料、玻璃材料和有机载体,不需要添加硅油,从而可以降低背面导电银浆的粘度,还避免了硅油在烧结过程中不能完全挥发、存在硅残留并会造成电池片串阻升高、烧结不良的问题。同时,银导电材料均匀分散在玻璃材料和有机载体内,银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm-1.2μm,第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm-1.8μm,第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm-3.0μm。采用不同粒径的第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料制备背面导电浆料时,中值粒径小的银导电材料会填充到中值粒径大的银导电材料的缝隙中,使得银导电材料的颗粒与颗粒之间的空间变小,从而提升了背面导电浆料的密度,在电池片上形成栅线时,可以使得形成的栅线更加紧密。同时,有机载体填充在银导电材料内的体积也会变小,从而避免了有机载体对银导电材料形成阻隔,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,提高了电池的导电性能以及光电转换效率。也就是说,本发明实施例的背面导电浆料,在不需要添加硅油的情况下,依然可以保持很好的导电性。
可见,在上述背面导电浆料中,通过不加硅油的方式,能够起到改善导电银浆粘度的作用,拓宽线形增加腐蚀面积,通过搭配使用第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料增强浆料对太阳能电池背面的接触,降低接触电阻和J0,提高了电池的导电效率。
为了验证本发明实施例提供的背面导电浆料的效果,本发明实施例采用实施例与对比例对比的方式进行证明。
实施例一
本发明实施例一提供的背面导电浆料,按质量百分比计,包括:92%的银导电材料,2%的玻璃材料和6%的有机载体。
本发明实施例一提供的背面导电浆料的制备方法包括如下步骤:
第一步,混合银粉制备:根据质量百分比,取25%的第一银导电材料和60%的第二银导电材料和15%的第三银导电材料混合均匀,获得混合银粉;其中第一银导电材料的中值粒径为0.9μm,比表面为0.5m2/g,振实密度为6.8g/cm3;第二银导电材料中值粒径为1.5μm,比表面为0.4m2/g,振实密度为6.1g/cm3,第三银导电材料中值粒径为1.8μm,比表面为0.28m2/g,振实密度为5.2g/cm3。
第二步,配制有机载体:按质量百分比称取7.5%的丁基卡必醇,32%的丁基卡必醇醋酸酯,12.5%的二乙二醇二丁醚,20.5%的三丙二醇单甲醚,6%的醇脂十二混合均匀,得到混合溶剂。再称取7.2%的乙基纤维素树脂、2.5%的醋酸丁酸纤维素树脂、2.8%的松香树脂、4.0%的丙烯酸树脂、5%的聚乙烯醇缩丁醛酯,加入至混合溶剂中,在20℃混合搅拌,待树脂完全溶解后,即得到有机载体。
第三步,制备背面导电浆料:首先,按质量百分比将2%的玻璃材料和6%的有机载体混合均匀,再加入92%的银导电材料充分搅拌均匀,将混合好的银浆置于三辊轧机上分散研磨8遍,制得的背面导电浆料细度小于10μm,其在5rmp转速下的粘度为50Pa·S/25℃。
本实施例提供的背面导电浆料所印刷得到的栅线的性能测试结果如下表1。
实施例二
本发明实施例二提供的背面导电浆料,按质量百分比计,包括:80%的银导电材料,5%的玻璃材料和15%的有机载体。
本发明实施例二提供的背面导电浆料的制备方法包括如下步骤:
第一步,混合银粉制备:根据质量百分比,取30%的第一银导电材料和55%的第二银导电材料和15%的第三银导电材料混合均匀,获得混合银粉;其中第一银导电材料的中值粒径为1.2μm,比表面为0.65m2/g,振实密度为7.3g/cm3;第二银导电材料中值粒径为1.5μm,比表面为0.5m2/g,振实密度为6.8g/cm3,第三银导电材料中值粒径为3.0μm,比表面积为0.4m2/g,振实密度为5.8g/cm3。
第二步,配制有机载体:按质量百分比称取7.5%的丁基卡必醇,32%的丁基卡必醇醋酸酯,12.5%的二乙二醇二丁醚,20.5%的三丙二醇单甲醚,6%的醇脂十二混合均匀,得到混合溶剂。再称取7.2%的乙基纤维素树脂、2.5%的醋酸丁酸纤维素树脂、2.8%的松香树脂、4.0%的丙烯酸树脂、5%的聚乙烯醇缩丁醛酯,加入至混合溶剂中,在100℃混合搅拌,待树脂完全溶解后,即得到有机载体。
第三步,制备背面导电浆料:首先,按质量百分比将0.5%的玻璃材料和2.5%的有机载体混合均匀,再加入80%的银导电材料充分搅拌均匀,将混合好的银浆置于三辊轧机上分散研磨8遍,制得的背面导电浆料细度小于10μm,其在5rmp转速下的粘度为50Pa·S/25℃。
本实施例提供的背面导电浆料所印刷得到的栅线的性能测试结果如下表1。
实施例三
本发明实施例一提供的背面导电浆料,按质量百分比计,包括:92%的银导电材料,2%的玻璃材料和6%的有机载体。
本发明实施例一提供的背面导电浆料的制备方法包括如下步骤:
第一步,混合银粉制备:根据质量百分比,取25%的第一银导电材料和60%的第二银导电材料和15%的第三银导电材料混合均匀,获得混合银粉;其中第一银导电材料的中值粒径为0.9μm,比表面为0.5m2/g,振实密度为0.28g/cm3;第二银导电材料中值粒径为1.5μm,比表面为0.4m2/g,振实密度为6.1g/cm3,第三银导电材料中值粒径为3.0μm,比表面积为0.4m2/g,振实密度为5.8g/cm3。
第二步,配制有机载体:按质量百分比称取7.5%的丁基卡必醇,32%的丁基卡必醇醋酸酯,12.5%的二乙二醇二丁醚,20.5%的三丙二醇单甲醚,6%的醇脂十二混合均匀,得到混合溶剂。再称取7.2%的乙基纤维素树脂、2.5%的醋酸丁酸纤维素树脂、2.8%的松香树脂、4.0%的丙烯酸树脂、5%的聚乙烯醇缩丁醛酯,加入至混合溶剂中,在20℃混合搅拌,待树脂完全溶解后,即得到有机载体。
第三步,制备背面导电浆料:首先,按质量百分比将2%的玻璃材料和6%的有机载体混合均匀,再加入92%的银导电材料充分搅拌均匀,将混合好的银浆置于三辊轧机上分散研磨8遍,制得的背面导电浆料细度小于10μm,其在5rmp转速下的粘度为50Pa·S/25℃。
本实施例提供的背面导电浆料所印刷得到的栅线的性能测试结果如下表1。
对比例一
本发明对比例一提供的背面导电浆料,按质量百分比计,包括:84%的银导电材料,4%的玻璃材料、11.2%的有机载体和0.8的硅油。
本发明对比例一提供的背面导电浆料的制备方法包括如下步骤:
第一步,混合银粉制备:根据质量百分比,取30%的第一银导电材料和55%的第二银导电材料和15%的第三银导电材料混合均匀,获得混合银粉;其中第一银导电材料的中值粒径为0.9μm,比表面为0.5m2/g,振实密度为0.28g/cm3;第二银导电材料中值粒径为1.5μm,比表面为0.4m2/g,振实密度为6.1g/cm3。
第二步,配制有机载体:按质量百分比称取7.5%的丁基卡必醇,32%的丁基卡必醇醋酸酯,12.5%的二乙二醇二丁醚,20.5%的三丙二醇单甲醚,6%的醇脂十二混合均匀,得到混合溶剂。再称取7.2%的乙基纤维素树脂、2.5%的醋酸丁酸纤维素树脂、2.8%的松香树脂、4.0%的丙烯酸树脂、5%的聚乙烯醇缩丁醛酯,加入至混合溶剂中,在20℃混合搅拌,待树脂完全溶解后,即得到有机载体。
第三步,制备背面导电浆料:首先,按质量百分比将4%的玻璃材料、1.2%的有机载体和0.8%的硅油混合均匀,再加入84%的银导电材料充分搅拌均匀,将混合好的银浆置于三辊轧机上分散研磨8遍得到背面导电浆料。
本发明对比例提供的背面导电浆料所印刷得到的栅线的性能测试结果如下表1。
对比例二
本发明对比例二提供的背面导电浆料,按质量百分比计,包括90%的银导电材料,2.5%的玻璃材料、7.3%的有机载体和0.2的硅油。
本发明对比例二提供的背面导电浆料的制备方法包括如下步骤:
第一步,混合银粉制备:根据质量百分比,取30%的第一银导电材料和55%的第二银导电材料和15%的第三银导电材料混合均匀,获得混合银粉;其中第一银导电材料的中值粒径为0.9μm,比表面为0.5m2/g,振实密度为0.28g/cm3;第二银导电材料中值粒径为1.5μm,比表面为0.4m2/g,振实密度为6.1g/cm3。
第二步,配制有机载体:按质量百分比称取7.5%的丁基卡必醇,32%的丁基卡必醇醋酸酯,12.5%的二乙二醇二丁醚,20.5%的三丙二醇单甲醚,6%的醇脂十二混合均匀,得到混合溶剂。再称取7.2%的乙基纤维素树脂、2.5%的醋酸丁酸纤维素树脂、2.8%的松香树脂、4.0%的丙烯酸树脂、5%的聚乙烯醇缩丁醛酯,加入至混合溶剂中,在20℃混合搅拌,待树脂完全溶解后,即得到有机载体。
第三步,制备背面导电浆料:首先,按质量百分比将2.5%的玻璃材料、7.3%的有机载体和0.2的硅油混合均匀,再加入90%的银导电材料充分搅拌均匀,将混合好的银浆置于三辊轧机上分散研磨8遍得到背面导电浆料。
本发明对比例提供的背面导电浆料所印刷得到的栅线的性能测试结果如下表1。
对比例三
本发明对比例三采用外购市售背面导电浆料作为对比背面导电浆料,包括90%的银粉,2.5%的玻璃材料、7.5%的有机载体。
按质量百分比将2.5%的玻璃材料、7.5%的有机载体混合均匀,再加入90%的银导电材料充分搅拌均匀,将混合好的银浆置于三辊轧机上分散研磨8遍得到背面导电浆料。
本发明对比例提供的背面导电浆料所印刷得到的栅线的性能测试结果如下表1。
本实施例提供的背面导电浆料所印刷得到的主栅的性能测试结果如下表1。本发明对实施例与对比例制备的背面导电浆料的性能进行测试,测试方法如下:
粘度测试:用博勒飞粘度计,1)当转速为5r/min时,读数时间为60s,当转速为10r/min时,读数时间为4min,测得不同转速时导电银浆的粘度。
电性能测试:具体是,采用常规晶硅电池片制备方法将N+TOPCon背面银浆制成电池片,以N+TOPCon背面银浆制成的电池片为样品,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/m°,测试温度25℃),取5片电池片平均值,测得开路电压Uoc、短路电流Isc、串联电阻、Rs、转化效率Ncell TLM等。
以导电银浆制成的电池片为样品,使用EL测试仪测试样品的电致发光EL:使用3D显微镜测量测量样品的线宽和线高。首先,通过使用方阻一致的PERC和Topcon硅片,采用丝网印刷工艺将所制得的背面导电浆料和同一主栅银浆分别印刷电池正背面细栅和正背面主栅,背面采用同一款背面导电浆料单次印刷,通过烘干-烧结-冷却至室温,获得PERC和Topcon电池片。其次,采用IV测试仪对TOPCon电池片进行IV电性能测试,并使用0.35mm涂锡焊带在360℃下焊接电池正面主栅电极,采用拉力试验机对进行拉力测试。
本发明实施例与对比例的测试结果如下表1:
表1
从上表可以看出,实施例一、二、三与对比例一和二相比,不添加硅油制备背面电极浆料,可以降低低剪切速率下的背面电极浆料粘度,避免浆料在高速印刷时由于粘度过低发生过度流动的问题,从而提升了浆料印刷的线型高宽比。而且,实施例一、二、三与对比例三相比,通过调整混合银粉的物性,降低了金属栅线与PN结间的接触电阻,从而可以提高导电性能。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种背面导电浆料,其特征在于,包括银导电材料、玻璃材料和有机载体,所述银导电材料包括第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,所述第一银导电材料的中值粒径D50为0.9μm-1.2μm,所述第二银导电材料的中值粒径D50为1.5μm-1.8μm,所述第三银导电材料的中值粒径D50为1.8μm-3.0μm。
2.根据权利要求1所述的背面导电浆料,其特征在于,所述第一银导电材料、所述第二银导电材料和所述第三银导电材料的质量比为(25~30):(55:60):(5~15)。
3.根据权利要求1所述的背面导电浆料,其特征在于,所述第一银导电材料的比表面积为0.5m2/g-0.65m2/g,振实密度为6.8g/cm3-7.3g/cm3;
所述第二银导电材料的比表面积为0.4m2/g-0.5m2/g,振实密度为6.1g/cm3-6.8g/cm3;
所述第三银导电材料的比表面积为0.28m2/g-0.4m2/g,振实密度为5.2g/cm3-5.8g/cm3。
4.根据权利要求1所述的背面导电浆料,其特征在于,所述银导电材料、所述玻璃材料和所述有机载体的质量比为(80~92):(0.5~5):(2.5~14.5)。
5.根据权利要求1所述的背面导电浆料,其特征在于,所述银导电材料包括球状银粉、片状银粉和树枝状银粉中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的背面导电浆料,其特征在于,所述玻璃材料的粒径为0.1μm-5μm,所述玻璃材料的软化点为200℃-600℃,所述玻璃材料包括铅酸盐玻璃粉、硅酸盐玻璃粉、碲酸盐玻璃粉、铋酸盐玻璃粉、硼酸盐玻璃粉。
7.根据权利要求1~6任一项所述的背面导电浆料,其特征在于,所述有机载体包括有机树脂、有机溶剂、分散剂和触变剂,所述有机树脂、有机溶剂、分散剂和触变剂的质量比为(1-10):(75-85):(1-10):(1-10)。
8.根据权利要求1~6任一项所述的背面导电浆料,其特征在于,所述背面导电浆料的粘度为50Pa·s-400Pa·s,所述背面导电浆料的平均浆料细度小于10μm。
9.一种根据权利要求1~8任一项所述的背面导电浆料的制备方法,其特征在于,包括:
将玻璃材料和有机载体混合,得到第一共混物;
向所述第一共混物中加入第一银导电材料、第二银导电材料和第三银导电材料,得到背面导电浆料。
10.一种光伏电池,其特征在于,所述光伏电池的背面具有栅线,所述栅线的材质为权利要求1~8任一项所述的背面导电浆料。
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