高方阻硅太陽(yáng)能電池正面銀電極漿料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬太陽(yáng)能電池漿料領(lǐng)域，具體涉及一種高方阻硅太陽(yáng)能電池正面銀電極漿 料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池是通過光電效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在半導(dǎo)體的P-N結(jié)上入射 的合適波長(zhǎng)的輻射充當(dāng)在該半導(dǎo)體中產(chǎn)生空穴-電子對(duì)的外部能量源。由于P-N結(jié)處存在 電勢(shì)差，空穴和電子以相反的方向跨過該結(jié)移動(dòng)。電子移動(dòng)到負(fù)極觸點(diǎn)，空穴移動(dòng)到正極觸 點(diǎn)，從而產(chǎn)生能向外部電路輸送電力的電流。太陽(yáng)能電池的電極觸點(diǎn)對(duì)于電池的性能很重 要。
[0003] 太陽(yáng)能電池正面電極漿料是制作光電太陽(yáng)能電池重要的基礎(chǔ)材料，用于制作晶體 硅太陽(yáng)能電池的正面電極。太陽(yáng)能電池正面電極由玻璃粉、銀粉、有機(jī)載體、無機(jī)添加劑、有 機(jī)添加劑組成；其中玻璃粉主要作用是燒穿絕緣的氮化硅減反膜、幫助形成Ag/Si歐姆接 觸、提供附著力；銀粉主要作用是使銀粉燒結(jié)致密化，形成低的柵線電阻，提供好的導(dǎo)電電 極；有機(jī)載體主要作用是粉體間的潤(rùn)濕、印刷性、外觀、高寬比；無機(jī)添加劑與有機(jī)添加劑 主要用于改性與漿料性能的改善。
[0004] 隨著技術(shù)的發(fā)展，為了提高轉(zhuǎn)換效率與降低表面復(fù)合，各電池廠商紛紛采用電池 片的淺結(jié)及細(xì)柵密柵技術(shù)。淺結(jié)是指太陽(yáng)能電池P-N結(jié)結(jié)深小于0. 3ym，利用淺結(jié)可以顯 著降低太陽(yáng)能電池片表面的少數(shù)載流子復(fù)合速度，提高短波段的光譜響應(yīng)。細(xì)柵密柵是指 太陽(yáng)能電池通過采用細(xì)柵密柵技術(shù)以降低柵線寬度，達(dá)到高寬比最大化，以最大程度降低 電池的遮光面積，以提高電池的整體效率。由于采用淺結(jié)（高方阻）技術(shù)，導(dǎo)致燒結(jié)時(shí)由于 P-N結(jié)很淺，很容易燒穿，這就要求漿料有較寬的燒結(jié)窗口與合適的腐蝕速率，而影響燒結(jié) 窗口與腐蝕速率主要取決于正銀漿料中玻璃粉的特性：玻璃粉要在不同溫度區(qū)間有不同的 腐蝕速率、耐腐蝕能力、流動(dòng)性、潤(rùn)濕性、熱穩(wěn)定性。由于采用細(xì)柵密柵技術(shù)，導(dǎo)致漿料的流 平、流掛、柵線寬度、柵線高度之間難以達(dá)到理想的平衡，進(jìn)而導(dǎo)致電池柵線斷柵、柵線寬度 過寬、柵線高度過低等印刷性問題出現(xiàn)，而影響漿料的可印刷性、高寬比主要取決于正銀漿 料中有機(jī)體系的特性：有機(jī)要具有較好的流動(dòng)性與觸變性，漿料需要在靜止時(shí)高粘度，受剪 切后低粘度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高方阻硅太陽(yáng)能電池正面銀電極漿 料，使用本發(fā)明漿料制備的電池片經(jīng)燒結(jié)測(cè)試后具有更低的接觸電阻、高的拉力、高的填 充、寬的燒結(jié)窗口以及與國(guó)外漿料持平的電性能特性。
[0006] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種高方阻硅太陽(yáng)能電池正面銀電極漿料，由導(dǎo)電粉末、玻璃料、有機(jī)載體和無機(jī) 添加劑構(gòu)成，按照漿料總質(zhì)量百分比計(jì)，所述導(dǎo)電粉末占85-95%，所述玻璃料占1% -5%， 所述有機(jī)載體占3% -10%，所述無機(jī)添加劑占0. 002% -0. 5%，其中：
[0008] 所述導(dǎo)電粉末是由1-3種不同類型的導(dǎo)電粉末構(gòu)成，導(dǎo)電粉末的所述不同類型是 指不同形貌、不同粒徑、不同比表面和不同分散體系；
[0009] 所述玻璃料是由1-3種不同類型的玻璃料構(gòu)成，玻璃料的所述不同類型是指Tg、 粒徑和體系中的至少一種不同；
[0010] 所述有機(jī)載體是由有機(jī)溶劑、增稠劑、有機(jī)觸變劑和潤(rùn)濕分散劑構(gòu)成并且這四種 成分的質(zhì)量比例為（70-90) :(2-15) :(2-10) :(1-5);
[0011]所述無機(jī)添加劑是含有U、Th、Ru、Pt、Rh、Cr、Ca、Zn、W、Fe、Co、Ni、Te、Mo或Mn的 氧化物、氟化物、碳酸物、單質(zhì)和合金中的至少一種。
[0012] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：
[0013] 進(jìn)一步地說，所述導(dǎo)電粉末包含銀粉，并且所述銀粉是由第一銀粉和第二銀粉兩 種銀粉構(gòu)成，所述第一銀粉和第二銀粉皆具為球狀顆粒，第一銀粉和第二銀粉的混合比率 為1-6,其中：
[0014]第一銀粉的振實(shí)密度為 3. 5-4. 5、比表面為 0? 6-0. 8m2/gm、dlO為I.O-L5um、D50 為2. 0-2. 5um以及D90為4. 0-8.Oum;所述第一銀粉表面的分散體系為油酸、亞油酸、亞油 酸鈉、硬脂酸和含磷的表面活性劑中的至少一種；
[0015] 第二銀粉的振實(shí)密度為5以上、比表面為0? 5-0. 8m2/gm、dl0為I.O-L5um、D50為 2. 0-3.Oum和D903. 0-5.Oum;所述第二銀粉表面的分散體系為油酸、亞油酸、亞油酸鈉、硬 脂酸、月桂酸、卵磷脂和含磷的表面活性劑中的至少一種。
[0016] 進(jìn)一步地說，所述玻璃料可以是由第一玻璃料和第二玻璃料構(gòu)成，第一玻璃料與 第二玻璃料的混合比率為：0. 1-5,所述第一玻璃為Te-Bi-O體系玻璃料，所述第二玻璃料 為Te-Bi-Pb-O體系玻璃料，所述第一玻璃料和第二玻璃料皆具有下述物理性質(zhì)：dlO為 0? 1-0. 5um、D50 為 0? 5-2. 5um、D90 為 4-8um以及Tg溫度為 250°C_450°C。
[0017] 更進(jìn)步一地說，所述第一玻璃料由以下成份及質(zhì)量百分比構(gòu)成：Te02:30-80%、 Bi203:l-15%、Si02:0. 5-6%、表面活性金屬的化合物：l-10%、Zn0:0. 5-12%、Al203:0-3%、 BiF3:0-5 %、Er2O3:0-3 %、La2030-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、MgO: 0-2 %、BaCO3:0-4 %、 P2O5:0-3%和B2O3:0-25%，其中，所述表面活性金屬的化合物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr或 Nb的氧化物和氟化物中的至少一種，R2O為含有Li、Na或K的氧化物和磷酸鹽的化合物中 的至少一種。
[0018] 更進(jìn)步一地說，所述第二玻璃料由以下成份及質(zhì)量百分比構(gòu)成：Te02 : 30_80%、 Pb0:0. 1-4. 9、Bi203:l-15 %、Si02:0. 5-6 %、表面活性金屬的化合物：1-10 %、 ZnO: 0? 5-12 %、Al2O3:0-3 %、BiF3:0-3 %、Er2O3:0-3 %、La2030-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、 Mg0:0-2%、P205:0-3%、B203:0-25%和Ce02:0-3% ;其中表面活性金屬的化合物是指含V、 Mo、W、Ta、Hf、Cr或Nb的氧化物和氟化物中的至少一種，R2O為含有Li、Na或K的金屬氧化 物和磷酸鹽的化合物中的至少一種。
[0019] 進(jìn)一步地說，所述玻璃料也可以是由單一種類的Te-Bi-O體系玻璃料構(gòu)成，所 述玻璃料由以下成份及質(zhì)量百分比構(gòu)成：Te02:30-80%、Bi2O3:1-15%、Si02:0. 5-6%、表 面活性金屬的化合物：1_1〇%、Zn0:0. 5-12%、Al203:0-3 %、BiF3:0-5%、Er203:0-3 %、 La2030-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、MgO: 0-2 %、BaCO3:0-4 %、P2O5:0-3 % 和B2O3:0-25 %， 其中，所述表面活性金屬的化合物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr或Nb的氧化物和氟化物中的 至少一種，R2O為含有Li、Na或K的氧化物和磷酸鹽的化合物中的至少一種；所述玻璃料的 dlO為 0? 1-0. 5um、D50 為 0? 5-2. 5um、D90 為 4-8um以及Tg溫度為 250°C_450°C。
[0020] 進(jìn)一步地說，所述有機(jī)載體的選材如下：所述有機(jī)溶劑選自二丙二醇二苯甲酸酯、 十二醇酯、丁基卡必醇、松油醇、鄰苯二甲酸二乙酯和鄰苯二甲酸二甲酯中的至少一種；所 述增稠劑選自松香甘油酯、馬來酸松香酯、蠟酸丁酸纖維素酯、聚甲基丙稀酸酯和醇酸樹脂 中的至少一種；所述有機(jī)觸變劑選自氫化蓖麻油和聚烯烴蠟中的至少一種；所述潤(rùn)濕分散 劑選自卵磷脂和檸檬三丁酯中的至少一種。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 1)當(dāng)玻璃料采取由Te-Bi-Pb-O體系與Te-Bi-O體系組成的混合玻璃粉時(shí)，由于采 用高低溫玻璃粉搭配，從而通過高低溫玻璃粉的作用與