[发明专利]一种太阳电池背电场铝浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳电池领域，尤其涉及一种硅太阳电池背电场铝浆及其制备方法。

背景技术

在太阳电池的背面增加背电场是提高电池效率的有效途径。例如，在p型材料的电池中，背面增加一层p⁺浓掺杂层，形成p⁺-p的结构，那么在p⁺-p的界面就产生了一个由p区指向p⁺的内建电场。由于这个内建电场所分离出的光生载流子的积累，形成一个以p⁺端为正，p端为负的光生电动势，这个光生电动势与电池P-N结两端的光生电动势极性相同，从而提高了开路电压V_oc。另外，由于背电场的存在，使光生载流子受到加速，这也可以看作是增加了载流子的有效扩散长度，因而增加了这部分少子的收集几率，短路电流I_sc也就得到提高。另外，背电场的存在迫使少数载流子远离表面，复合率降低，使暗电流减少。

制作背电场的方法很多，如蒸铝烧结、浓硼或浓磷扩散等。其中，蒸铝烧结(即形成背面铝电场)是产业上最常用的方法之一，其工艺一般是：先丝网印刷背面电极，再印背电场，然后印正面电极，最后高温烧结，形成背电场、背面金属电极(即背面欧姆接触)和正面金属电极(即正面欧姆接触)。背电场可以印刷在半导体基片背面的整个区域，也可以仅印在有背面电极图案的区域(即背电场覆盖背电极，形成局部背电场)。目前较优的后一方案。

工业生产中，一般预先配置大量的背电场铝浆，然后丝网印刷将铝浆印在半导体硅片背面已印刷了背电极图案的区域。这一过程存在的问题是：首先，大量浆料久置易发生沉降；其次，丝网印刷的间隙，浆料停留在丝网上易漏网，这样会造成浆料浪费，另外，若不及时弥补，又会使印刷的背电极图案不完整(一般停留20分钟就会漏网，除非中间不间断的连续印刷)；另外，长时间连续印刷会使浆料堵塞丝网，使印刷的背电极图案边缘模糊，线条不清，须清洗丝网后才能重新开始印刷。浆料丝网印刷过程中存在的上述问题，会造成浆料浪费、生产效率降低、电池性能下降等问题，降低经济效益。

发明内容

为了解决丝网印刷过程中，浆料漏网、堵塞丝网的技术问题，本发明首先提供一种太阳电池背电场铝浆，包括以所述导电浆料总重量为基准，70～85wt％的铝粉，0.2～10wt％的玻璃粉，10～30wt％的有机载体；有机载体包括增稠剂、微粉蜡、磷酸三丁酯和有机溶剂，以有机载体总重量为基准，微粉蜡占0.5～3.0wt％，磷酸三丁酯占0.2～5wt％。

为了解决丝网印刷过程中，浆料漏网、堵塞丝网的技术问题，本发明还提供一种太阳电池背电场铝浆的制备方法：将铝粉、玻璃粉和有机载体混合研磨得到，其中，有机载体包括增稠剂、微粉蜡、磷酸三丁酯和有机溶剂，以有机载体总重量为基准，微粉蜡占0.5～3.0wt％，磷酸三丁酯占0.2～5wt％。

使用本发明提供的太阳电池背电场铝浆可以达到以下技术效果：

1.以正常速度连续丝网印刷2个小时，丝网未被堵塞，印刷的背电极图案边缘线清晰，无需清洗丝网。

2.本发明提供的背电场铝浆在室温下静置3个月，铝粉和玻璃粉均未从浆料的有机相中沉降出来。

3.本发明提供的背电场铝浆在丝网上静置2小时不从网上漏下。

4.使用本发明提供的背电场铝浆制成的晶体硅太阳电池，其平均光电转化效率提高将近0.1％。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

为了解决丝网印刷过程中，浆料漏网、堵塞丝网的技术问题，本发明具体实施方式首先提供一种太阳电池背电场铝浆，包括以所述导电浆料总重量为基准，70～85wt％的铝粉，0.2～10wt％的玻璃粉，10～30wt％的有机载体；有机载体包括增稠剂、微粉蜡、磷酸三丁酯和有机溶剂，以有机载体总重量为基准，微粉蜡占0.5～3.0wt％，磷酸三丁酯占0.2～5wt％。

根据本发明具体实施方式提供的太阳电池背电场铝浆，微粉蜡和磷酸三丁酯的添加量均满足上述范围才能解决丝网印刷过程中，浆料漏网、堵塞丝网的问题。