[发明专利]导电玻璃粉及其制备方法、晶体硅太阳能电池铝导电浆料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种导电玻璃粉及其制备方法、一种晶体硅太阳能电池铝导电浆料及其制备方法。

背景技术

铝导电浆料属于电子信息材料之一，同时也是制作晶体硅太阳能电池的主要辅助材料，在该电池材料成本中占有相当的比重。硅太阳能电池是一种取之不竭的绿色环保可再生能源，当前国际研究非常活跃。铝浆的成分组成、制作、印刷以及烧结工艺都对太阳能电池的性能有着很大的影响。目前，国际大公司以及我国的一些研究所和浆料制作厂家的成熟产品，只要配方组成合适，烧结工艺正确，铝膜在烧结后对基体的附着力以及表面状况都能很好地满足行业要求，并且浆料中也不含铅等重金属，符合环保要求，但随着行业的技术发展，硅太阳能电池的光电转化效率也越来越高。如何在保证烧结后的基本性能满足行业要求的条件下，尽可能多的在铝浆方面提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率，成为该类浆料研究的核心问题。

现有晶体硅太阳能电池铝导电浆料中的玻璃粉通常为Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂体系，其中，B₂O₃和SiO₂为玻璃网络形成体，形成网络的骨架结构，而Bi₂O₃能够破坏网络的骨架结构，造成硅氧骨架断裂的“节点”，该类节点是铝氧四面体修复硅氧骨架的地方，单位质量的节点数目越多，则其对球形铝粉表面的氧化铝的作用也就越强，高温烧结下，玻璃粉熔蚀球形铝粉表面的氧化铝层，熔融铝单质扩散入硅片层中形成铝背场。因此，玻璃粉在晶体硅太阳能电池铝导电浆料中的作用主要有两个，一是起到粘接和助熔的效果，另一个作用是熔蚀掉铝粉表面的氧化铝，而促使单质铝向硅层中扩散。但是，现有技术的玻璃粉一般是不导电的，在高温烧结状态下，玻璃粉弥散在单质铝之间，会在一定程度上增加铝膜之间以及硅铝层之间的接触电阻，因此会降低晶体硅太阳能电池的光电转换效率。

发明内容

本发明为解决现有晶体硅太阳能电池背场接触电阻较大、电池光电转换效率不高的技术问题，提供一种导电玻璃粉，含有该导电玻璃粉的晶体硅太阳能电池铝导电浆料及其制备方法。

本发明提供一种导电玻璃粉，包括玻璃氧化物和金属锂或银的卤族化合物；以导电玻璃粉的总质量为基准，其中，金属锂或银的卤族化合物的含量为10~40wt%。

本发明提供一种导电玻璃粉的制备方法，包括将金属锂或银的卤族化合物粉末与玻璃氧化物按比例混合均匀，升温熔炼、水淬过滤后得到玻璃珠，玻璃珠球磨后得到玻璃粉。

本发明提供的晶体硅太阳能电池铝导电浆料，以铝导电浆料的总质量为基准，含有70-80wt%的球形铝粉，10-30wt%的有机载体和1-10wt%的导电玻璃粉；其中，导电玻璃粉为本发明所提供的导电玻璃粉本发明还提供一种铝导电浆料的制备方法，包括将球形铝粉和导电玻璃粉按比例分散于有机载体中，研磨后即得到所述的铝导电浆料；其中导电玻璃粉本发明所提供的导电玻璃粉。

本发明的发明人意外发现，在无铅的Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃粉体系中添加金属锂或银的卤族化合物粉末后，用含有这种导电玻璃粉的晶体硅太阳能电池铝导电浆料制得的晶体硅太阳能电池背场接触电阻更小，光电转化效率更高。推测其原因为：导电玻璃粉中的B₂O₃、SiO₂形成网络的骨架结构；添加的金属锂或银的卤族化合物中卤族离子固定在网络间并以共价键连接，金属离子可以在网络间迁移，从而起到导电载流子的作用；而以导电玻璃粉的质量百分含量为基准，添加的金属锂或银的卤族化合物为10~40wt%时，能够使金属锂或银的卤族化合物与其他氧化物在水淬的情况下较好的形成玻璃，且使玻璃粉具有良好的导电性能，也能够降低硅铝层的接触电阻；同时，也不会影响玻璃粉对铝粉表面氧化铝薄层的熔蚀效果，对铝粉也能起到很好的助熔作用。采用本发明的导电玻璃粉形成的铝背场的性能更好，制得的电池光电转换效率更高。

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。