[发明专利]一种硅太阳能电池铝导体浆料

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种硅太阳能电池铝导体浆料。

背景技术

为了输出硅太阳能电池的电能，必须在电池上制作正、负两电极。习惯上把制作在电池光照面的电极成为上电极，把制作在电池背面的电极成为下电极或者背电极。其中下电极为正极，由铝浆银铝浆组成，其中铝浆因铝为贱金属，使用较为广泛。

对于电极材料铝浆的技术要求包括以下方面：形成铝背p-p⁺结(同型异质结)，提高开路电压；形成硅铝合金对硅片进行有效的吸杂；能与硅形成牢固的欧姆接触；具有优良的导电性且化学稳定性好等。

铝导体浆料的主要成分为铝粉、玻璃料和有机载体。铝粉为导电相，玻璃料为粘结相，有机载体是导电相和粘结相微粒的运载体，将固体微粒状的导电相和粘结相等均匀的包裹起来分散成具有流体特性的浆料，避免沉淀和分层作用。

但是，国内铝浆无论产品组成还是质量都与国外同类产品有较大的差距，特别是国内大多数厂家出产的铝浆仍为含铅铝浆，不利于环保和产品的进出口。此外，烧结后的导电层与硅板之间的应力不足，电池片易翘曲，影响电池片的电转换效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供太阳能电池背面电极用铝导体浆料，该铝导体浆料烧结后可形成具有优异导电性能的致密网络，铝硅界面的接触面积大，电池片翘曲较小。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种硅太阳能电池铝导体浆料，所述浆料的组成包括：60～75wt％的铝粉、4～10wt％的玻璃粉和20～35wt％的有机载体；所述铝粉的组成为：5～20wt％的粒径0.1～1μm的铝粉和20～45wt％的粒径1～3μm的铝粉，余量为粒径3～6μm的铝粉。

优选的技术方案为，所述玻璃粉包括：40～60wt％的Bi₂O₃、5～25wt％的B₂O₃、10～35wt％的ZnO、5～10wt％的SiO₂、1～5wt％的Al₂O₃、0.1～5wt％的CaO、0.1～3wt％的MgO。

优选的技术方案为，所述铝导体浆料还包含0.1～5wt％的金属有机化合物添加剂。

优选的技术方案为，所述金属有机化合物添加剂为含In、Sn、Ga、Ni和Cu的有机化合物中的一种或几种。

优选的技术方案为，所述有机载体的组成为50～70wt％的有机溶剂和30～50wt％的助剂。

优选的技术方案为，所述有机溶剂为乙基卡必醇、萜品醇、松油醇、丁基卡必醇和丁基卡必醇醋酸酯中的任一种或它们的组合。

优选的技术方案为，所述助剂及所述助剂占所述有机载体的重量百分比分别为：5～20wt％的增稠剂、15～25wt％的增塑剂、1～5wt％的表面活性剂和1～10wt％的流平剂。

优选的技术方案为，所述增稠剂为聚丙烯酸钠，所述增塑剂为甘油三醋酸酯或柠檬酸酯，所述表面活性剂为蔗糖酯，所述流平剂为有机硅改性聚丙烯酸酯或丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物。

优选的技术方案为，所述助剂还包括消泡剂，所述消泡剂占所述有机载体的重量百分比为1～5wt％。

优选的技术方案为，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

本发明的优点和有益效果在于：本发明使用三种不同粒径铝粉的搭配，尤其是加入亚微米铝粉，能显著提高导电网络的致密性，增大铝硅界面的接触面积，界面处发生合金共熔的分布形态更致密，合金烧结过程中容易形成连续均匀的铝硅合金层，有利于提高光电转换效率。此外，该铝导体浆料烧结后，铝硅合金表面接触对靠近背面的硅晶体也产生一定深度的应力影响，减小了电池片的翘曲。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明是一种硅太阳能电池铝导体浆料，其组成包括：62wt％的铝粉、9wt％的玻璃粉和28wt％的有机载体；铝粉的组成为：5wt％的粒径0.1～1μm的铝粉和40wt％的粒径1～3μm的铝粉，55wt％粒径3～6μm的铝粉。