[发明专利]一种能提高太阳能电池背电极附着力的无机添加剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池电子浆料用无机添加剂，具体涉及一种能提高太阳能电池背电极附着力的无机添加剂组合物。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池背银浆料是太阳能电池电子浆料的主要组成部分，它在太阳能电池生产中主要是用来制作背面主栅，起到将铝背场收集的电流汇流导出的作用。太阳能电池背面银浆主要由银粉、有机粘合剂、无机粘合剂、溶剂以及助剂组成。目前，相比于前代产品，太阳能电池背电极所用背银银浆的单片耗量已经下降了约25%，并且还朝着更低含银量、更低湿重的方向发展。银浆耗量的减少必然带来一系列的问题，如背电极自身的电阻以及背电极和硅基板之间的接触电阻的增加、背电极和硅基板之间附着力和粘结强度的减小等，进而给电池的寿命带来不利的影响。

为了减少银浆耗量以降低背银浆料的成本，同时保持背电极优良的电性能以及背电极和硅基板之间可靠的附着力，除了需要在背银浆料添加常用的玻璃粉作为无机粘合剂之外，还要添加一些微量的无机添加剂，因为低含银量的背银浆料中所含的玻璃粉量也往往较低，虽然提高玻璃粉量可以提高粘结强度，但是这同时也会对银层的电阻产生很大的影响。相比之下，无机添加剂可以在一个远小于玻璃粉用量的小添加量下起到改善银层和硅基板的粘合强度的作用，故不会对银层的自身电阻产生太大的影响。申请号为201010249934.0和申请号为201110328226.0的中国专利在银浆中使用二氧化锰作为无机添加剂，该无机添加剂能降低银浆的接触电阻，增加电极的剥离强度；申请号为200910042098.6的中国专利在银浆中使用三氧化二铋为无机添加剂，该无机添加剂既对银粉具有助熔的作用，又能降低玻璃的软化点；申请号为201210030282.0的中国专利在银浆中使用三氧化钼为无机添加剂，该无机添加剂有助于降低玻璃的表面张力、增加玻璃液的润湿能力以及增加银粉和硅基板间的附着力。但是这些传统的无机添加剂在配方设计中未考虑其组分的形貌因素，未对其组分的形貌进行优化配合，这使得无机添加剂在背银浆料中所起的有益效果不能充分发挥。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，通过对无机添加剂的形貌进行优化配合，进而提供一种能提高太阳能电池背电极附着力的无机添加剂组合物。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种能提高太阳能电池背电极附着力的无机添加剂组合物，其由重量百分数为20-85%的三氧化二铋、5-50%的二氧化锰和10-30%的三氧化钼组成；其中，各组分的重量百分数之和为100%；三氧化二铋为带状结构，平均长度为0.1-5 μm，平均宽度为50-400 nm，平均厚度为5-40 nm，平均长宽比为2-100，或为丝状结构，平均长度为0.1-5 μm，平均直径为5-40 nm，平均长径比为8-100；二氧化锰为丝状结构，平均长度为0.1-5 μm，平均直径为5-40 nm，平均长径比为8-100；三氧化钼为带状结构，平均长度为0.1-5 μm，平均宽度为50-400 nm，平均厚度为5-40 nm，平均长宽比为2-100，或为丝状结构，平均长度为0.1-5 μm，平均直径为5-40 nm，平均长径比为8-100。

上述的三氧化二铋和三氧化钼为通过机械剪切作用由平均长度>5 μm的丝状或带状结构破碎得到，或为未经机械剪切作用直接制备得到，上述的二氧化锰为通过机械剪切作用由平均长度>5 μm的丝状结构破碎得到，或为未经机械剪切作用直接制备得到。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：本发明在配方上使用了三氧化二铋、二氧化锰和三氧化钼的组合物为背银浆料的无机添加剂，这些组分能起到对银粉起到助熔、降低玻璃软化点、提高玻璃润湿性和增强背电极与硅基板的附着力的作用；更重要的是，本发明对无机添加剂组合物中各组分的形貌进行了优化配合，各组分为丝状结构或带状结构，都具有一定的长径比或长宽比，因而与普通的粉状添加剂相比，该形貌的无机添加剂与银浆中的银粉和玻璃粉除了能产生点点接触，还能产生点面接触，故能形成更多的接触点，进而使得无机添加剂所起的对银粉助熔、降低玻璃软化点、提高玻璃润湿性的效果更加显著，因而进一步提高背电极与硅基板的附着力，改善两者之间的粘结强度；另外，该无机添加剂组合物在背银浆料中的添加量只需0.1-3%重量百分数，丝状或带状无机添加剂之间可以形成缝隙，可以让熔融的玻璃粉和熔融的银粉通过，因此也不会对玻璃粉对银粉的粘接作用产生抑制作用或破坏银粉之间导电通路的形成。

具体实施方式