[发明专利]一种晶硅太阳能正银浆料用玻璃粉及其制备方法和用途

说明书

本发明公开一种晶硅太阳能正银浆料用玻璃粉，原料包括TeO₂、PbO、Tl₂O₃、Bi₂O₃、Li₂O，还选择性地包括WO₃、ZnO、MgO、B₂O₃、CaO、TiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、Ag₂O、ZrO₂、Na₂O、K₂O、和MoO中的一种或多种，选择性地包括附着力添加剂或者腐蚀助剂。本发明的一种晶体硅太阳能正银浆料用玻璃粉，由于添加了Tl₂O₃，以及与其它原材料的特殊的配方配比，玻璃粉的软化温度降低、电导率增加、介电损耗较小。可以在较低温度蚀穿晶体硅片的钝化层，包括氮化硅膜以及PERC晶体硅片的氧化铝膜。由此玻璃制作的浆料能在720～800℃烧结，在一定程度上降低了晶硅电池，尤其是PERC晶硅电池片在高温烧结下的衰减问题，从而提高电池效率。

技术领域

本发明涉及一种玻璃粉及其制备方法和用途，具体涉及一种晶硅太阳能正银浆料用玻璃粉及其制备方法和用途，属于太阳能光伏电池技术领域。

背景技术

太阳能电池全产业链中，正面银浆是太阳能电池工艺中最核心的材料和技术之一。随着太阳能电池技术的进步，尤其是对于一些先进的高效新结构电池，例如高效PERC电池，包括超高方阻PERC电池、PERC-SE电池、双面氧化铝PERC电池等。这些新结构电池将电池效率进一步提升到22％。不断改善的电池制作工艺和新型设计扮演了重要的角色。而对于每一次电池新工艺与新型设计，浆料也必须具有相应的创新才能实现效率的提升。

太阳能电池正面银装主要由银粉、玻璃粉、有机载体三部分组成。其中粘结相玻璃粉在原料中所占比例虽然较小，但是对于电极和桂基片之间的附着力和电池光电转换效率的影响是非常大的。太阳能电池为了大幅度提高光电转换效率和降低成本，电池正朝着高方阻、浅结、细栅方向发展，对正面银浆使用的玻璃粉提出了更高的性能要求。玻璃粉不仅起到高温粘结作用，还充当银粉烧结的助熔剂以及银硅欧姆接触的媒介物质，太阳能电池正面银浆通过丝网印刷成正面电极图案，在后续烧结成膜过程中，玻璃粉软化腐烛穿透减反射膜，与银颗粒互熔搭桥形成致密的电极导电网络。对于正面银浆用玻璃粉要求必须具有较低的软化温度、高温烧结时能够穿透减反射膜和玻璃化程度高的性能。所以玻璃粉的性能直接影响到太阳能电池片的电性能，拉力和电池效率等等。目前，玻璃粉特性对太阳能电池片电性能的影响已成为目前晶硅太阳能电池的一个焦点。因此，正面银浆玻璃粉的改进问题已迫在眉睫。

对于各类高效PERC电池，与传统太阳能电池相比，利用氧化铝(Al₂O₃)或氮化硅(SiNx)在电池背面形成钝化层，并采用局域金属接触，有效降低背表面的电子复合速度，同时提升了背表面的光反射，从而提高了电池效率和发电量。PERC电池与现有生产线兼容，相对其它高效电池(例如N-电池、HIT电池等)而言成本较低，因此在过去两年发展迅速，是太阳能电池行业的趋势。由于PERC电池背面存在钝化层，在电池生产过程中的烧结工艺需要优化，要求烧结温度降低。同时，由于背面氧化铝沉积过程中会对硅片正面产生绕镀，会有氧化铝到绕到硅片正面。有的厂商甚至直接使用双面氧化铝，在正面也镀一层氧化铝。传统浆料所用的玻璃烧结温度偏高，或者不能穿透氧化铝，所以需要研发新的玻璃，尤其是对其低温烧结和更优的刻蚀性提出了很高的要求。

发明内容

针对现有技术中心存在的问题，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的晶体硅太阳能电池用正面银浆玻璃粉，尤其对PERC电池和高效PERC电池，降低其烧结温度，改善接触，提高填充因子和电池效率。在实现正面银电极与焊带之间高焊接附着力的同时实现太阳能电池电性能的最大化，且使得电池组件使用寿命长。本发明同时还提供了该晶体硅太阳能电池用正面银浆玻璃粉的制备方法。