[发明专利]一种用于HIT太阳能电池的导电主栅银浆及其制备方法

说明书

本发明涉及HIT太阳能电池技术领域，本发明提供了一种用于HIT太阳能电池的导电主栅银浆，按重量份计包括：有机高分子树脂5～13份、第一导电粉末30～60份、第二导电粉末30～60份、固化剂0～5份、溶剂1～10份、助剂0～5份；所述第一导电粉末为片状银粉，所述第二导电粉末由纳米银粉和微米银粉组成，所述微米银粉为高分散性的近球形银粉。本发明采用纳米银粉和微米银粉作为第二导电粉末，在低温短时间固化的过程中，纳米银粉、微米银粉、片状银粉、树脂和基片间形成良好的金字塔结构，使导电主栅银浆的电阻率降低，电导率升高，同时也提高了附着力。

技术领域

本发明涉及HIT太阳能电池技术领域，具体而言，涉及一种用于HIT太阳能电池的导电主栅银浆及其制备方法。

背景技术

HIT(异质结电池，Heterojunction with Intrinsic Thin layer)是一种在P型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构，是国内急需量产化的太阳能电池之一，在国内市场占据极其重要的地位。由于其结构的不同，其表面的导电银浆与传统的晶硅片的银浆有较大差异，HIT表面银浆为低温固化导电银浆。低温固化导电银浆要满足以下几个条件：(1)可以低温固化(220℃以下固化)；(2)良好的电性能；(3)附着力高；(4)环境稳定性好。而目前国产低温固化导电银浆存在以下不足，HIT长时间低温固化导电主栅银浆生产时间长，成本较高；现有的HIT长时间低温固化导电主栅银浆附着力不高且电阻率较高，HIT长时间低温固化导电主栅银浆时间成本高，导致产量不高，所以为了降低成本，开拓国内市场，我国对HIT用低温固化导电银浆的研究仍需进一步提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有HIT太阳能电池用导电主栅银浆固化时间长、附着力低、电阻高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于HIT太阳能电池的导电主栅银浆，按重量份计包括：有机高分子树脂5～13份、第一导电粉末30～60份、第二导电粉末30～60份、固化剂0～5份、溶剂1～10份、助剂0～5份；所述第一导电粉末为片状银粉，所述第二导电粉末由纳米银粉和微米银粉组成，所述微米银粉为高分散性的近球形银粉。

与现有的国产低温固化导电主栅银浆相比，本发明通过在导电主栅银浆中加入有机高分子树脂，利用低活化能树脂、催化型固化剂，在低温下短时间内可以达到接近100％的固化程度，缩短了用于HIT太阳能电池的导电主栅银浆的固化时间；微米银粉具有良好的分散性且活性高，所以在低温短时间固化的过程中，纳米银粉、微米银粉、片状银粉、树脂和基片间形成良好的金字塔结构，银粉之间接触的非常紧密，接触电阻小，使电阻率降低，同时提高了附着力；同时纳米银粉和微米银粉作为辅助粘结相，可缩短银浆的固化时间，提高了附着力，并减少了有机高分子树脂填加，也有助于提高银浆的电导率。第二导电组分中采用纳米银粉和微米银粉的复合结构，从结构上首先可以保障纳米银粉和微米银粉的微观上的均匀混合，同时利用微米银粉具备高导电性和烧结活性，提高导电主栅银浆的丝网印刷适性、烧结活性和电性能。本发明提供的导电主栅银浆除了将有机高分子树脂做粘结相之外，在190～210℃，固化3～8min的过程中，纳米粉末的烧结也能增加粘结相的附着力，进一步提高附着力，且降低电阻率。

优选地，所述第二导电粉末包括纳米银粉10～30份、微米银粉20～30份。通过进一步优化第二导电粉末的原料配比，钠米银粉、微米银粉和片状银粉可以更好地相互配合，更有利于钠米银粉、微米银粉与片状银粉形成紧密接触，降低电阻率，进而提高导电主栅银浆的导电率。

优选地，所述微米银粉的制备方法包括以下步骤：

D1、硝酸银分散液的制备：将分散剂溶于去离子水中，形成分散剂溶液；将所述分散剂溶液加入到浓度为1～4mol/L硝酸银溶液中，搅拌均匀形成硝酸银分散液，记为A溶液；所述分散剂溶液温度为25℃～60℃，硝酸银与分散剂的摩尔比为1：0.005～0.05，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵；