[发明专利]用于硅太阳能电池的正面银浆及其制法、硅太阳能电池的正面电极、硅太阳能电池

说明书

本发明提供一种用于硅太阳能电池的正面银浆及其制法、硅太阳能电池的正面电极、硅太阳能电池，该正面银浆包括玻璃粉、有机载体、降解催化剂、银粉，其中，银粉上先后沉积有低熔点沉积物和高熔点沉积物，其中低熔点沉积物为相较于银的熔点低的物质，高熔点沉积物为相较于银的熔点高的物质；玻璃粉为TeO₂‑PbO‑Li₂O主体结构玻璃粉；玻璃粉包括W元素氧化物和/或Mo元素氧化物时，W元素氧化物和/或Mo元素氧化物的添加总量为玻璃粉总摩尔量的0％～3％；降解催化剂能在正面银浆烧结过程中催化有机载体分解；有机载体中含有含硅元素添加物，含硅元素添加物包括二氧化硅和/或能在正面银浆烧结时分解得到二氧化硅的物质。

技术领域

本发明涉及一种用于硅太阳能电池的正面银浆及其制法、硅太阳能电池的正面电极、硅太阳能电池。

背景技术

相关技术中，硅太阳能电池的硅基板上设有减反射膜(多为氧化硅涂层)，减反射膜上设有栅线图形，栅线图形中设有由正面导电银浆形成的正面电极。在硅太阳能电池片的制造工艺中，首先会通过诸如气相沉积等方法在硅基板上镀出减反射膜，再利用光刻工艺或激光穿透减反射膜制备栅线图形，随即，将正面导电银浆通过丝网印刷的方式印刷在栅线内，并通过烧结使正面导电银浆腐蚀减反射膜，即可使正面导电银浆与硅基板接触；烧结完成后，导电银浆即在硅基板的表面形成栅线式的正面电极。

具体地，制造正面电极所用的导电银浆一般包括导电相(银粉)、有机载体和粘结相三部分，导电相顾名思义起导电作用，有机载体是聚合物(例如树脂和纤维素等)溶解在有机溶剂中的溶液，为导电相和粘结相的载体，起到分散导电相和粘结相，将导电相和粘结相混合起来以便丝网印刷的作用；粘结相包括玻璃粉，其在导电银浆被印刷在减反射膜上后，经烧结能熔化，并起到腐蚀减反射膜，粘结导电相和基板的作用；更为详细的描述是，当导电银浆通过丝网印刷在硅基板上之后，只需要对导电银浆和硅基板进行烧结，使玻璃粉转变为熔融态，即可腐蚀减反射膜，使导电银浆中的导电相与硅基板接触(此时作为导电相的银粉以银离子的形式溶解在熔融的玻璃相中)；此后，导电银浆将整体收缩为固状物，与硅基板之间形成电接触，并形成栅线式的正面电极。

当前述硅太阳能电池片制成后，将多个电池片封装为电池的封装材料多为有机物，例如EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物及其制成的橡塑发泡材料)等，这类材料在长期光照下会产生诸如醋酸之类的酸类物质，导致电池接触不良、电极腐蚀甚至脱落等情况发生，进而影响到硅太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。

发明内容

有鉴于此，发明人经过长期而深入的研究发现，前述电池腐蚀现象，在正面银浆所使用的玻璃粉为TeO₂-PbO-Li₂O主体结构玻璃粉，并同时引入了摩尔含量为5％～15％的W、Mo元素氧化物的玻璃粉时会更加严重。也即，使用这类玻璃粉制成的硅太阳能电池，具有更弱的抗酸类物质腐蚀性，这是因为：

当玻璃粉以TeO₂-PbO-Li₂O作为主体结构时，TeO₂、PbO和Li₂O的共熔点能低至200℃左右，这使得玻璃粉在200℃左右即可熔化；这一方面有利于银粉在烧结过程中最大程度地熔入熔融态玻璃中，另一方面也会让使用这种玻璃粉的银浆在烧结步骤中易出现过烧、在栅线图形中沉降速度过快(由于玻璃熔点低造成的流动性过好而导致)、熔融态玻璃粘度随温度变化过快等情况，进而导致烧结进程难以控制或烧结时过分腐蚀硅基板的现象。为了克服此缺点，相关技术中普遍认为，只要在这类玻璃粉中引入总摩尔含量为5％～ 15％的W和/或Mo等元素氧化物，就可以利用W、Mo等元素较TeO₂氧化性弱的特性来防止过烧问题的出现，同时，再提高Li₂O的使用含量，降低 TeO₂和PbO的使用含量，就可以提高玻璃粉的熔化温度，确保玻璃粉熔制效果，保持正面电极与硅基板之间的低接触电阻。