一種PERC晶體矽太陽能電池正銀漿料及其製備方法與流程
2023-06-27 22:36:11 2
本發明涉及電子材料技術領域，尤其是一種perc晶體矽太陽能電池正銀漿料及其製備方法。
背景技術：
當前，隨著社會的發展能耗越來越大，傳統化石能源日益短缺，其對環境造成的危害也日漸突出，這就使得太陽能作為一種清潔、安全和可再生能源二備受關注。太陽能電池是當前世界開發和利用太陽能的一種普遍形勢，而導電銀漿是製備太陽能電池的主要原材料。
鈍化發射極及背局域接觸電池（perc）最早是由新南威爾斯大學研發的，由於對電池進行了雙面鈍化，背面電極採用局域接觸的形式，有效地降低了表面複合，減少了電池的翹曲斷裂。另外，對電池背面進行了拋光處理，提高了對長波的吸收。perc電池漿料的燒結溫度為850～880℃，低於常規電池銀漿的燒結溫度。在此燒結溫度下，常規背銀出現接觸電阻變大，並導致光電轉化效率降低。本發明提供了一種perc局部背鈍化電池技術的正面導電銀漿。
因此，研製解決漿料燒制產生的相關問題的太陽能電池正面導電銀漿料，對於形成我國太陽能電池配套用銀粉及導電漿料自主智慧財產權，促進我國太陽能電池工業的技術革新，滿足未來市場的巨大需要有重大意義。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種perc晶體矽太陽能電池正銀漿料。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種perc晶體矽太陽能電池正銀漿料，該漿料由以下質量百分比的組分組成：
1～90%銀粉，
0.01～0.2%助熔劑，
5～15%有機載體，
1～8%玻璃粉；
0～3%助劑。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括銀粉為球狀的導電材料，平均粒徑為0.5～3微米、振實密度為4.5～6g/m3。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括有機載體為一種或幾種有機樹脂與不同揮發速度的有機溶劑組成，其中有機樹脂佔有機載體的質量百分比的2%～50%，有機溶劑佔有機載體質量百分比50～98%。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括有機樹脂選自松香、乙基纖維素、醋酸纖維素、丙烯酸樹脂、氯醋樹脂、聚酯、醇酸樹脂、聚醯胺中的一種或幾種。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括有機溶劑選自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇丁醚、醇酯十二、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三丁酯中的一種或幾種。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括助熔劑為為從la、ce、nd、eu、gd、tm、er中選擇的一種或幾種金屬或其金屬氧化物或其金屬樹脂酸鹽。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括助劑包括分散劑或潤溼劑中的一種或兩種。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括製備方法如下：
步驟1)：製備有機載體：按配方比例稱取質量分數2%～50%有機樹脂，稱取質量分數50%～98%的有機溶劑，在75～85℃溫度下高速攪拌溶解1～3小時，得到均一的有機載體；
步驟2)：按配方比例稱取銀粉為導電材料，平均粒徑0.5～3微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉，球狀銀粉質量百分比為1～90%、有機載體重量百分比的5～15%，玻璃粉質量百分比1～8%，助熔劑0.01～0.2%，助劑質量百分比0～3%，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池正銀漿料。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括製成的晶體矽太陽能電池正銀漿料的最大細度≤7微米、平均細度≤5微米；固體含量為85～95％；粘度為150～400kcps；燒結溫度為760～850℃。
本發明的有益效果是，本發明主要解決perc工藝低溫燒結燒制產生的相關問題，通過在漿料中添加助熔劑來降低漿料的燒結溫度。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是各實施例和常規印刷產線太陽能電池性能對比圖。
具體實施方式
實施例1
本實施例正銀導電漿料的組成及其重量百分比：銀粉85%、玻璃粉3%、有機載體8%、ce2o30.02%、la2o30.05%、byk1800.2%，其餘為溶劑。其中銀粉的粒徑為粒徑1～3.5微米、振實密度4～6g/m3的球狀銀粉；玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體：松香1%、醋酸纖維素2%、聚酯5%，鄰苯二甲酸二甲酯30%、丁基卡必醇醋酸酯30%、醇酯十二30%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉85%、玻璃粉3%、有機載體8%、ce2o30.02%、la2o30.05%、byk1800.2%，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為250pa.s（25℃），測試的單晶矽片數為100片，測試的單晶矽片數為100片，光電轉化效率19.73%左右。
實施例2
本實施例正銀導電漿料的組成及其重量百分比：銀粉75%、玻璃粉5%、有機載體10%、nd2o30.02%、eu0.02%，其餘為溶劑。其中銀粉的粒徑為粒徑1.5～3.5微米、振實密度4～6g/m3的球狀銀粉；玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體：乙基纖維素3%、聚醯胺2%、醋酸纖維素10%、松油醇20%、丙二醇丁醚20%、醇酯十二30%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按配方比例稱取銀粉75%、玻璃粉5%、有機載體10%、nd2o30.02%、eu0.02%，其餘為溶劑，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池正銀漿料。漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為220pa.s（25℃），測試的單晶矽片數為100片，光電轉化效率19.61%左右。
實施例3
本實施例正銀導電漿料的組成及其重量百分比：銀粉80%、玻璃粉3%、有機載體5.5%、gd2so30.02%、er2co30.02%，其餘為溶劑。其中銀粉的粒徑為粒徑1.5～3.5微米、振實密度4～6g/m3的球狀銀粉；玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體：丙烯酸樹脂3%、氯醋樹脂8%、丙二醇丁醚50%、乙二醇丁醚40%在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按配方比例稱取銀粉80%、玻璃粉3%、有機載體5.5%、gd2so30.02%、er2co30.02%，其餘為溶劑。在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池正銀漿料。漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為320pa.s（25℃），具有非常好的正面電極焊接拉力，測試的單晶矽片數為100片，光電轉化效率19.58%左右
以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍內。