用于太陽能電池的導電漿料制造技術

本發(fā)明專利技術涉及一種用于太陽能電池的導電漿料。本發(fā)明專利技術提供一種用于太陽能電池的導電漿料，所述導電漿料包含：銀粉、玻璃粉、有機載體、及含鋁添加劑；其中，所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至15wt％。本發(fā)明專利技術通過添加含鋁添加劑以降低金屬晶體化過程對太陽能電池的晶硅層的侵蝕程度，通過降低對晶硅層的侵蝕，能夠在晶硅層的表面上形成均勻且穩(wěn)定的銀晶粒。勻且穩(wěn)定的銀晶粒。勻且穩(wěn)定的銀晶粒。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
用于太陽能電池的導電漿料


[0001]本專利技術涉及太陽能電池
，具體涉及一種用于太陽能電池的導電漿料。

技術介紹

[0002]由于全球能源需求的不斷提高與傳統(tǒng)消耗性石化能源資源的不斷減少，太陽能作為清潔可再生能源的重要性日益提升，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展。近十多年來，以晶體硅太陽能電池為代表的光伏產(chǎn)業(yè)成為全球主要的清潔能源研發(fā)方向。其中，為了提供具備高能源轉化率及可靠性的太陽能裝置，本領域中主要的研究方向之一是對太陽能電池中的電極材料進行研究及改進。
[0003]目前，商用的太陽能電池多半采用晶體硅作為基體材料，為保護晶體硅基體材料以及有效接收太陽能。隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell，下文中稱TOPCon電池)為近年來研究的新型鈍化接觸太陽能電池，如圖1所示，晶硅太陽能電池一般包含：正面電極101、減反射層102、鈍化層(介電層)103、發(fā)射極104、基體105、超薄隧穿氧化層106、摻雜晶硅層107、減反射層108、背面電極109，其通過在電池背面設置一層隧穿氧化層106及沉積一層摻雜多晶硅107所形成的鈍化接觸結構，為電池的背面提供良好的界面鈍化。
[0004]太陽能電池正面導電漿料是制作光電太陽能電池最重要的基礎材料之一。傳統(tǒng)的晶硅太陽能電池正面導電漿料由導電粉(例如，銀粉)、鋁粉、玻璃粉、添加劑和有機載體組成，其導電漿料通常經(jīng)由絲網(wǎng)印刷的方式被印制到晶硅太陽能電池正面或者光照面，然后燒制形成具備金屬網(wǎng)格、金屬柵線或導電結構的正面電極。在燒制過程中，導電漿料中的玻璃粉蝕刻并穿透晶硅太陽能電池正面或光照面的減反射層與鈍化層如氮化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化硅或者氧化硅/氧化鈦，使銀粉與晶硅太陽能電池基體的發(fā)射極接觸，形成正面電極。
[0005]為了使銀晶粒與硅表面形成良好的歐姆接觸，要求減反射鈍化層必須被完全蝕刻，同時又不能穿透發(fā)射極，進而破壞晶硅層的結構。現(xiàn)有技術的一些導電漿料中含有的鋁粉與銀粉一起容易對晶硅層的表面產(chǎn)生過度侵蝕，進而導致開路電壓(VOC)和填充因子(ff)的損失。中國專利技術專利申請CN112825276A揭示了在N型太陽能正面導電銀漿中添加有機鎵化合物和/或有機鋁化合物，以避免在N型太陽能電池銀漿中引入無機鋁粉、鋁硅合金及其他鋁合金物質時對開路電壓的影響。然而，CN112825276A并未揭示對于P型太陽能電池銀漿的改進或調整，且添加有機鎵化合物和/或有機鋁化合物的導電銀漿中依然會對晶硅層的表面產(chǎn)生損壞。
[0006]有鑒于此，有必要持續(xù)對導電漿料進行研究與改進，以提升太陽能電池的電池效率及壽命。

技術實現(xiàn)思路

[0007]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種用于太陽能電池的導電漿料，其
主要技術效果包括：1)在太陽能電池P
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型發(fā)射極上實現(xiàn)更好的歐姆接觸和鈍化平衡；2)在太陽能電池的電極燒制過程中，導電漿料中的含鋁添加劑部分或全部轉化為鋁氧化物，從而控制鈍化層與玻璃粉反應的熔融速度，降低燒制過程對P
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型發(fā)射極的過度侵蝕；3)所述鋁氧化物能夠提高液相的分散性，使導電漿料均勻的分布于P
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型發(fā)射極上，并產(chǎn)生有利于電流傳導的微結構。
[0008]根據(jù)本專利技術的一方面，本專利技術部分實施例提供一種用于太陽能電池的導電漿料，該導電漿料包含：銀粉、玻璃粉、有機載體、及含鋁添加劑。所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至15wt％。
[0009]在一些實施例中，所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至5.0wt％。
[0010]在一些優(yōu)選的實施例中，所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至2.5wt％。
[0011]在一些實施例中，所述含鋁添加劑含有下列物質中的一種或多種：無機含鋁化合物、和有機含鋁化合物。
[0012]在一些實施例中，所述含鋁添加劑含有下列物質中的一種或多種：鋁的氧化物、鋁的氫氧化物、鋁鹽、和含鋁聚合物。
[0013]在一些實施例中，所述含鋁添加劑包含三氧化二鋁、氫氧化鋁、碳酸鋁和碳酸氫鋁中的一種或多種。
[0014]在一些實施例中，所述含鋁添加劑包括雙(2
?
乙基己酸)羥基鋁、硬脂酸鋁、三甲酸鋁、烷基鋁、烯基鋁、炔基鋁、異辛酸鋁、及鋁氧酰化合物中的一種或多種。
[0015]在一些實施例中，所述含鋁添加劑包括XCP
?
1002(CHATTEM化學品公司，美國)、KETALIN 4F(CHATTEM化學品公司，美國)和單硬脂酸鋁中的一種或多種。
[0016]在一些實施例中，所述含鋁添加劑的顆粒大小為10納米至3微米。
[0017]在一些實施例中，以所述導電漿料的總重量計，所述導電漿料包含：70％至95％的銀粉、1％至5％的玻璃粉、0至5％的鋁粉％、5％至25％的有機載體。
[0018]根據(jù)本專利技術的另一方面，本專利技術提供一種太陽能電池的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
[0019]采用上述實施例所述的導電漿料，按照預設圖案在電池基板上進行印刷，再經(jīng)燒結處理，得到太陽能電池的電極/電池片。
[0020]在一些實施例中，所述燒結處理的溫度為500℃至900℃。
[0021]在一些實施例中，所述含鋁添加劑經(jīng)過所述燒結處理后部分或全部轉化為鋁氧化物(例如Al2O3或其它任何可能的鋁氧化物)。在一些優(yōu)選實施例中，所述鋁氧化物的量相當于所述導電漿料總重量的0.02％至1.5％。
[0022]本專利技術通過添加所述含鋁添加劑以優(yōu)化金屬晶體化過程對太陽能電池的發(fā)射極的侵蝕程度，尤其是對P型摻雜晶硅層能夠起到有效的保護作用。通過控制對發(fā)射極的侵蝕程度，能夠在發(fā)射極的表面上形成均勻且穩(wěn)定的銀晶粒分布。
[0023]本專利技術的額外層面及優(yōu)點將部分地在后續(xù)說明中描述、顯示、或是經(jīng)由本專利技術實施例的實施而闡釋。
附圖說明
[0024]在下文中將簡要地說明為了描述本專利技術實施例或現(xiàn)有技術所必要的附圖以便于描述本專利技術的實施例。顯而易見地，下文描述中的附圖僅只是本專利技術中的部分實施例。對本領域技術人員而言，在不需要創(chuàng)造性勞動的前提下，依然可以根據(jù)這些附圖中所例示的結構來獲得其他實施例的附圖。
[0025]圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術的晶硅太陽能電池的結構示意圖。
[0026]圖2為根據(jù)現(xiàn)有技術的晶硅太陽能電池的在燒制過程中的結構示意圖。
[0027]圖3為根據(jù)本專利技術實施例的晶硅太陽能電池的結構示意圖。
具體實施方式
[0028]本專利技術的實施例將會被詳細的描示在下文中。本專利技術的實施例不應該被解釋為對本專利技術的限制。
[0029]定義
[0030]除非另外明確指明，本文使用的下述術語具有下文指出的含義。
[0031]如本文中所使用，術語“大致”、“大體上”、“實質”及“約”用以描述及本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于太陽能電池的導電漿料，所述導電漿料包含：銀粉、玻璃粉、有機載體、及含鋁添加劑；其中，所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至15wt％。2.根據(jù)權利要求1所述的導電漿料，其中所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至5.0wt％。3.根據(jù)權利要求1所述的導電漿料，其中所述含鋁添加劑的量相當于所述導電漿料總重量的0.01wt％至2.5wt％。4.根據(jù)權利要求1所述的導電漿料，其中所述含鋁添加劑包括三氧化二鋁、氫氧化鋁、碳酸鋁和碳酸氫鋁中的一種或多種。5.根據(jù)權利要求1所述的導電漿料，其中所述含鋁添加劑包括雙(2
?
乙基己酸)羥基鋁、硬脂酸鋁、三甲酸鋁、烷基鋁、烯基鋁、炔基鋁、異辛酸鋁、及鋁氧酰化合物中的一種或多種。6.根據(jù)權利要求1所述的導電漿料，其中所述含鋁添加劑包括XCP
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：馮紀偉，
申請(專利權)人：賀利氏光伏科技上海有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：