一種晶體硅太陽能電池背場鋁漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及晶娃太陽能電池用背場獎料，具體設(shè)及一種晶體娃太陽能電池背場侶 漿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，平價上網(wǎng)是光伏廠家的愿景，對轉(zhuǎn)換效率及原材料成本要 求越來越高。首先是娃片厚度越來越薄，導(dǎo)致電池片翅曲度越來越大，碎片率增加，增加了 組件的成本。二是侶漿對電池片效率的貢獻隨著侶漿技術(shù)的發(fā)展，也被提出。目前市場現(xiàn) 有產(chǎn)品已由早期的含鉛產(chǎn)品升級為無鉛產(chǎn)品，對人體和環(huán)境產(chǎn)生的影響小，但隨著技術(shù)的 發(fā)展，該些無鉛侶漿在更薄的娃片上不能同時滿足附著力大與翅曲度小的要求，同時也無 法提供更高的轉(zhuǎn)化效率，另外對漿料的〇°c冷凍后附著力W及耐水煮等性能的要求也越來 越高。
[0003]目前現(xiàn)有技術(shù)中的晶體娃太陽能電池用背場侶漿主要存在W下缺點： 1、 隨著娃片往薄型化發(fā)展，侶漿印刷燒結(jié)后，翅曲度增大，導(dǎo)致娃片封裝碎片率增加， 成本上升； 2、 漿料中的侶粉在高溫燒結(jié)中易于被氧化，不易形成娃侶合金，導(dǎo)致BSF層太薄使晶 體娃太陽能電池片開路電壓及短路電流降低，整體的轉(zhuǎn)換效率降低； 3、 漿料致密性不夠?qū)е?°C冷凍后，對漿料內(nèi)部產(chǎn)生"冷縮"效應(yīng)，拉力降低。特別是 在西部冬天使用時低氣溫對組件可靠性有很大影響； 4、 水煮性能差。水煮后電池片發(fā)黑、氣泡產(chǎn)生。該些是模仿電池片在高濕環(huán)境下的試 驗，水煮差會導(dǎo)致電池片在貶存運輸過程及組件使用環(huán)境要求很高，不利于組件的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種性能優(yōu)異，轉(zhuǎn)化率高的太陽能電池背 場侶漿。
[0005] 本發(fā)明的目的是該樣實現(xiàn)的，一種太陽能電池背場侶漿，所述侶漿的原料組份及 重量含量包括：侶粉75份、有機載體20-25份、無鉛玻璃粉0. 5-4份和添加劑1-2份；所述 侶粉的原料及質(zhì)量組份為；10-30%的2-3um的球形侶粉，60-90%的5-6um的球形侶粉；所 述有機載體的原料及質(zhì)量組份為；己基纖維素3~8份，松油醇30-50份，正了醇3-10份，己 二醇4-13份、二己二醇二己離24-35份，吐溫-85 2-7份，己酷巧樣酸立正了醋5份；所述 無鉛玻璃粉的原料及重量份組成為；Bi2〇335-55份，H2B2O430份，Si〇20. 5-3份，ZnO5-15 份，AI2O3O. 5-3 份，CaC〇3,1-10 份，Sb2〇310-20 份，Ga2〇32-5 份，Y2O33-9 份，Te〇22-8 份； 所述添加劑的原料及質(zhì)量組份為娃侶合金粉，其中，In2〇31-5%，C〇3〇41-5%，其余為娃侶合 金，所述娃侶合金中侶含量為87. 5%，娃含量為12. 5%。
[0006] 本發(fā)明的有機載體中，松油醇，正了醇，己二醇、二己二醇二己離作為不同沸點的 溶劑，烘干燒結(jié)時在不同溫度區(qū)間揮發(fā)，保障了侶粉在前期不被氧化，同時其控制其不同組 分含量及不同沸點影響共同建立的飽和蒸汽壓，影響各組分的揮發(fā)度。吐溫-85作為表面 活性劑影響侶粉表面的潤濕情況，使侶粉完全被有機載體充分包裹，進而保障了侶粉在燒 結(jié)初期不被氧化。且侶漿在放置時不易沉淀、結(jié)塊。己酷巧樣酸=正了醋是一種增塑劑，它 使?jié){料在印刷后增加了表面張力，表面平整且烘干后不流澗。該樣保障了印刷圖形的完整 性。此有機載體保障了侶漿儲存、烘干、燒結(jié)良好的進行。
[0007] 在高含鉛玻璃中，化化離子處于四方椎體的頂端，鉛離子的惰性電子處于遠離四 個氧離子的一面，形成一種螺旋形的鏈狀結(jié)構(gòu)，在玻璃中與娃氧四面體Si〇4通過頂角或共 邊相連接，形成一種特殊網(wǎng)絡(luò)，使化〇-Si〇2系統(tǒng)具有很寬的玻璃形成區(qū)，并決定了氧化鉛在 娃酸鹽烙體中的高助烙性。在無鉛玻璃體系中，理論上Bi是代替化的最佳元素，隨著Bi化 =角體逐漸被Bi04四面體結(jié)構(gòu)代替，使玻璃的粘度降低，但往往在配方中需要加入量非常 大，且效果比PbO差。本發(fā)明的玻璃粉中引入化0W及B2化，與Bi2〇3搭配使用，起到替代 PbO的作用；ZnO烙點較低，在玻璃中可W大幅降低玻璃的軟化點，增加玻璃的流動性，從而 可W提高銀漿的耐水煮性能，同時降低膨脹系數(shù)；但ZnO增多后玻璃容易結(jié)晶，因此引入助 烙性很強的B203,降低玻璃在澤火過程中的結(jié)晶化，從而提高玻璃對娃基片的浸潤性；Si化 提供形成玻璃所需的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，B2〇3、Si〇2W及Bi2化S者決定了玻璃的主要結(jié)構(gòu)，烙點低且 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定；A1,化能降低玻璃的結(jié)晶傾向，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性、 硬度及折射率。從而保障了ZnO加入量過大而引起的結(jié)晶問題。CaCDs在玻璃中起穩(wěn)定劑 的作用，增加玻璃粉的化學(xué)穩(wěn)定性，且高溫時能降低玻璃的粘度，促進玻璃的烙化和澄清。 Sb2〇3作為澄清劑可排除玻璃粉中氣泡，在澄清的過程中能均化玻璃粉中的成分，保障了玻 璃粉的一致均勻性。Ga2〇3，Y203，為S價物質(zhì)與Si原子可產(chǎn)生滲雜，形成P+結(jié)，W形成低 電阻的歐姆接觸，使填充因子也也得W改善，從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。Te化可形成半導(dǎo) 體玻璃，相比傳統(tǒng)玻璃粉具有電阻率降低，降低了侶漿本身的電阻，從而降低了接觸電阻。
[0008] 本發(fā)明的添加劑，侶漿燒結(jié)過程中在577°C時烙化，可形成更厚的BSF層，并對娃 片形成有效的吸雜，達到增加開壓和電流的目的。其主要作用原理是利用侶原子與娃原子 結(jié)構(gòu)上的差異，將其擴散到娃片背面引起的失配位錯，因而形成應(yīng)力吸雜中屯、。In2〇3加入 可W增加娃在侶中固溶度，讓更多的娃溶解到侶中，形成更多的娃侶合金。C〇3〇4可W形成 均勻、致密的BSF層，C〇3〇4作為變質(zhì)劑，在娃侶合金層冷卻過程中能有效的析出細小晶粒 BSF層，W形成低電阻的歐姆接觸，使填充因子得W改善，開路電壓增加，從而提高電池的轉(zhuǎn) 換效率。
[0009] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述侶漿的原料組份及重量含量包括；侶粉75份、有機 載體20份、無鉛玻璃粉0. 5份和添加劑1份；所述侶粉的原料及質(zhì)量組份為；10%的2-3um 的球形侶粉，90%的5-6um的球形侶粉；所述有機載體的原料及質(zhì)量組份為：己基纖維素3 份，松油醇30份，正了醇3份，己二醇4份、二己二醇二己離24份，吐溫-85 2份，己酷巧樣 酸S正了醋5份；所述無鉛玻璃粉的原料及重量份組成為；Bi2〇335份，H2B2O430份，Si〇2 0. 5 份，ZnO5 份，AI2O3O. 5 份，CaC〇3,1 份，Sb2〇310 份，Ga2〇32 份，Y2O33 份，Te〇22 份；所 述添加劑的原料及質(zhì)量組份為娃侶合金，其中，In2〇3為1%，C〇3〇4為1%，其余為娃侶合金， 所述娃侶合金中侶含量為87. 5%，娃含量為12. 5%。
[0010] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述侶漿的原料組份及重量含量包括；侶粉75份、有機 載體25份、無鉛玻璃粉4份和添加劑2份；所述侶粉的原料及質(zhì)量組份為：30%的2-3um 的球形侶粉，70%的5-6um的球形侶粉；所述有機載體的原料及質(zhì)量組份為：己基纖維素8 份，松油醇50份，正了醇10份，己二醇3份、二己二醇二己離35份，吐溫-85 7份，己酷巧 樣酸=正了醋5份；所述無鉛玻璃粉的原料及重量份組成為；Bi2〇355份，H2B2O430份，Si化 3 份，Zn015 份，AI2O33份，CaC〇3, 10 份，訊2〇320 份，Ga2〇35 份，Y2039 份，Te〇28 份；所述 添加劑的原料及質(zhì)量組份為娃侶合金，其中，In2〇35%，C〇3〇45%，其余為娃侶合金，所述娃侶 合金中侶含量為87. 5%，娃含量為12. 5%。
[0011] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述侶漿的原料組份及重量含量包括；侶粉75份、有機 載體22. 5份、無鉛玻璃粉2. 25份和添加劑1. 5份；所述侶粉的原料及質(zhì)量組份為；20%的 2-3um的球形侶粉，80%的5-6um的球形侶粉；所述有機載體的原料及質(zhì)量組份為；己基纖 維素5. 5份，松油醇40份，正了醇6.5份，己二醇8.5份、二己二醇二己離29. 5份，吐溫-85 4. 5份，己酷巧樣酸=正了醋5份；所述無鉛玻璃粉的原料及重量份組成為；Bis化45份， H2B2O430份，Si〇2l. 75份，ZnO 10份，AI2O3I. 75份，CaC〇3,5. 5份，Sb2〇315份，Ga2〇33. 5 份，Y2O36份，Te化5份；所述添加劑的原料及質(zhì)量組份為娃侶合金粉，其中，Iri2〇33%，C03O4 3%，其余為娃侶合金粉，所述娃侶合金中侶粉含量為87. 5%，娃含量為12. 5%。
[0012] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述侶粉的純度> 99. 7%，2-3um的球形侶粉的振實密度 > 1. 25g/cm3，5-6um的球形侶粉的振實密度> 1. 40g/cm3。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述無鉛玻璃粉的粒徑2-8um，軟化溫度為400-580°C。
[0014] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述添加劑的粒徑小于1. 5um。
[0015] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述侶漿的細度《10化，粘度為30~60Pa.S。
[0016] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種太陽能電池背場侶漿的制備方法，依次包括如下 步驟；（1)按原料組份及重量含量準備各侶粉、有機載體、無鉛玻璃粉和添加劑；（2)制取 所述有機載體，將各原料組分按比例稱取后，置于反應(yīng)蓋內(nèi)加熱至80-10(TC，邊加熱邊攬 拌，攬拌5-她，用200目篩網(wǎng)過濾載體，放置于不誘鋼桶中待用；制取無鉛玻璃粉；將各原 料組分按比例稱取后，用混料機混合均勻后，裝入石英相蝸中，在150°C烘箱中烘干2.化， 然后將石英相蝸取出置于箱式爐中W15°C/min升溫至1200°C溫度下烙煉0.化，然后采用 去離子水澤火后濕法球磨化，再烘干過篩得到粒徑2~8化的無鉛玻璃粉；制備