專利名稱：一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子漿料，具體涉及一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池是一種能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。隨著光伏行業(yè)的發(fā)展， 高方阻淺結(jié)逐漸成為了太陽(yáng)能電池片的發(fā)展趨勢(shì)之一。高方阻淺結(jié)結(jié)構(gòu)的硅太陽(yáng)能電池能夠降低太陽(yáng)能電池表面的少數(shù)載流子復(fù)合速度以及提高短波響應(yīng)，從而·提高電池片的光電轉(zhuǎn)化效率。實(shí)現(xiàn)電池片的高方阻淺結(jié)一般要求用來(lái)制作太陽(yáng)能電池電極的正銀漿料具有高燒結(jié)溫度。普通銀漿用在具有淺結(jié)結(jié)構(gòu)的硅電池片上燒結(jié)時(shí)多會(huì)發(fā)生旁路結(jié)現(xiàn)象，引起漏電流，并且電極的接觸電阻大，會(huì)降低了電流的輸出特性，進(jìn)而降低了電池的性能。因此有必要在正銀漿料的配方上進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)具有淺結(jié)結(jié)構(gòu)的硅電池片的燒結(jié)要求。由于正銀漿料中的溶劑、有機(jī)載體和有機(jī)助劑在電池片的低溫烘干階段中基本都被除去，因此這些組分對(duì)正銀漿料的燒結(jié)溫度基本不產(chǎn)生影響，而對(duì)正銀漿料的燒結(jié)溫度產(chǎn)生影響的因素主要來(lái)源于銀粉、玻璃粉和無(wú)機(jī)添加劑。因此，開(kāi)發(fā)一種由銀粉、玻璃粉和無(wú)機(jī)添加劑組成的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料非常必要。
目前，太陽(yáng)能電池正銀漿料多采用單一粒徑的銀粉為導(dǎo)電體，其缺點(diǎn)為銀粉的燒結(jié)活性單一；若使用大粒徑銀粉，則燒結(jié)后銀膜結(jié)構(gòu)不夠致密，電極與硅基板之間的接觸電阻大；若使用小粒徑銀粉，則燒結(jié)中銀粉易過(guò)度流延，且需要高銀粉填充量方能達(dá)到電極導(dǎo)電率的指標(biāo)，制備成本高。相比之下，使用雙粒徑或多粒徑分布的銀粉的混合物作為正銀漿料的導(dǎo)電體，如申請(qǐng)?zhí)枮?01210030266.1的中國(guó)專利中公開(kāi)的一種使用O.1-1Mm超細(xì)銀粉、l-3Mm細(xì)銀粉和3-6Mm的粗銀粉的混合物作為導(dǎo)電體的正銀漿料，由于其中粒徑大小不同的銀粉具有不同的燒結(jié)活性，因此該正銀漿料燒結(jié)后具有較好的電極外觀。但是，目前所用的正銀漿料粉體料基本只從銀粉的角度進(jìn)行粉體級(jí)配的優(yōu)化；而實(shí)際上，玻璃粉以及無(wú)機(jī)添加劑均影響正銀漿料的燒結(jié)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料。
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為2-5Mm的粗銀粉 50-75%、平均粒徑為O. 5-2Mm的細(xì)銀粉20_45%、玻璃粉1_9%、添加劑O. 1-3% ;其中，各組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
為了進(jìn)一步提高燒結(jié)后銀膜的致密性，優(yōu)選的技術(shù)方案可以是，上述粗細(xì)銀粉均為球形或類球形，振實(shí)密度>5. 5g/cm3。該高振實(shí)密度銀粉能緊密地堆積，保證銀膜的導(dǎo)電性。
為了避免玻璃粉在高溫?zé)Y(jié)時(shí)在硅基板上過(guò)度流延而導(dǎo)致塊銀的形成，該玻璃粉須具有適中的軟化溫度。優(yōu)選的技術(shù)方案可以是，上述玻璃粉的軟化點(diǎn)為380_480°C。
進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案可以是，上述玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉛 65-85%、氧化鋁O. 5-5%、氧化硅1-10%、氧化鋅1_10%、氧化鎂1-10% ;其中，玻璃粉各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
為了有效地實(shí)現(xiàn)玻璃粉對(duì)上述粗細(xì)銀粉的有效粘合，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案可以是，上述玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占10-35%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉，粗玻璃粉和細(xì)玻璃粉的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。因此，粗玻璃粉可以分散在上述的粗鋁銀粉之間的孔隙中，而細(xì)玻璃粉可以分散在上述的細(xì)銀粉之間的孔隙中，故采用該粗細(xì)玻璃粉的混合物可有效粘接粗細(xì)銀粉，避免高溫?zé)Y(jié)中塊銀的形成。
為了促進(jìn)銀膜和硅基板之間歐姆接觸的形成，可在該正銀漿料用粉體料中使用少量的添加劑，以促進(jìn)燒結(jié)。優(yōu)選的技術(shù)方案可以是，上述添加劑為銅、錫、鋅、鎳金屬單質(zhì)中的一種或幾種。銀粒子可以與添加的金屬單質(zhì)之間形成合金，熔化后穿透減反射膜，從而促進(jìn)了銀粒子的擴(kuò)散，形成歐姆接觸，降低串聯(lián)電阻。
進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案為，上述添加劑具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mffl 的添加劑重量上占10-35%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑，兩種不同粒徑的添加劑 的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。該具有雙峰態(tài)粒徑分布的添加劑能有效地填充粗細(xì)銀粉和粗細(xì)玻璃粉之間的孔隙，使得穿透減反射膜的過(guò)程更加均勻，所得的電極的電性能更加均勻。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于本發(fā)明適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料采用兩種不同的高振實(shí)銀粉搭配使用，燒結(jié)后電極結(jié)構(gòu)致密，外觀一致性好；玻璃粉的活性合適，穿透減反射膜后不會(huì)發(fā)生P-N結(jié)的擊穿而引起旁路結(jié)現(xiàn)象，同時(shí)玻璃粉采用雙粒徑分布，能有效地粘接粗細(xì)銀粉，燒結(jié)冷卻過(guò)程中形成的銀島尺寸較小，且分布均勻，故能使銀膜與硅基板產(chǎn)生良好的歐姆接觸；添加劑也能均勻且有效地改善了銀膜與硅基板之間的歐姆接觸；該粉體料中玻璃粉的使用量較常規(guī)正銀漿料用玻璃粉的用量少，且能達(dá)到工業(yè)應(yīng)用所需的附著力，故所得的電極及柵線的電阻小，光電轉(zhuǎn)化效率高。該粉體料適合制備用于在具有淺結(jié)結(jié)構(gòu)的硅電池片上燒結(jié)的正銀漿料。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為 平均粒徑為2-5Mm的粗銀粉50%、平均粒徑為O. 5_2Mm的細(xì)銀粉45%、玻璃粉4. 9%、添加劑O. 1%。其中，粗細(xì)銀粉均為球形或類球形，振實(shí)密度>5. 5g/cm3 ;玻璃粉的軟化點(diǎn)為 380-480°C，玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉛65%、氧化鋁5%、氧化硅10%、氧化鋅 10%、氧化鎂10% ;玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占 10%，平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉占90% ;添加劑為錫單質(zhì)，具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占10%，平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑占90%。
實(shí)施例2一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為2-5Mm的粗銀粉75%、平均粒徑為O. 5_2Mm的細(xì)銀粉20%、玻璃粉2%、添加劑3%。 其中，粗細(xì)銀粉均為球形或類球形，振實(shí)密度>5. 5g/cm3 ;玻璃粉的軟化點(diǎn)為380-480°C，玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉛85%、氧化招5%、氧化娃1%、氧化鋅4%、氧化鎂5% ； 玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占35%，平均粒徑為 O. 5-5Mm的粗玻璃粉占65% ;添加劑為銅單質(zhì)，具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占35%，平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑占65%。
實(shí)施例3一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為2-5Mm的粗銀粉62%、平均粒徑為O. 5_2Mm的細(xì)銀粉27%、玻璃粉9%、添加劑2%。 其中，粗細(xì)銀粉均為球形或類球形，振實(shí)密度>5. 5g/cm3 ;玻璃粉的軟化點(diǎn)為380-480°C，玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉛81%、氧化鋁2%、氧化硅9%、氧化鋅1%、氧化鎂7% ； 玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占15%，平均粒徑為 O. 5-5Mm的粗玻璃粉占85% ;添加劑為鎳單質(zhì)，具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占20%，平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑占80%。
實(shí)施例4一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為2-5Mm的粗銀粉66%、平均粒徑為O. 5_2Mm的細(xì)銀粉32%、玻璃粉1%、添加劑1%。 其中，粗細(xì)銀粉均為球形或類球形，振實(shí)密度>5. 5g/cm3 ;玻璃粉的軟化點(diǎn)為380-480°C，玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉛85%、氧化招O. 5%、氧化娃6%、氧化鋅7. 5%、氧化鎂 1% ;玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì) 玻璃粉重量上占25%，平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉占75% ;添加劑為銅、鋅單質(zhì)按重量比1:1的混合物，具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占24%，平均粒徑為O. 5_5Mm的添加劑占76%。
上述各實(shí)施方案是對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于該粉體料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為2-5Mffl的粗銀粉50-75%、平均粒徑為O. 5-2Mm的細(xì)銀粉20-45%、玻璃粉1-9%、添加劑O. 1-3% ;其中，各組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于所述粗細(xì)銀粉均為球形或類球形，振實(shí)密度>5. 5g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于所述玻璃粉的軟化點(diǎn)為380-480°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于所述玻璃粉的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為氧化鉛65-85%、氧化鋁O. 5-5%、氧化硅1-10%、氧化鋅1-10%、氧化鎂1-10% ;其中，玻璃粉各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于所述玻璃粉具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的細(xì)玻璃粉重量上占10-35%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的粗玻璃粉，粗玻璃粉和細(xì)玻璃粉的重量百分?jǐn)?shù)之和為 100%ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于所述添加劑為銅、錫、鋅、鎳金屬單質(zhì)中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料，其特征在于所述添加劑具有雙峰態(tài)粒徑分布，平均粒徑小于O. 5Mm的添加劑重量上占10-35%，余量為平均粒徑為O. 5-5Mm的添加劑，兩種不同粒徑的添加劑的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)高方阻淺結(jié)的太陽(yáng)能電池正銀漿料用粉體料。該粉體料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為平均粒徑為2-5μm的粗銀粉50-75%、平均粒徑0.5-2μm的細(xì)銀粉20-45%、玻璃粉1-9%、添加劑0.1-3%；其中各組分重量百分?jǐn)?shù)之和為100%，玻璃粉和添加劑均具有雙峰態(tài)粒徑分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明正銀漿料用粉體料進(jìn)行了粉體級(jí)配的優(yōu)化，且玻璃粉和添加劑粒度合適，能有效地填充粗細(xì)銀粉之間的孔隙，燒結(jié)后銀島尺寸較小，分布均勻，可形成良好的歐姆接觸，外觀好；且玻璃粉活性合適，不會(huì)擊穿P-N結(jié)。采用該粉體料制備的正銀漿料適合用于在具有淺結(jié)結(jié)構(gòu)的硅電池片上燒結(jié)。
文檔編號(hào)H01B1/16GK103000248SQ20121044653
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月10日
發(fā)明者戈士勇 申請(qǐng)人:江蘇瑞德新能源科技有限公司