本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池用背場(chǎng)鋁漿，具體還涉及一種高效低翹曲度晶體硅太陽(yáng)能電池背場(chǎng)鋁漿及其制備方法，屬于太陽(yáng)能電池
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：降低太陽(yáng)能發(fā)電成本，是競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的光伏產(chǎn)業(yè)追求的目標(biāo)。第一：降低硅原料成本，一般需要向更薄的硅片發(fā)展，采用更薄的硅片是以后晶體硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一。硅原料的缺乏，加速了硅片向薄片化發(fā)展，許多光伏企業(yè)所用的硅片的厚度已經(jīng)在180～220μm之間，而現(xiàn)階段的太陽(yáng)能電池背面基本上是采用鋁背場(chǎng)，這種鋁背場(chǎng)起到一個(gè)P+層的作用，阻止少數(shù)載流子向背表面的遷移雖然可以減少背面的復(fù)合速度，使背面復(fù)合速度在1000～10000cm/s，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一些新的問(wèn)題，由于鋁和硅的熱膨脹系數(shù)的不同，在硅片小于150μm的時(shí)候，經(jīng)過(guò)燒結(jié)之后，片子就會(huì)彎曲，在一定程度上提高了電池生產(chǎn)線和組件的碎片率，影響產(chǎn)能輸出。而且由于晶體硅是間隙帶材料，光吸收系數(shù)小，太陽(yáng)能電池厚度減小時(shí)，由于透射光引起的損失隨著厚度的減小而增大，對(duì)于間接禁帶材料硅來(lái)說(shuō)，這種損失比直接禁帶材料的大。第二：提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。這就需要新的技術(shù)和薄片化相結(jié)合。一方面，開發(fā)出新的抗彎曲的漿料(對(duì)于薄片)是一種途徑，雖然這方面已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績(jī)，但是由于鋁背場(chǎng)的本征緩和鈍化的特性，當(dāng)硅片的厚度小于150μm的時(shí)候，鋁背場(chǎng)的這種特性就會(huì)對(duì)太陽(yáng)能電池效率存在很大的限制。另一方面，對(duì)于薄片化的電池片，需要很好的背面鈍化效果。背鈍化太陽(yáng)電池是晶體硅太陽(yáng)電池的發(fā)展方向，通過(guò)在太陽(yáng)電池背面鍍上一層鈍化膜，可以提高少子壽命，從而提高電池效率。背鈍化太陽(yáng)電池背面的金屬化采 取局部金屬接觸的方式，通過(guò)使用激光或蝕刻漿料的方式在鈍化膜上開槽或開孔，然后印刷AL漿進(jìn)行燒結(jié)。新型電池片的技術(shù)對(duì)鋁漿也提出新的要求。首先背鈍化采用大多采用氧化鋁鈍化層，需要再背面開孔，印刷鋁漿經(jīng)燒結(jié)后，開孔處形成鋁硅合金層。其次鋁漿與氧化鋁鈍化層不能過(guò)多的反應(yīng)，影響鈍化效果，但又不能不反應(yīng)導(dǎo)致拉力不足。最后鋁漿經(jīng)燒結(jié)后需要耐水煮。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的首要目的在于，匹配現(xiàn)有電池片的背鈍化技術(shù)，提供一種高效、高拉力、耐水煮的背鈍化太陽(yáng)能鋁漿的制備方法。在高含鉛玻璃中，Pb2+離子處于四方椎體的頂端，鉛離子的惰性電子處于遠(yuǎn)離四個(gè)氧離子的一面，形成一種螺旋形的鏈狀結(jié)構(gòu)，在玻璃中與硅氧四面體SiO4通過(guò)頂角或共邊相連接，形成一種特殊網(wǎng)絡(luò)，使PbO-SiO2系統(tǒng)具有很寬的玻璃形成區(qū)，并決定了氧化鉛在硅酸鹽熔體中的高助熔性。無(wú)鉛玻璃體系中，理論上Bi是代替Pb的最佳元素，隨著BiO3三角體逐漸被BiO4四面體結(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ZnO以及B2O3，與Bi2O3搭配使用，起到替代PbO的作用；ZnO熔點(diǎn)較低，在玻璃中可以大幅降低玻璃的軟化點(diǎn)，增加玻璃的流動(dòng)性，從而可以提高鋁漿的耐水煮性能，同時(shí)降低膨脹系數(shù)；但ZnO增多后玻璃容易結(jié)晶，因此引入助熔性很強(qiáng)的B2O3、BaCO3降低玻璃在淬火過(guò)程中的結(jié)晶化，從而提高玻璃對(duì)硅基片的浸潤(rùn)性；SiO2提供形成玻璃所需的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Bi2O3、 ZnO、SiO2以及B2O3決定了玻璃的主要結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)低且網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定；CaCO3在高溫時(shí)可降低玻璃粉的粘度，同時(shí)促進(jìn)玻璃的熔化及澄清，使用在鋁漿中，可以促進(jìn)玻璃粉“吃”鋁粉表面的氧化鋁，使大量鋁液流入罐孔中，增加了硅鋁合金形成的量。從而增加開路電壓，提高光電轉(zhuǎn)化效率；Al2O3可以大幅度提高玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低玻璃的膨脹系數(shù)，提高玻璃的耐酸性。MoO可以顯著增加玻璃液的潤(rùn)濕能力，使玻璃液能有效的“吃”鋁粉表面氧化層增加了硅鋁合金形成的量。從而增加開路電壓，提高光電轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)可以增加玻璃粉對(duì)鈍化層的潤(rùn)濕，增加附著力。BeO能明顯降低玻璃的熱膨脹系數(shù)提高玻璃的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，且BeO在Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2體系中，能有效阻礙玻璃粉與鈍化層大量反應(yīng)，保護(hù)了鈍化層，提高了電池轉(zhuǎn)化效率。BeO加入量可以使Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2體系中鋁達(dá)到接近飽和程度，所以可以保護(hù)鈍化層。La2O3加入可以有效提高硅鋁合金層的致密性，提高開路電壓，增加電性能。La2O3是一種硅鋁合金的變質(zhì)劑，可以有效的改變硅鋁合金在冷卻析晶階段，合金層的致密性。在太陽(yáng)能燒結(jié)過(guò)程中，冷卻速度很快，La2O3作用是讓硅鋁合金析出為針狀致密性的結(jié)構(gòu)，而非片狀松散型的結(jié)構(gòu)，從而提高開路電壓增加電性能。La2O3在冷卻過(guò)程中會(huì)富集在硅鋁合金層上改變了合金層的擇優(yōu)生長(zhǎng)方向，使界面粗造化，表現(xiàn)出各項(xiàng)同性的生長(zhǎng)趨勢(shì)，從而合金的形態(tài)由針片狀變?yōu)槎贪魻钌踔咙c(diǎn)狀致密性。有及添加劑為聚酰胺蠟，是增加漿料的觸變性，主要是為了提高在印刷過(guò)程中漿料在背鈍化開孔處的流動(dòng)，讓漿料靠自身流動(dòng)滲入孔洞中。其次：背鈍化鋁漿固含量較高，常規(guī)鋁漿難以通過(guò)300目以上絲網(wǎng)，所以需求觸變性高的鋁漿。最后觸變性高的鋁漿易保存。不發(fā)生沉降、分層等。加入Bi2O3主要是提高漿料在高溫?zé)Y(jié)時(shí)候的流動(dòng)性。保證了鋁漿與開孔處的接觸面積。進(jìn)而提高開路電壓與短路電流。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種背鈍化太陽(yáng)能電池鋁漿，其特征在于：該鋁漿的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為：鋁粉75～85％、無(wú)鉛玻璃粉2-8％、有機(jī)粘合劑15-23％、無(wú)機(jī)粘合劑1.5～3.6％，余量為有機(jī)載體，其中各組分的重量百分?jǐn)?shù)之和為100％。所述鋁粉為純度＞99.9％，1-2um的球形鋁粉，振實(shí)密度為≥1.1g/cm3，氧含量為1.3-1.8，3-4um的球形鋁粉振實(shí)密度為1.30g/cm3，氧含量為0.6-0.9，5-7um的球形鋁粉振實(shí)密度為1.45g/cm3，氧含量為0.30-0.40形貌為球形。所述有機(jī)載體為：醋丁酸纖維素3～8％，丁基卡必醇40～65％，丁基卡必醇醋酸酯20～30％，丙烯酸樹脂2～6％、醇酯十二8％～15％，吐溫-852～7％，檸檬酸三丁酯2～8％。根據(jù)權(quán)利要求1所述的背鈍化太陽(yáng)能電池鋁漿，其特征在于：所述無(wú)鉛玻璃粉按質(zhì)量份組成為：ZnO35-55％，Bi2O310-30％，H2B2O412-20％，SiO20.5-3％，CaCO3，0.7-3.5％，Al2O30.5-2％，Sb2O310-20％、BaCO310-15％、MoO3-5％、BeO1-3％、La2O33-6％。所述有機(jī)粘合劑為聚酰胺蠟。所述無(wú)機(jī)粘合劑為Bi2O3。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池背場(chǎng)鋁漿的制備方法，制成的鋁漿光電轉(zhuǎn)化效率高，附著力高，且高溫老化后附著力轉(zhuǎn)化效率衰減小，耐水煮性能好。具體實(shí)施方式實(shí)施例一醋丁酸纖維素3％丁基卡必醇50％丁基卡必醇醋酸酯20％丙烯酸樹脂6％醇酯十二12％吐溫-857％檸檬酸三丁酯2％(1)制取所述有機(jī)載體：將上述組分按比例稱取后，置于反應(yīng)釜內(nèi)加熱至80～100℃，邊加熱邊攪拌，攪拌5-8h，用200目篩網(wǎng)過(guò)濾載體，放置在不銹鋼桶中待用。ZnO35％Bi2O318％H2B2O415％SiO22％CaCO32％Al2O31％Sb2O310％BaCO310％MoO3％BeO1％La2O33％(2)制取無(wú)鉛玻璃粉：將上述組分按比例稱取，用混料機(jī)混合均勻后，裝入石英坩堝中，在110℃烘箱中烘干2～3h，然后將石英坩堝取出置于箱式爐中以20℃/min升溫至1000℃～1300℃溫度下熔煉0.3～0.8h，然后采用去離子水淬火后將玻璃渣烘干，放入顎式粉碎機(jī)中，粉碎至25μm一下。然后干法球磨1.5～3h，過(guò)篩得到粒徑2.3μm以下的無(wú)鉛玻璃粉；鋁粉75％有機(jī)粘合劑15％無(wú)機(jī)粘合劑2％有機(jī)載體6％無(wú)鉛玻璃粉2％(3)將所述鋁粉、有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)粘合劑、有機(jī)載體和無(wú)鉛玻璃粉混合均勻后用三輥研磨機(jī)軋至細(xì)度≤15μm，粘度為25～37Pa.s的背鈍化太陽(yáng)能電池鋁漿實(shí)施例二：醋丁酸纖維素4％丁基卡必醇55％丁基卡必醇醋酸酯20％丙烯酸樹脂2％醇酯十二10％吐溫-854％檸檬酸三丁酯5％(1)制取所述有機(jī)載體：將上述組分按比例稱取后，置于反應(yīng)釜內(nèi)加熱至80～100℃，邊加熱邊攪拌，攪拌5-8h，用200目篩網(wǎng)過(guò)濾載體，放置在不銹鋼桶中待用。ZnO44％Bi2O313％H2B2O412％SiO21％CaCO31.5％Al2O30.5％Sb2O310％BaCO310％MoO4％BeO1％La2O33％(2)制取無(wú)鉛玻璃粉：將上述組分按比例稱取，用混料機(jī)混合均勻后，裝入石英坩堝中，在110℃烘箱中烘干2～3h，然后將石英坩堝取出置于箱式爐中以20℃/min升溫至1000℃～1300℃溫度下熔煉0.3～0.8h，然后采用去離子水淬火后將玻璃渣烘干，放入顎式粉碎機(jī)中，粉碎至25μm一下。然后干法球磨1.5～3h，過(guò)篩得到粒徑2.3μm以下的無(wú)鉛玻璃粉；鋁粉76％有機(jī)粘合劑16％無(wú)機(jī)粘合劑1.5％有機(jī)載體4.5％無(wú)鉛玻璃粉2％(3)將所述鋁粉、有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)粘合劑、有機(jī)載體和無(wú)鉛玻璃粉混合均勻后用三輥研磨機(jī)軋至細(xì)度≤15μm，粘度為25～37Pa.s的背鈍化太陽(yáng)能電池鋁漿。上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3