一種晶硅太陽電池賤金屬正面電極及其制備方法
【專利摘要】一種晶硅太陽電池賤金屬正面電極,該晶硅太陽電池正面電極為賤金屬復合電極,底層為阻擴散層鎳電極,中層為導電層銅電極,頂層為抗氧化層鋁錫電極。制備晶硅太陽電池賤金屬正面電極的方法采用納米鎳粉、納米銅粉、納米鋁粉、納米錫粉賤金屬顆粒替代銀粉作為導電功能相,結合玻璃粉和有機載體調控漿料粘結、觸變性、流變性性能,在晶硅太陽電池正面依次預置鎳漿、銅漿和鋁錫漿,依次烘干后制得阻擴散層鎳電極、導電層銅電極和抗氧化層鋁錫電極,低溫燒結后制得鎳/銅/鋁錫賤金屬復合電極,替代貴金屬銀電極。
【專利說明】
-種晶括太陽電池賤金屬正面電極及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種晶娃太陽電池電極及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 降低成本是太陽電池未來能夠被更廣泛應用的重要條件之一,電池成本的降低主 要依賴于電池效率的提高和電池制造材料成本的降低。一方面,光電轉換效率的提高增加 了單位面積光伏電池組件的發(fā)電功率,相應的降低了與發(fā)電面積相關的成本。另一方面,用 于電池制備材料成本的降低,也能夠有效的降低太陽電池的成本。20世紀80年代之后,電池 效率的提升主要是由于柵線電極、娃發(fā)射極等制備技術的優(yōu)化(Green,The path to 25% silicon solar cell efficiency: Hi story of silicon cell evolution. Prog.Photovolt:Res.Appl. ,17(2009)183-189)。常規(guī)均勻發(fā)射極晶娃電池效率的提升主 要依賴于漿料性能的改進。太陽電池前表面柵線電極多年W來都采用印刷銀漿后高溫燒結 的方法制備,然而銀較高的價格制約了太陽電池成本的降低。因此,尋求低成本、性能優(yōu)良 的新型導電漿料,W賤金屬替代貴金屬制備導電漿料已成為發(fā)展的必然趨勢。自英國電氣 研究會采用二氧化侶作為導電漿料的導電功能相W來(Fedrizzi ,Effect of powder painting procedures on the filiform corrosion of aluminium profiles,Progress in organic coatings,59(2007)230-238,Synthesis and characterization of molybdenum aluminide nanoparticles reinforced aluminium matrix composites, J.Alloy.Compd. ,458(2008)450-456),各國科研人員逐步開展了關于賤金屬導電漿料的研 究應用工作D在導電漿料方面,針對銅漿(Wu, Preparation of micron-sized flake copper powder for base-metal-electrode multi-layer ceramic capacitor,journal of materials processing technology,209(2009)1129-1133;Wu,Preparation of fine copper powders and their application in bme-mlcc,Journal of University of Science and Technology Beijing,Mineral,Metallurgy,Material,13(2006)250-255)、 鑲漿(Lee ,Characteristics of surface-modified metal hydride electrode with flake ni by the ball-milling process ,J. Alloy .Compd.,330-332(2002)835-840; Yoshinaga,Highly densed-mh electrode using flaky nickel powder and gas- atomized hydrogen storage alloy powder,J.Alloy.Compd.,330-332(2002)846-850)> f同 1?合金漿料(Songping,Preparation of ultra fine copper-nickel bimetallic powders for conductive 化ick film, Intermetallics, 15(2007)1316-1321)、銅轉合金 漿料(Kalendova,Comparison of the efficiency of inorganic nonmetal pigments with zinc powder in anticorrosion paints,Progress in organic coatings,57 (2006)1-10;民enger,Rheology studies on highly filled nano-zirconia suspensions,Journal of the European Ceramic Society,27(2007)2361-2367)^1? 了廣泛的研究,并且銅漿已經(jīng)成功應用于纔合集成電路和多芯片組件的電極制備(Wang, Research of ltcc/cu,ag multilayer substrate in microelectronic packaging. Materials Science and Engineering:B,94(2002)48-53)〇
[0003] 近年來,對于太陽電池領域的銀漿替代品的需求與日俱增,替代金屬的主要篩選 標準就是電阻率和價格。銀的電阻率為1.59 X 1(T8 Q . m,而銅的電阻率僅僅是略高,為1.75 XlCT8Q -m。并且,銅的價格遠低于銀,2016年7月1日上海期貨交易所的數(shù)據(jù)顯示,銅的價 格約為45元Ag,而白銀的價格約為4309元Ag化ttp: //Vww. Shf e. Com. Cn/),銅的價格僅相 當于白銀的近百分之一,因此采用銅作為導電漿料的導電功能相,可W極大的降低制備電 池的材料成本。銅在電阻率和成本兩個方面的優(yōu)勢,成為替代導電漿料中銀的最佳選擇,采 用銅粉替代銀粉作為導電功能相的銅漿成為近年來的研究熱點。
[0004] 常規(guī)太陽電池的柵線電極是經(jīng)絲網(wǎng)印刷銀漿后燒結成型的,該過程通常采用 Schubert 燒結模型(Schubert ,Thick film metallisation of crystalline silicon solar cells!Mechanisms,models and applications,PhD(2006);Schubert,Current tr曰nsport mechanism in printed 曰g thick film contacts to an n-type-emiter of 曰 cryst曰!line sol曰r cell 19th Europesn Solsr Energy Conference 曰nd ExMbition,(2004)813-816)描述:在燒結過程中,有機載體受熱后逐漸揮發(fā)反應。當溫度 達到玻璃化轉變溫度時,銀漿中的玻璃粉開始軟化。軟化態(tài)玻璃包裹銀粉,同時滲透到銀漿 與娃發(fā)射極之間的界面上浸潤并刻蝕SiNx:曬羣膜。軟化態(tài)玻璃刻蝕SiNx:曬羣膜之后,玻璃粉 中的氧化鉛與娃發(fā)生氧化還原反應,在娃發(fā)射極與印刷漿料的界面區(qū)域生成金屬鉛,與漿 料中的銀接觸,降低了銀的烙點,生成液相的鉛銀合金,銀在娃中有一定的擴散。由于液相 鉛銀合金對娃發(fā)射極各個晶向的刻蝕速率不同,使得刻蝕面呈倒金字塔結構。當溫度降低 時,鉛銀合金根據(jù)相圖分相,銀重結晶在倒金字塔的(111)面上。而當采用銅漿替代銀漿,會 出現(xiàn)兩個技術難題,燒結過程中銅的氧化和由于銅的擴散而導致的發(fā)射區(qū)的高復合。一方 面,銅相對于銀極易氧化,并且表面生成的氧化層不能阻止內部氧化的繼續(xù)發(fā)生(Hu, Kinetic investigation of copper film oxidation by spectroscopic ellipsometry and refIectometry,Journal of Vacuum Science&Technology A:Vacuum,Surfaces,and Films, 18(2000)2527-2532),生成的氧化銅電阻率較大,極大的增加了柵線電極的線電阻, 進而影響了太陽電池性能的提高。而如果燒結氣氛中完全沒有氧氣的存在,背表面和正表 面漿料中的樹脂成分都不能變成揮發(fā)性的氧化物,難W從電池表面去除。另一方面,由于銅 在娃材料中有較大的擴散系數(shù),銅在娃中的擴散系數(shù)約為7.3Xl(T8cm2/s,遠大于銀的擴散 系數(shù) 1.5Xl〇-i5cm^s(Fishe;r,Diffusion in silicon, (1998))。銅原子在娃中擴散過深, 會降低載流子的壽命,提高復合引起的飽和電流密度J〇2而降低開路電壓,并且即使在低溫 環(huán)境下也有可能穿透發(fā)射極區(qū)域而造成漏電,尤其阻礙了其在淺結太陽電池領域的推廣。
[0005] 近年來,國內外在銅漿的研究方面進行了大量的工作,核屯、都是要解決燒結過程 中,銅易氧化和易擴散的技術難題。為了阻止燒結過程中銅原子在娃中的擴散,主要采用擴 散阻擋層技術。日本東北大學進行了相關的研究,通過在電池發(fā)射極上制備5~IOnm的氧化 層作為擴散阻擋層W阻止銅的擴散。然而,采用制備氧化層作為擴散阻擋層的方法,增加了 工藝技術步驟,而且晶娃太陽電池的氧化工藝溫度達900°C W上,對娃片的熱損傷較大,降 低了太陽電池電性能。
[0006] 而為了抑制銅的氧化,主要采用銀包銅粉、低溫燒結、在有機載體中增加還原性成 分、采用還原性燒結氣氛等技術。銀包銅粉主要有置換反應法、化學還原法、置換與化學復 合法、烙融霧化法等方法。在銀包銅粉的研究方面,韓國科學技術學院、韓國材料研究所和 韓國建國大學的共同研究表明,將平均粒徑0.45WH、銀含量為20wt%的銀包銅粉置于空氣 中一個月,95 % 的銀包銅粉未被氧化(Jung , Air-Stabl e si Iver-coated copper particles of sub-micrometer size,J.Colloid Interface Sci.,364(2011)574-581)。 加拿大卡爾加里大學和阿爾伯塔大學的合作研究銀包銅納米線,當銀含量為66.52wt %時, 銀包銅納米線具有良好的抗氧化性,納米線氧化后增重從無銀包覆時的20.3 %降低到有銀 包覆時的3.2% (Luo,Silver-coated copper nanowires with improved anti-oxidation property as conductive fillers in low-density polyethylene, The Canadian Journal of 化emical Engineering,91(2013)630-637)。中國臺灣逢甲大學的研究表明, 片狀銀包銅粉的抗氧化性要優(yōu)于球型銀包銅粉化in,Effects of oxidation and particle shape on critical volume fractions of silver-coated copper powders in conductive adhesives for microelectronic applications,Polymer Engineeringfe Science ,44(2004)2075-2082)。廣東工業(yè)大學研究人員在實驗上證實,當銀的含量為 1 Owt %時,能夠均勻的包裹銅顆粒,此時的銀包銅粉具有良好的抗氧化性(Cao, Fabrication and performance of silver coated copper powder, Electronic Materials Letters ,8(2012)467-470)。進一步的研究表明,增加RE-608高效銅萃取劑和反 應時間,同時降低硝酸銀的濃度,當銀包銅粉中銀的含量為6.86wt %時,就能夠使銀包銅粉 具有良好的抗氧化性(Cao,Preparation of silver-coated CO郵er powder and its oxidation resistance research,Powder Technology,226(2012)53-56)。廣東風華高新 科技股份有限公司制備的銀包銅粉在銀含量為5wt%~18wt%時,氧化問題能夠提高40~ 14(TC,具有良好的抗氧化性(唐元勵,銀包銅粉的制備及其性能,電子元件與材料,28 (2009)66-66)。然而,銀包銅粉的制備技術較為復雜,銀包銅顆粒的包覆率與包覆均勻性尚 為存在的問題,而且該技術雖然能夠抑制銅的氧化,但材料成本依然高于采用銅粉的漿 料,只能是一種過渡性的導電漿料技術。日本AIST研究所采用低溫燒結技術處理添加了低 烙點合金顆粒的銅漿,相對于高溫燒結環(huán)境,低溫燒結抑制了銅的氧化(Yoshiba,Cost- effective front contact metalization by copper paste for screen-printed cryst曰!line silicon sol曰r cells,27th Europesn Photovoltsic Solsr Energy Conference and Exhibition, (2012)1730-1732)。昆明貴金屬研究所選用堿性玻璃作為無 機粘結劑,在有機載體中添加還原劑,銅漿能夠在空氣中直接燒結(譚富彬,在空氣中燒結 的銅導電漿料,貴金屬,13(1992)40-44)。然而,有機載體中添加的還原劑劑量過小,并不能 有效阻止銅的氧化,而當添加劑量過大,又會相應降低銅粉的含量,工藝技術的窗口較小。 日本東北大學采用還原性氣氛進行燒結工藝,能夠將柵線電極上的氧化銅還原為金屬銅, 從而降低柵線電極的線電阻。然而,還原性氣體多為易燃易爆氣體,如何在技術上有效避免 氣體泄漏依然是有待解決的重大問題。
【發(fā)明內容】
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術難W解決銅易氧化和易擴散的技術難題的缺點, 提出一種晶娃太陽電池賤金屬正面電極及其制備方法。本發(fā)明采用儀漿、銅漿、侶錫漿代替 銀漿,制備儀/銅/侶錫賤金屬復合電極,既可W同時解決銅易氧化和易擴散的技術難題,也 可W大幅降低漿料成本。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明晶娃太陽電池正面電極為賤金屬復合電極,所述復合電 極的底層為阻擴散層儀電極,中層為導電層銅電極,頂層為抗氧化層侶錫電極。
[0009] 本發(fā)明制備晶娃太陽電池賤金屬正面電極。采用納米儀粉、納米銅粉、納米侶粉、 納米錫粉賤金屬顆粒替代銀粉作為導電功能相,結合玻璃粉和有機載體調控漿料粘結、觸 變性、流變性性能,在晶娃太陽電池正面依次預置儀漿、銅漿和侶錫漿,依次烘干后制得阻 擴散層儀電極、導電層銅電極和抗氧化層侶錫電極,低溫燒結后制得儀/銅/侶錫賤金屬復 合電極,替代貴金屬銀電極。本發(fā)明制備的晶娃太陽電池正面電極制備成本低,可實現(xiàn)高效 率產業(yè)化。
[0010] 本發(fā)明晶娃太陽電池賤金屬正面電極及其制備方法的步驟如下:
[0011] (1)采用絲網(wǎng)印刷或氣動印刷或噴墨印刷方法在晶娃太陽電池表面預置阻擴散層 漿料一-儀漿;
[0012] (2)采用烘干爐等設備烘干步驟(1)在晶娃太陽電池表面預置的儀漿,制得阻擴散 層電極;
[001引(3)采用絲網(wǎng)印刷或氣動印刷或噴墨印刷等方法在步驟(2)制得的阻擴散層電極 上預置導電層漿料一一銅漿;
[0014] (4)采用烘干爐等設備烘干步驟(3)在阻擴散層電極上預置的銅漿,制得導電層電 極;
[001引(5)采用絲網(wǎng)印刷或氣動印刷或噴墨印刷等方法在步驟(4)制得的導電層電極上 預置抗氧化層漿料一一侶錫漿;
[0016] (6)采用烘干爐等設備烘干步驟(5)在導電層電極上預置的侶錫漿,制得抗氧化層 電極;
[0017] (7)采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層 電極和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得儀/銅/侶錫賤金屬復合電極。
[001引所述的儀漿由85~95wt%的納米儀粉、1~5wt%的玻璃粉和4~14wt%的有機載 體組成,將納米儀粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾 制得。
[0019] 所述的納米儀粉的粒徑為500~800nm,純度大于99%。
[0020] 所述的玻璃粉由 45wt% 的 Pb0、25wt% 的 Te〇2、17wt% 的 Si〇2、6wt% 的 Al2〇3、4wt% 的B2O3和3wt%的Bi2〇3組成,將?60^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于 1400°C馬弗爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得。
[0021] 所述的有機載體由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基 纖維素、6wt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋和4wt %的聚乙二醇組成, 將二乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按 比例混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0022] 所述的銅漿由85~95wt%的納米銅粉、1~5wt%的玻璃粉和4~14wt%的有機載 體組成,將納米銅粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾 制得。所述的銅漿中納米銅粉的粒徑為500~800nm,純度大于99%。
[0023] 所述的玻璃粉由 50wt% 的 Pb0、20wt% 的 Te〇2、15wt% 的 Si〇2、5wt% 的 Al2〇3、5wt% 的B203和5wt%的Bi2〇3組成,將?60^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于 1400°C馬弗爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得。
[0024] 所述的有機載體由60wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、3wt %的乙基 纖維素、6wt %的聚酷胺蠟、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋和6wt %的聚乙二醇組成, 將二乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按 比例混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0025] 所述的侶錫漿由65~70wt%的納米侶粉、20~25wt%的納米錫粉、1~5wt%的玻 璃粉和4~14wt %的有機載體組成。
[0026] 所述的納米侶粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;納米錫粉的粒徑為500~ 800nm,純度大于99%,將納米侶粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后, 經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得。
[0027] 所述的玻璃粉由 40wt% 的 Pb0、30wt% 的 Te〇2、15wt% 的 Si〇2、6wt% 的 Al2〇3、4wt% 的B2O3和5wt%的Bi2〇3組成,將?60^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于 1400°C馬弗爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得。
[002引所述的有機載體由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基 纖維素 、Swt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋和4wt %的聚乙二醇組成, 將二乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按 比例混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0029] 所述的步驟(2)、步驟(4)和步驟(6)中,烘干溫度范圍為100~300°C,烘干時間為1 ~1 Omin;所述的步驟(7)中,峰值燒結溫度范圍為300~600°C,燒結時間為1~20min。
[0030] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0031] (1)采用儀漿、銅漿、侶錫漿代替銀漿,制備儀/銅/侶錫賤金屬正面復合電極,同時 可實現(xiàn)低成本、良好導電性、低擴散性及抗氧化性。
[0032] (2)采用納米阻擴散層技術,采用印刷納米儀漿制備的底層電極作為阻止銅原子 向娃發(fā)射極擴散的阻擋層,儀在娃中的擴散系數(shù)約為2.4 X lO^iScmVs,遠小于銅的擴散系 數(shù),能夠有效避免銅的擴散問題。
[0033] (3)采用賤金屬抗氧化層技術,采用侶錫漿作為抗氧化的導電漿料,侶粉起抗氧化 功效,錫粉增強電極焊接效果,在銅電極表面形成表面抗氧化層,能夠有效解決銅導電層的 氧化問題。
[0034] (4)儀的電阻率為6.84X10-6 Q . cm,侶為2.83X10-8 Q ? cm,錫為1X10-7 Q ? m, 并且儀層和侶錫層都較薄,厚度均小于iMi,電極主要成分還是銅。銀的電阻率為1.59X1(T8Q -m,而銅的電阻率僅僅是略高,為1.75 X ICT8Q *111。因此復合電極電阻率與銀電極相當。 銅的價格約為45元Ag,儀的價格約為100元Ag,侶約為20元Ag,錫約為150元Ag,均遠低 于銀4309元Ag的價格,保證了復合電極的低廉優(yōu)勢。
[0035] (5)采用阻氧化低溫燒結技術,通過低溫燒結技術減少銅的氧化W降低復合電極 線電阻。
[0036] 本發(fā)明具有理論合理性、產業(yè)可行性等多方面優(yōu)勢。首先,儀在娃中的擴散系數(shù)約 為2.4Xl(^l5cmシs,遠小于銅的擴散系數(shù),能夠有效避免類似銅的擴散問題。其次,儀的電 阻率為6.84X10-SQ - cm,侶為2.83X10-SQ - cm,錫為IXlQ-7Q -m,并且儀層和侶錫層都 較薄,厚度均小于Iwn,電極主要成分還是銅,而銅的電阻率僅僅是略高,為1.75 X 1(T8 Q . m,因此復合電極電阻率依然與銀電極相近。第S,銅的價格約為45元Ag,儀的價格約為100 元Ag,侶約為20元Ag,錫約為150元Ag,均遠低于銀的價格,保證了復合電極的低廉優(yōu)勢。 通過本發(fā)明的研究能夠為制備可替代銀漿的低廉高效賤金屬漿料提供科學指導。
[0037] 就應用前景方面,IEA和CPIA的數(shù)據(jù)顯示,截止2015年全球累計裝機量超過200GW, 僅2015年全球就裝機53GW,國內裝機15GWd2015年全球太陽電池組件產量約為60GW,國內約 為43GW。在各種產業(yè)化的太陽電池制備技術中,晶娃太陽電池技術約占90% W上份額,而銀 漿是晶娃太陽電池的主要成本支出,市場潛力巨大。按照目前常規(guī)晶娃電池效率和銀漿單 耗概算,2015年全球銀漿用量約為1626噸,國內約為1165噸。也就是說,即使在全球銀價暴 跌的2015年,全球銀漿也消費了近98億元,國內消費了近70億元。而隨著光伏市場復蘇,晶 娃電池產量逐年遞增,大宗商品價格企穩(wěn)回升,未來一年將會消費幾百億的銀漿。而如果采 用賤金屬漿料,將會極大地降低導電漿料成本。做一個簡單的測算,假設賤金屬復合電極與 銀電極具有同樣的形狀,儀、銅、侶錫單層電極的體積比為2:40:1,同時賤金屬漿料中除金 屬顆粒外其他組分價格與銀漿相同,則當銀漿被本發(fā)明賤金屬漿料全部替代后,全球晶娃 太陽電池漿料一年僅約消費1億元,國內約消費0.7億元,僅相當于之前的百分之一,極大的 降低了生產成本。若銀漿全部被本發(fā)明賤金屬漿料取代,根據(jù)CPIA公布的全球與國內組件 產量估算的全球與國內賤金屬漿料節(jié)約成本額,2016年度,全球漿料成本能夠削減105億 元,國內漿料成本削減80億元。雖然本發(fā)明方案增加了二次印刷工序,增加了一定的設備投 入,但W單條日產30000片的產線為例,一年的漿料消費就可W節(jié)約780萬元,完全覆蓋了設 備投入,更何況增加的印刷設備可W使用多年。
【附圖說明】
[0038] 圖1儀/銅/侶錫賤金屬復合電極結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 如圖1所示,本發(fā)明晶娃太陽電池正面電極為賤金屬復合電極,所述復合電極的底 層為阻擴散層儀電極,中層為導電層銅電極,頂層為抗氧化層侶錫電極。
[0040] 實施例1
[0041 ] (1)采用絲網(wǎng)印刷在晶娃太陽電池表面預置阻擴散層漿料:儀漿;
[0042] 阻擴散層漿料儀漿由85wt%的納米儀粉、Iwt %的玻璃粉和14wt%的有機載體組 成,將納米儀粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制 得;
[0043] 漿料中的納米儀粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;
[0044] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0045] 有機載體由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、6wt%的聚酷胺蠟、6wt%的卵憐脂、5wt%的憐酸S下醋、4wt%的聚乙二醇組成,將二 乙二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例 混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0046] (2)采用烘干爐烘干步驟(1)預置的儀漿,制得阻擴散層電極。烘干溫度為100°C, 烘干時間為IOmin。
[0047] (3)采用絲網(wǎng)印刷在步驟(2)制備的阻擴散層電極上預置導電層漿料:銅漿;導電 層漿料銅漿由85wt %的納米銅粉、Iwt %的玻璃粉和14wt %的有機載體組成,將納米銅粉、 玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得;
[004引漿料中的納米銅粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0049] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0050] 有機載體由60wt%的二乙二醇下酸、15wt%的巧樣酸S下醋、3wt%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0051] (4)采用烘干爐烘干步驟(3)預置的銅漿,制得導電層電極。烘干溫度為100°C,烘 干時間為IOmin。
[0052] (5)采用絲網(wǎng)印刷在步驟(4)制備的導電層電極上預置抗氧化層漿料:侶錫漿;
[0053] 抗氧化層漿料侶錫漿由65wt %的納米侶粉、20wt %的納米錫粉、Iwt %的玻璃粉和 Hwt %的有機載體組成,將納米侶粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻 后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得;
[0054] 漿料中的納米侶粉的粒徑為500~800nm,純度大于99%;納米錫粉的粒徑為500~ SOOnm,純度大于99 %;
[0化5]玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0化6] 有機載體由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、Swt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0057] (6)采用烘干爐烘干步驟(5)預置的侶錫漿,制得抗氧化層電極。烘干溫度為100 °C,烘干時間為IOmin。
[0058] (7)采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層 電極和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得的儀/銅/侶錫賤金屬復合電極。峰值燒結溫度為 300°C,燒結時間為20min。
[0化9]實施例2
[0060] (1)采用氣動印刷在晶娃太陽電池表面預置阻擴散層漿料:儀漿;
[0061 ]阻擴散層漿料儀漿由85wt %的納米儀粉、5wt %的玻璃粉和1 Owt %的有機載體組 成,將納米儀粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制 得;
[0062] 漿料中納米儀粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;
[0063] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0064] 有機載體由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0065] (2)采用烘干爐烘干步驟(1)預置的儀漿,制得阻擴散層電極。烘干溫度為200°C, 烘干時間為5min。
[0066] (3)采用氣動印刷在步驟(2)制備的阻擴散層電極上預置導電層漿料:銅漿;
[0067] 導電層漿料銅漿由85wt %的納米銅粉、5wt %的玻璃粉和IOwt %的有機載體組成, 將納米銅粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得; [006引漿料中納米銅粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0069] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0070] 有機載體由60wt%的二乙二醇下酸、15wt%的巧樣酸S下醋、3wt%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0071] (4)采用烘干爐烘干步驟(3)預置的銅漿,制得導電層電極。烘干溫度為200°C,烘 干時間為5min。
[0072] (5)采用氣動印刷在步驟(4)制備的導電層電極上預置抗氧化層漿料:侶錫漿;
[0073] 抗氧化層漿料侶錫漿由65wt%的納米侶粉、20wt%的納米錫粉、5wt%的玻璃粉和 IOwt %的有機載體組成,將納米侶粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻 后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得;
[0074] 漿料中納米侶粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;納米錫粉的粒徑為500~ SOOnm,純度大于99 %;
[0075] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0076] 有機載體由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、Swt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0077] (6)采用烘干爐烘干步驟(5)預置的侶錫漿,制得抗氧化層電極。烘干溫度為200 °C,烘干時間為5min。
[0078] (7)采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層 電極和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得的儀/銅/侶錫賤金屬復合電極。峰值燒結溫度為 400°C,燒結時間為15min。
[0079] 實施例3
[0080] (1)采用噴墨印刷在晶娃太陽電池表面預置阻擴散層漿料:儀漿;
[0081 ]阻擴散層漿料儀漿由89wt %的納米儀粉、Iwt %的玻璃粉和IOwt %的有機載體組 成,將納米儀粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制 得;
[0082] 漿料中納米儀粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;
[0083] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0084] 有機載體由62wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0085] (2)采用烘干爐烘干步驟(1)預置的儀漿,制得阻擴散層電極。烘干溫度為300°C, 烘干時間為Imin。
[0086] (3)采用噴墨印刷在步驟(2)制備的阻擴散層電極上預置導電層漿料:銅漿;
[0087] 導電層漿料銅漿由89wt %的納米銅粉、Iwt %的玻璃粉和IOwt %的有機載體組成, 將納米銅粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得; [008引漿料中納米銅粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0089] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0090] 有機載體由60wt%的二乙二醇下酸、15wt%的巧樣酸S下醋、3wt%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0091] (4)采用烘干爐烘干步驟(3)預置的銅漿,制得導電層電極。烘干溫度為300°C,烘 干時間為Imin。
[0092] (5)采用噴墨印刷在步驟(4)制備的導電層電極上預置抗氧化層漿料:侶錫漿;抗 氧化層漿料侶錫漿由65wt %的納米侶粉、24wt %的納米錫粉、Iwt %的玻璃粉和IOwt %的有 機載體組成,將納米侶粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研 磨機研磨后過濾制得;
[0093] 漿料中納米侶粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;納米錫粉的粒徑為500~ SOOnm,純度大于99 %;
[0094] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0095] 有機載體由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、2wt %的乙基纖維 素、Swt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0096] (6)采用烘干爐烘干步驟(5)預置的侶錫漿,制得抗氧化層電極。烘干溫度為300 °C,烘干時間為Imin。
[0097] (7)采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層 電極和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得的儀/銅/侶錫賤金屬復合電極。峰值燒結溫度為 500°C,燒結時間為5min。
[009引實施例4
[0099] (1)采用絲網(wǎng)印刷在晶娃太陽電池表面預置阻擴散層漿料:儀漿;
[0100] 阻擴散層漿料儀漿由95wt %的納米儀粉、Iwt %的玻璃粉和4wt %的有機載體組 成,將納米儀粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制 得;
[0101] 漿料中納米儀粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0102] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0103] 有機載體由6%的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0104] (2)采用烘干爐烘干步驟(1)預置的儀漿,制得阻擴散層電極。烘干溫度為150°C, 烘干時間為Smin。
[0105] (3)采用絲網(wǎng)印刷在步驟(2)制備的阻擴散層電極上預置導電層漿料:銅漿;
[0106] 導電層漿料銅漿由95wt %的納米銅粉、Iwt %的玻璃粉和4wt %的有機載體組成, 將納米銅粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得;漿 料中納米銅粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0107] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0108] 有機載體由60wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、3wt %的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0109] (4)采用烘干爐烘干步驟(3)預置的銅漿,制得導電層電極。烘干溫度為150°C,烘 干時間為Smin。
[0110] (5)采用絲網(wǎng)印刷在步驟(4)制備的導電層電極上預置抗氧化層漿料:侶錫漿;
[0111 ]抗氧化層漿料侶錫漿由70wt %的納米侶粉、25wt %的納米錫粉、Iwt %的玻璃粉和 4wt%的有機載體組成,將納米侶粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻 后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得;
[0112] 漿料中納米侶粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;納米錫粉的粒徑為500~ SOOnm,純度大于99 %;
[0113] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0114] 有機載體由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、Swt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0115] (6)采用烘干爐烘干步驟(5)預置的侶錫漿,制得抗氧化層電極。烘干溫度為150 °C,烘干時間為Smin。
[0116] (7)采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層 電極和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得的儀/銅/侶錫賤金屬復合電極。峰值燒結溫度為 600 °C,燒結時間為Imin。
[0117] 實施例5
[0118] (1)采用絲網(wǎng)印刷在晶娃太陽電池表面預置阻擴散層漿料:儀漿;
[0119] 阻擴散層漿料儀漿由90wt %的納米儀粉、%的玻璃粉和Swt %的有機載體組 成,將納米儀粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制 得;
[0120] 漿料中納米儀粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0121] 玻璃粉由 45wt % 的 PbO、25wt % 的 Te〇2、17wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 3wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0122] 有機載體由6%的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0123] (2)采用烘干爐烘干步驟(1)預置的儀漿,制得阻擴散層電極。烘干溫度為250°C, 烘干時間為3min。
[0124] (3)采用絲網(wǎng)印刷在步驟(2)制備的阻擴散層電極上預置導電層漿料:銅漿;
[0125] 導電層漿料銅漿由90wt%的納米銅粉、2wt%的玻璃粉和8wt%的有機載體組成, 將納米銅粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后,經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得; [01%] 漿料中納米銅粉的粒徑為500~SOOnm,純度大于99% ;
[0127] 玻璃粉由 50wt % 的PbO、20wt % 的Te〇2、15wt % 的 Si〇2、5wt % 的Al2〇3、5wt % 的B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0128] 有機載體由60wt %的二乙二醇下酸、15wt %的巧樣酸S下醋、3wt %的乙基纖維 素、6wt %的聚酷胺蠟、5wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、6wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0129] (4)采用烘干爐烘干步驟(3)預置的銅漿,制得導電層電極。烘干溫度為250°C,烘 干時間為3min。
[0130] (5)采用絲網(wǎng)印刷在步驟(4)制備的導電層電極上預置抗氧化層漿料:侶錫漿;
[0131] 抗氧化層漿料侶錫漿由68wt %的納米侶粉、%的納米錫粉、%的玻璃粉和 8wt%的有機載體組成,將納米侶粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攬拌均勻后, 經(jīng)=漉研磨機研磨后過濾制得;
[0132] 漿料中納米侶粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;納米錫粉的粒徑為500~ SOOnm,純度大于99 %;
[0133] 玻璃粉由 40wt % 的 PbO、30wt % 的 Te〇2、15wt % 的 Si〇2、6wt % 的 Al2〇3、4wt % 的 B203、 5wt%的Bi2〇3組成,將饑0^6〇2、51〇2、412〇3、82〇3和812〇3按比例混合均勻后置于1400°(:馬弗 爐中加熱,保溫60min后澤火并球磨制得;
[0134] 有機載體由65wt %的二乙二醇下酸、IOwt %的巧樣酸S下醋、%的乙基纖維 素、Swt %的聚酷胺蠟、6wt %的卵憐脂、5wt %的憐酸S下醋、4wt %的聚乙二醇組成,將二乙 二醇下酸、巧樣酸=下醋、乙基纖維素、聚酷胺蠟、卵憐脂、憐酸=下醋和聚乙二醇按比例混 合均勻后置于80°C恒溫容器中,攬拌5小時制得。
[0135] (6)采用烘干爐烘干步驟(5)預置的侶錫漿,制得抗氧化層電極。烘干溫度為250 °C,烘干時間為3min。
[0136] (7)采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層 電極和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得的儀/銅/侶錫賤金屬復合電極。峰值燒結溫度為 450 °C,燒結時間為IOmin。
[0137] 性能測試例
[0138] 采用156 X 156mm2的多晶娃片,實施例1~5制備的賤金屬復合電極所對應的電池 性能,在AM 1.5G、lOOmW/cm2、化。C的條件下,采用I-V現(xiàn)聯(lián)儀測試,結果如表1所示。
[0139] 表1實施例電池性能
[0140]
【主權項】
1. 一種晶硅太陽電池賤金屬正面電極,其特征在于:所述的晶硅太陽電池正面電極為 賤金屬復合電極,所述復合電極的底層為阻擴散層鎳電極,中層為導電層銅電極,頂層為抗 氧化層鋁錫電極。2. 制備權利要求1所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極的方法,其特征在于:采用納米 鎳粉、納米銅粉、納米鋁粉、納米錫粉賤金屬顆粒替代銀粉作為導電功能相,結合玻璃粉和 有機載體調控漿料粘結、觸變性、流變性性能,在晶硅太陽電池正面依次預置鎳漿、銅漿和 鋁錫漿,依次烘干后制得阻擴散層鎳電極、導電層銅電極和抗氧化層鋁錫電極,低溫燒結后 制得鎳/銅/鋁錫賤金屬復合電極,替代貴金屬銀電極。3. 根據(jù)權利要求2所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的制備方法步驟如下: (1) 采用絲網(wǎng)印刷或氣動印刷或噴墨印刷方法在晶硅太陽電池表面預置阻擴散層漿 料--鎳楽·; (2) 采用烘干爐烘干步驟(1)在晶硅太陽電池表面預置的鎳漿,制得阻擴散層電極; (3) 采用絲網(wǎng)印刷或氣動印刷或噴墨印刷方法在步驟(2)制得的阻擴散層電極上預置 導電層楽料 銅楽·; (4) 采用烘干爐烘干步驟(3)在阻擴散層電極上預置的銅漿,制得導電層電極; (5) 采用絲網(wǎng)印刷或氣動印刷或噴墨印刷方法在步驟(4)制得的導電層電極上預置抗 氧化層楽料 錯錫楽·; (6) 采用烘干爐烘干步驟(5)在導電層電極上預置的鋁錫漿,制得抗氧化層電極; (7) 采用燒結爐同時熱處理步驟(2)制得的阻擴散層電極、步驟(4)制得的導電層電極 和步驟(6)制得的抗氧化層電極,制得鎳/銅/鋁錫賤金屬復合電極。4. 根據(jù)權利要求3所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的鎳衆(zhòng)由85~95wt %的納米鎳粉、1~5wt %的玻璃粉和4~14wt %的有機載體組成,將納米 鎳粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攪拌均勻后,經(jīng)三輥研磨機研磨后過濾制得。5. 根據(jù)權利要求4所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的納米鎳粉的粒徑為500~800nm,純度大于99% ;所述的玻璃粉由45wt%的PbO、25wt%的 丁6〇2、17¥七%的51〇2、6¥七%的厶12〇3、4¥七%的82〇3和3¥七%的別2〇3組成,將卩13〇、了6〇2、31〇2、 A1203、B203和Bi2〇3按比例混合均勻后置于1400°C馬弗爐中加熱,保溫60min后淬火并球磨制 得;所述的有機載體由62wt %的二乙二醇丁醚、15wt %的檸檬酸三丁酯、2wt %的乙基纖維 素、6wt %的聚酰胺蠟、6wt %的卵磷脂、5wt %的磷酸三丁酯和4wt %的聚乙二醇組成,將二 乙二醇丁醚、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素、聚酰胺蠟、卵磷脂、磷酸三丁酯和聚乙二醇按比例 混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攪拌5小時制得。6. 根據(jù)權利要求3所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的銅衆(zhòng)由85~95wt%的納米銅粉、1~5wt%的玻璃粉和4~14wt%的有機載體組成,將納米 銅粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攪拌均勻后,經(jīng)三輥研磨機研磨后過濾制得。7. 根據(jù)權利要求6所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的納米銅粉的粒徑為500~800nm,純度大于99 % ;所述的玻璃粉由50wt %的PbO、20wt %的 丁6〇2、15¥七%的51〇2、5¥七%的厶12〇3、5¥七%的82〇3和5¥七%的別2〇3組成,將卩13〇、丁6〇2、31〇2、 A1203、B203和Bi2〇3按比例混合均勻后置于1400°C馬弗爐中加熱,保溫60min后淬火并球磨制 得;所述的有機載體由60wt %的二乙二醇丁醚、15wt %的檸檬酸三丁酯、3wt %的乙基纖維 素、6wt %的聚酰胺蠟、5wt %的卵磷脂、5wt %的磷酸三丁酯和6wt %的聚乙二醇組成,將二 乙二醇丁醚、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素、聚酰胺蠟、卵磷脂、磷酸三丁酯和聚乙二醇按比例 混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攪拌5小時制得。8. 根據(jù)權利要求3所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的鋁錫漿由65~70wt%的納米鋁粉、20~25wt%的納米錫粉、1~5wt%的玻璃粉和4~ 14wt %的有機載體組成,將納米鋁粉、納米錫粉、玻璃粉和有機載體按比例加熱攪拌均勻 后,經(jīng)三輥研磨機研磨后過濾制得。9. 根據(jù)權利要求8所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極制備的方法,其特征在于:所述 的納米鋁粉的粒徑為500~800nm,純度大于99%;所述的納米錫粉的粒徑為500~800nm,純 度大于99 % ;所述的玻璃粉由40wt % 的PbO、30wt % 的Te02、15wt % 的Si02、6wt % 的A12〇3、 4wt%的B2〇3和5wt%的Bi2〇3組成,將?13〇、了6〇 2、3丨02^12〇3、82〇 3和祀2〇3按比例混合均勻后置 于1400 °C馬弗爐中加熱,保溫60min后淬火并球磨制得;所述的有機載體由65wt %的二乙二 醇丁醚、l〇wt %的檸檬酸三丁酯、2wt %的乙基纖維素、8wt %的聚酰胺蠟、6wt %的卵磷脂、 5wt%的磷酸三丁酯和4wt%的聚乙二醇組成,將二乙二醇丁醚、檸檬酸三丁酯、乙基纖維 素、聚酰胺蠟、卵磷脂、磷酸三丁酯和聚乙二醇按比例混合均勻后置于80°C恒溫容器中,攪 拌5小時制得。10. 根據(jù)權利要求3所述的晶硅太陽電池賤金屬正面電極及其制備的方法,其特征在 于:所述的步驟(2)、步驟(4)和步驟(6)中,烘干溫度范圍為100~300°C,烘干時間為1~ 1 Omin;所述的步驟(7)中,峰值燒結溫度范圍為300~600 °C,燒結時間為1~20min。
【文檔編號】H01L31/18GK106098808SQ201610649477
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月10日 公開號201610649477.1, CN 106098808 A, CN 106098808A, CN 201610649477, CN-A-106098808, CN106098808 A, CN106098808A, CN201610649477, CN201610649477.1
【發(fā)明人】李濤, 王文靜
【申請人】中國科學院電工研究所