[发明专利]用于太阳能电池背电极的铝浆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能电池背电极的铝浆。

背景技术

通常，结晶硅太阳能电池使用一种厚180～220μm的P-型硅基板。在P-型硅基板的前表面上形成厚0.2～0.6μm的N-型杂质层，而且在N-型杂质层上依次形成抗反射用SiN_x层与前电极。此外在P-型硅基板的背表面上形成铝电极。此铝电极的形成方法为使用丝网印刷等涂布铝浆，将涂布的铝浆干燥，然后在低温(约600℃)及高温(800～950℃)两阶段煅烧已干燥的铝浆。在此煅烧工序中，铝扩散至P-型硅基板中而形成Al-Si合金层。此Al-Si合金层形成背表面场(BSF)层而防止由太阳能电池产生的电子重组，并提高由太阳能电池产生的载体的收集效率。太阳能电池的效率受BSF层的厚度与均匀性影响。即在BSF层的厚度减小时太阳能电池的效率降低，在其厚度增加时其效率增加。

同时为了降低太阳能电池的成本，近来硅晶片的厚度已减小。然而在硅晶片的厚度过度地减小时，由于硅晶片与铝间的热膨胀系数差异而使得硅晶片翘曲，从而导致硅晶片裂开。

为了克服上述问题，需要减小作为背电极的铝电极的厚度，此目的可通过减少铝浆的涂布量而完成。然而在涂布较少量的铝浆时，BSF层(其为背面电场层)的厚度增加，使得太阳能电池的效率退化，以及在煅烧工序期间在电极层中越来越多地形成铝泡或凸块。在此情形，在电极层中形成的铝泡或凸块降低了硅晶片的背表面的平整度，而且压力集中在这些铝泡或凸块上，因而在制造太阳能电池或太阳能电池组件时将造成太阳能电池破裂。

为了防止太阳能电池翘曲以及在煅烧工序期间形成较少的铝泡，提出了如下传统技术：韩国专利登记第10-0825580号揭示了一种铝浆，包括粒径为0.5～10μm的铝粉、有机载体及金属烷氧化物；韩国未审查的专利申请公开号为10-2008-0068638揭示一种铝浆，包括粒径为2～20μm的铝粉、玻璃料、有机载体及金属氢氧化物；韩国未审查专利申请公开号为10-2008-0057230揭示一种铝浆，包括粒径为2～20μm的铝粉、玻璃料、有机载体及增塑剂；以及韩国未审查专利申请公开号为10-2008-0104179揭示一种铝浆，包括粒径为4～10μm的铝粉、碱性玻璃料、乙氧化硼、乙氧化钛、及气相二氧化硅。

除了铝粉、玻璃料与有机载体，以上专利文件中揭示的铝浆均包括有机或无机添加剂。然而这些添加剂是有问题的，因为它们在铝浆煅烧工序期间如残渣般存在，或者成孔，使得铝浆的电阻与均匀性降低，因而不良地影响太阳能电池的效率。此外以上的铝浆是有成问题的，因为铝粉具有10～20μm的最大粒径，使得铝浆难以均匀地接触太阳能电池绒面化的背表面，结果因其中形成的孔而可能形成铝凸块。

发明内容

因此，本发明用以关注以上现有技术中发生的问题，本发明的一个目的是提供一种用于太阳能电池背电极的铝浆，其在煅烧工序期间可防止太阳能电池翘曲或者最小化铝泡或凸块的形成以及变黄的发生，可大幅增加短路电流(Isc)与开路电压(Voc)的值，以及可明显地提高太阳能电池的效率。

为了实现以上目的，本发明一方面提供了一种用于太阳能电池背电极的铝浆，包括：铝粉，其中将具有4～6μm的平均粒径(D₅₀)的铝粉、与具有2～4μm的平均粒径(D₅₀)的铝粉以6∶4～9.5∶0.5的重量比混合。

本发明的另一方面提供了一种制造太阳能电池的方法，包括使用所述铝浆形成背电极的工序。

依照本发明的铝浆由于使用两种或更多种平均粒径不同的铝粉来改良铝浆与绒面化的硅晶片间的接触，因此在煅烧工序期间可防止太阳能电池翘曲且可使铝泡或凸块的形成以及变黄的发生最小化，可大幅增加短路电流(Isc)与开路电压(Voc)的值，以及可明显地提高太阳能电池的效率。

具体实施方式

本发明提供一种用于太阳能电池背电极的铝浆，包括：铝粉，其中将D₅₀＝4～6μm的铝粉与D₅₀＝2～4μm的铝粉以6∶4～9.5∶0.5的重量比混合。

在此“D₅₀”表示铝粉的平均粒径。