[发明专利]一种硅太阳能电池背面电极用导电浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅太阳能电池浆料及其制备方法，尤其是一种硅太阳能电池背面电极用导电浆料及其备方法。

背景技术

 太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁型能源，随着煤炭，石油等不可再生能源的日益枯竭，开发、利用太阳能成为一大热点，太阳能电池就是利用太阳能的一种重要手段。太阳能电池按照材料及工艺不同可分为硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、化合物半导体薄膜太阳能电池和光电化学太阳能电池等类型，但工业化生产的主要还是硅太阳能电池。

作为硅太阳能电池最为核心的组成部份，电池片为将光照下产生的电流收集并导出，需要在正面及背面上制作两个电极。制造电极的方法很多，丝网印刷及共烧是目前最为普遍的一种生产工艺。

硅太阳能电池背面电极用导电浆料与铝背场用浆料、正面电极用导电浆料采用丝网印刷的方式涂附在硅片上，并通过共烧结在硅片背面形成背面电极。

共烧结后的硅太阳能电池背面电极必须附着牢固、欧姆接触好，硅片变形小，并且易于焊接，便于用导线将光照产生的电流收集并导出。

与同为电极导电浆料的硅太阳能电池正面电极用导电浆料相比，硅太阳能电池背面电极用导电浆料没有穿透氮化硅减反射膜的要求；与同为背场浆料的铝背场浆料相比，硅太阳能电池背面电极用导电浆料有可焊接、耐焊性的要求。性能要求的不同，造成硅太阳能电池背面电极用导电浆料与铝背场用浆料及正面电极用导电浆料配方甚至生产工艺上存在较大的差异。

现有技术中硅太阳能电池背面电极用导电浆料由导电金属粉、玻璃粉、添加剂、有机载体组成。其中玻璃粉作为无机粘接将导电性能优越的导电金属粉与硅基片粘接为一体，形成良好的欧姆接触。申请号为200710042439.0、200910108474.7 201010022844.8的专利就是此类技术的典型代表。

作为粘接剂的玻璃粉大都含有对环境污染严重的氧化铅、氧化镉，为此申请号为200910094798.X  201010294275.2的专利用无铅玻璃粉替代有铅玻璃；作为粘接剂的玻璃粉为无机氧化物，导电性能差，引入后会降低背面电极的导电性能，申请号为200910026144.3的专利在玻璃粉中引入钌元素以提高电性能；作为粘接剂的玻璃粉与硅基片的膨胀系数相差较大，极易使硅基片弯曲变形，甚至使硅基片破碎，中国发明专利ZL200910094945.3在保留玻璃粉的同时引入硅合金粉以降低弯曲变形；作为粘接剂的玻璃粉为无机氧化物，可焊性、耐焊性差，引入后降低了电极的可焊性与耐焊性。

玻璃粉在晶硅太阳能电池正面电极用导电浆料虽然存在种种弊病，但作为无机粘接剂的玻璃粉在现有技术中依然是硅太阳能电池背面电极用导电浆料必不可少的成份。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅太阳能电池背面电极用导电浆料及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述问题。采用本发明浆料所形成的晶硅太阳能电池背面电极，导电性优良、附着牢固、可焊性及耐焊性好，所制作的太阳能电池电性能优越，变形小。

金属粘接剂与玻璃粉相比，导电性能优越、可焊性及耐焊性好、膨胀系数更接近硅基片。替代玻璃粉后，晶硅太阳能电池背面电极用导电浆料因含有玻璃粉而存在的种种技术难题迎刃而解。

本发明公开了一种晶硅太阳能电池背面电极用导电浆料，其特征在于这种浆料由导电金属粉、合金粉、有机载体、功能添加剂混合制备而成，上述各组分的重量份数比如下：

导电金属粉                                                            40～90份

金属粘接剂                                                              3～80份

有机载体                                                                  8～25份

功能添加剂                                                              0.1～5份。

所述导电金属粉为银粉、银包铜粉中的一种或两者的混合物。铜的导电性能好，价格便宜是银的最佳替代材料，但超细铜粉化学性能比较活泼，易氧化，不能在导电浆料中应用。将铜粉用银包覆后可防止铜的氧化，同时提高导电性能。银包铜粉的选用，可大幅降低晶硅太阳能电池背面电极用导电浆料的成本。

所述金属粘接剂为合金粉、铝粉中的一种或两者的混合物。