[发明专利]一种太阳能电池用银导电浆料、太阳能电池片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，更具体地说，本发明涉及一种太阳能电池用银导电浆料、用此银导电浆料制备的太阳能电池片及此太阳能电池片的制备方法。

背景技术

太阳能作为一种绿色能源，以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。现有硅基太阳能电池一般通过将含有导电性金属粉末、玻璃粉及有机载体的导电浆料印刷在硅基材上，进行干燥和烧制制备电极和背场。太阳电池硅基材的背面电极一般为正极，涂覆的导电浆料通常为背面银浆；背表面一般涂覆含铝导电浆料，烧结后形成铝背场，它能显著提高电池的开路电压和光电转换效率；正面电极一般为负极，通过在镀减反射膜后采用丝网印刷正面银浆，然后过隧道炉烧结后直接得到正面银电极，正面银浆主要由功能性粉体（金属粉）、无机玻璃粉、有机载体混合搅拌并轧制而成，金属粉作为导电相，一般为银粉。正面电极在硅基材的受光面，影响太阳能光的接受率，其高宽比成为现有研究提高电池光电转化效率的重点和热点。

现有研究通过先丝网印刷一层种子层银浆，再进行光诱导电镀银工艺（LIP），丝印的种子层栅线细且矮，烧结后做为电镀纯银的导电层，得到的正面电极体电阻低，填充因子高，电池的光电转换效率有显著的提高，也能降低银导电浆料的用量，电镀银相对银浆的成本低，也降低了成本。现有研究的种子层银浆均为普通的正面银浆，即导电相一般为银粉，但此种浆料丝印后的种子层栅线的细密度达不到设计的要求，光诱导电镀后的正面电极栅线的宽度增加过大，遮光面积增大，电池的短路电流下降，虽然由于电镀导致填充因子有所提升，但整体上，电池的光电转换效率提高并不理想。

现有公开的正面银浆也有导电组分选自（ｉ）银颗粒和选自钯、铱、铂、钌、钛和钴的金属颗粒，（ｉｉ）包含银和选自钯、铱、铂、钌、钛和钴的金属的合金颗粒，以及（ｉｉｉ）银颗粒和芯－壳颗粒，其中在所述芯－壳颗粒中，选自钯、铱、铂、钌、钛和钴的金属被涂覆在银或铜的表面上。但该类导电功能粉体的熔点较高，烧结温度高，并不能很好的改善正面银浆的性能，同时，铱、钌、钴金属在烧结时可能在硅衬底中形成杂质原子，而成为少子的复合中心，降低了电池的电性能。也有公开一种太阳能电池正面电极用导电浆料，包括导电金属粉、合金粉、有机载体、功能添加剂，其中合金粉为银、锌、锡、硅、铜、镁、锗、金、铍、铝、铟、铈、镧、镓、铋、镍元素中的两种或者两种以上元素形成的合金粉，与功能添加剂作用，替换玻璃粉作为无机粘结剂，其导电相为银粉和/或银包铜粉。其中，可能的成分硅银合金与功能添加剂一起作为无机粘结剂，用量少，其导电功能粉体仍然为银粉和/或银包铜粉类金属粉，其用来制作种子层栅线时，丝印形成的种子层栅线的细密度仍然不够理想。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有的太阳能电池用银导电浆料印刷制备种子层栅线的细密度较低，导致光诱导电镀后的正面电极栅线的宽度增加过大，遮光面积增大，电池的短路电流下降，电池的光电转换效率不理想，提供一种能制备细密度较高、不易发生断线现象、不容易剥离脱落的种子层栅线，从而制备电阻低、填充因子高、电池的光电转换效率高、成本低的太阳能电池片的太阳能电池用银导电浆料、用此银导电浆料制备的太阳能电池片及此太阳能电池片的制备方法。

本发明的第一个目的是提供一种太阳能电池用银导电浆料，该银导电浆料包括导电相、无机粘结剂和有机载体，所述导电相包括银硅合金粉；以银导电浆料的总量为基准，所述银导电浆料包括40~60wt%的银硅合金粉。

本发明的第二个目的是提供一种太阳能电池片，该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极，其中，正面电极包括与硅基体片正表面接触的种子层及种子层表面的导电金属层，种子层由上述银导电浆料涂覆在硅基体片正表面后烧结制得。

本发明的第三个目的是提供上述太阳能电池片的制备方法，包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极，其中，所述正面电极的制备包括在硅基体片正表面涂覆导电浆料烧结后形成种子层，再在种子层表面制备导电金属层，所述导电浆料为上述银导电浆料。其中，硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极采用本领域技术人员公知的各种方法制备，可以是在硅基体片正表面制备正面电极之前也可以是在在硅基体片正表面制备正面电极之后，也可以是在制备正面电极时同时烧结等，本发明对其顺序没有限制。