[发明专利]晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆

说明书

技术领域

本发明属于光伏电池技术领域，特别涉及一种晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆。

背景技术

太阳能电池是一种将太阳能转变为电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部产生光生电流，通过电极可直接将电能输出。为了将电能最大量的输出，电极制作是一个非常重要的环节。硅太阳能电池电极包括正面银电极和背场铝电极，正面银电极对硅太阳能电池片的电池转换效率影响较大，银浆料的性能直接决定了太阳能电池片正面电极的性能，是晶体硅太阳能电池制造中的关键材料。

申请号为201010286804.4的中国专利申请公开了一种无铅环保型电子银浆及其制备方法，该电子银浆通过使用无铅玻璃粘结剂，达到无铅环保的问题，用于太阳能电池的正面电极。但是，由于其在玻璃高温流动性、玻璃与基片的浸润性和稳定性方面还存在不足，导致烧结后的电池片短路电流偏低，从而影响了电池的转换效率。

另外，由于太阳能电池正面用银浆需要在高温条件下烧结，造成银颗粒在高温环境下容易发生氧化生成氧化银，导致电极的导电性能下降，从而也影响太阳能电池的转换效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服上述已有技术的缺陷、提供一种晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆，其组分及重量百分含量如下：银粉 75～85%；无铅玻璃粘结剂 0.5～2%；金属合金粉 1～10%；有机粘结剂 5～15%；活性氧化物1～5%；其中，所述的银粉平均粒径0.2～1微米、振实密度大于4.5g/cc；所述的活性氧化物为纳米γ-Al₂O₃粉末。

上述晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆，所述导电银浆还包含0.1～2%的IrO₂抗氧剂。

上述晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆，所述金属合金粉为Sn-Ag合金粉、Sn-Ag-Cu合金粉、Sn-Sb合金粉的一种。

上述晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆，所述的纳米γ-Al₂O₃粉末的粒径为15～25nm。

上述晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆，所述的无铅玻璃粘结剂采用B-Zn-Sb玻璃体系、Bi-B-Si玻璃体系、Bi-Si-Zn玻璃体系中的一种。

上述晶体硅太阳能电池正面用无铅导电银浆，所述的有机粘结剂由重量百分比为5～20%的有机树脂和80～95%的有机溶剂组成；所述的有机树脂为乙基纤维素、丙烯酸树脂、松香、硝基纤维素中的一种或几种；所述有机溶剂为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇丁醚、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或几种。

本发明取得的有益效果为：

（1）本发明通过添加适量的活性氧化物γ-Al₂O₃，并控制无铅玻璃粘结剂的用量，在高温烧结时，该活性氧化物与熔融的玻璃相互作用，提高了玻璃料的高温流动性和浸润性，改进了玻璃料的稳定性和电性能，同时活性氧化物γ-Al₂O₃还能提高所生成电极膜的致密性和光滑度，从而增大了电池的短路电流，提高了电池片的转换效率。

（2）本发明还通过添加适量的抗氧剂IrO₂，在提高玻璃料的高温流动性和浸润性、改进玻璃料的稳定性和电性能的同时，能够有效减少银颗粒的氧化，从而提高电池的开路电压，提高了电池的电性能。

具体实施方式

导电银浆主要由导电相、玻璃相和有机粘结剂组成，玻璃相主要在高温时熔融，蚀刻减反射膜，并在硅基片和电极间形成连接。为符合环保要求，本发明中的玻璃相采用无铅玻璃粘结剂，特别选用B-Zn-Sb玻璃体系、Bi-B-Si玻璃体系或Bi-Si-Zn玻璃体系，这些无铅玻璃粘结剂为本领域技术人员所公知，它可以直接从市场购买也可以采用本领域技术人员熟知的方法制备得到。为了使无铅玻璃粘结剂混合更加均匀，玻璃粘结剂的粒径控制在10微米以下，用量控制在导电银浆总重量的0.5～2.0%，因为，如果用量不足0.5%，则会影响减反射膜的蚀刻及硅基材与银电极间的附着力；如果用量超过2.0%，则会降低电池片的电性能。