[发明专利]太阳能电池正面电极浆料及玻璃粉

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池正面电极浆料及玻璃粉。

背景技术

晶硅太阳能电池一般由正面电极、减反射层、发射极、P/N结区、基极、铝背场及背面电极组成。其中正面电极通过收集临近区域的光生载流子，向外供电。

正面电极通常通过在晶硅太阳能电池受光面的减反射层上丝网印刷具有一定图案的导电浆料，然后经过高温热处理得到，高温热处理使太阳能电池金属化。在金属化过程中，经过高温热处理，玻璃粉熔融，熔融状态的玻璃料湿润周围的银粉，促进银粉烧结，将一部分氧化银熔入至玻璃料中。温度升高一定时间后，玻璃料下沉并与减反射层接触，通过氧化还原反应，腐蚀和溶解减反射层，实现正面电极浆料和发射极的接触。氧化还原反应进行一段时间，在反应界面会析出银晶粒，随着温度的降低，在玻璃料内会析出银胶体，构成发射极-银晶粒-含银胶体玻璃层-烧结银块体的导电通路。

如果腐蚀减反射层的过程中，银离子的迁移速率较低，界面反应不充分，导致该导电通路的电阻较大，从而影响到晶硅太阳能电池的光电转换效率。有文献报道，采用低软化点低黏度的玻璃料，利用有效的对流，也保证界面银离子的浓度，与减反射层有效反应，达到较好的导电效果。但若温度过高，低软化点低黏度的玻璃料容易过多的沉积在银块体和发射极之间，造成电阻高的玻璃层过厚，也容易过腐蚀减反射层和发射极。不但增加串联电阻，同时也易于造成短路；若温度过低，则无法有效腐蚀减反射层。采用此种玻璃料的正面电极浆料，一般只能在很窄的工艺窗口（±15℃）寻找最优的工艺参数。目前市售大多数晶硅太阳能正面电极导电浆料有该技术缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能电池正面电极浆料，解决现有技术中晶硅太阳能电池工艺窗口窄，串联电阻大，光电转换效率低的技术问题，以及一种玻璃粉。

本发明是这样实现的，

一种太阳能电池正面电极浆料，包括如下重量份数的组分：

银粉       70~90份

玻璃粉     0.5~10份

有机载体   5~25份

其中，每100份玻璃粉包括如下重量份数的组分：

玻璃网络形成体    5~35份

玻璃网络中间体    5~30份

重金属助熔体      50~90份。

以及，

一种玻璃粉，包括如下重量份数的组分：

玻璃网络形成体    5~35份

玻璃网络中间体    5~30份

重金属助熔体      50~90份

该玻璃粉总重量份数为100份。

以及，

本发明太阳能电池正面电极浆料，通过使用包括玻璃网络形成体、玻璃网络中间体及重金属助熔体的玻璃粉，控制玻璃网络中间体的重量份数，使晶硅太阳能电池的串联电阻大大降低，实现电池的光电转换效率显著增加，达到晶硅太阳能电池在更宽的工艺窗口范围内获得优质的开路电压、短路电流、串联电阻、填充因子和光电转化效率。该玻璃粉包括玻璃网络形成体、玻璃网络中间体及重金属助熔体。本发明玻璃粉，通过控制玻璃网络中间体的重量份数，使晶硅太阳能电池的串联电阻大大降低，实现电池的光电转换效率显著增加。

附图说明

图1是热处理前晶硅太阳能电池局部结构示意图；

图2是热处理后晶硅太阳能电池局部结构示意图；

图3是应用本发明实施例1-10、对比例1-6的正面电极浆料的太阳能电池的开路电压图谱；

图4是应用本发明实施例1-10、对比例1-6的正面电极浆料的太阳能电池的短路电流图谱；

图5是应用本发明实施例1-10、对比例1-6的正面电极浆料的太阳能电池的串联电阻图谱；

图6是应用本发明实施例1-10、对比例1-6的正面电极浆料的太阳能电池的填充因子图谱；

图7是应用本发明实施例1-10、对比例1-6的正面电极浆料的太阳能电池的光电转换效率图谱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种太阳能电池正面电极浆料，包括如下重量份数的组分：

银粉        70~90份