[发明专利]一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子浆料，具体涉及一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。随着光伏行业的发展，高方阻浅结逐渐成为了太阳能电池片的发展趋势之一。高方阻浅结有利于提高了少子的存活率，同时增加短波效应，提高电池片的开路电压和短路电流。实现电池片的高方阻浅结一般要求用来制作太阳能电池电极的正银浆料具有高烧结温度。由于目前普遍采用的是正银浆料和背铝浆料共烧的工艺，这就必然要求背铝浆料同时也具有高烧结温度。但是，正常的背铝浆料在高温烧结中往往会出现铝珠和铝苞，影响电池片的电性能和使用寿命。因此有必要在背铝浆料的配方上进行调整，以适应高温烧结工艺的发展趋势。由于背铝浆料中的溶剂、有机载体和助剂在电池片的低温烘干阶段中基本都可被除去，因此这些组分对背铝浆料的烧结温度基本不产生影响，而对背铝浆料的烧结温度产生影响的因素主要来源于铝粉、玻璃粉和无机添加剂。因此，开发一种由铝粉、玻璃粉和无机添加剂组成的适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料是太阳能电池生产中的一个关键技术要点。

目前，太阳能电池背铝浆料多采用单一粒径的铝粉为导电体，其缺点为铝粉的烧结活性单一，这类背铝浆料往往接触电阻较高或者烧结中易出现铝珠和铝苞。相比之下，使用多粒径分布的铝粉的混合物作为背铝浆料的导电体，如申请号为201010264080.3的中国专利中公开的一种使用3-5μm的细铝粉和6-8 μm的粗铝粉的混合物作为导电体的背铝浆料，由于其中的粗细铝粉具有不同的烧结活性，因此该背铝浆料具有较低的接触电阻，同时高温烧结时也不易出现铝苞。但是这种背铝浆料还不完全适用于具有高方阻浅结结构的太阳能电池片，因为其所用粉体料只考虑铝粉之间的粉体级配，忽视了铝粉与玻璃粉以及无机添加剂之间的粉体级配；因此，背铝浆料用粉体料以及相应的背铝浆料的综合性能还有进一步改善的空间，以适用于具有高方阻浅结结构的太阳能电池片。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种适应高方阻浅结的太阳能电池背铝浆料用粉体料，其组成及其重量百分数为：粗铝粉50-89%、细铝粉10-40%、玻璃粉0.5-8%、余量为添加剂；其中，各组分的重量百分数之和为100%。

为了适应与具有高烧结温度的正银浆料共烧结的工艺进而实现电池片的高方阻浅结，上述粗铝粉平均粒径为4-6μm，上述细铝粉平均粒径小于3μm，该粗铝粉可以承受共烧结时的高温氛围，同时该细铝粉可以有效地填充该粗铝粉的孔隙，以减小铝背场和硅基板之间的接触电阻，提高铝背场的电性能。

为了实现有效地粘接上述的铝粉，该背铝浆料用粉体料采用了具有双峰态粒径分布的玻璃粉；其中，平均粒径小于0.5μm的细玻璃粉重量上占5-30%，余量为平均粒径为0.5-5μm的粗玻璃粉，粗玻璃粉和细玻璃粉的重量百分数之和为100%。粗玻璃粉可以分散在上述的粗铝粉之间的孔隙中，而细玻璃粉可以分散在上述的细铝粉之间的孔隙中，故采用该粗细玻璃粉的混合物既可有效粘接粗铝粉，又可有效粘接细铝粉，避免铝粉在烧结中形成铝珠或铝苞。

为了进一步改善玻璃粉对铝粉的粘接性，同时避免玻璃粉在高温烧结时在硅基板上过度流延而导致铝珠或铝苞的形成，上述细玻璃粉和粗玻璃粉的软化点均为480-580℃。这两种玻璃粉都具有高软化温度，有效地防止了玻璃粉在高温共烧结中发生过度熔融流延。

优选的技术方案为，上述的细玻璃粉的组成及其重量百分数为：氧化铋20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-35%、氧化锌5-30%、氧化钙1-10%、氧化锡1-5%，其中粗玻璃粉各组分重量百分数之和为100%；上述的粗玻璃粉的组成及其重量百分数为：氧化铋20-40%、氧化硼5-15%、氧化硅21-29%、氧化锌5-30%、氧化钙1-10%、氧化锡1-5%、氧化铝1-10%，其中细玻璃粉各组分重量百分数之和为100%。

为了促进P+铝背场的形成以及进一步提高电池片的开路电压，该背铝浆料用粉体料采用硼、镓、铟、铊金属单质中的一种或几种为添加剂。