[发明专利]一种太阳能电池铝背场浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池铝背场浆料及其制备方法，特别涉及高填充因子的太阳能电池铝背场浆料及其制备方法。

背景技术

太阳能电池铝背场浆料一般印刷在电池片的背面除背电极银浆外的其他区域。它主要起到电池背表面钝化，光反射等作用。虽然不作为电流输出的主要通道，但印刷面积大，既要保证电池片不发生弯曲，又要有较好的附着强度和导电性。目前，国内外的专利中，在铝粉方面，大多使用氮气物化法生产的微米级铝粉，且以6～8微米的为主；无机粘结材料方面，仍以单纯的玻璃粉末进行添加，使电池片出现的缺陷是：填充因子（FF）偏低。FF是衡量太阳能电池输出特性的重要指标，是代表太阳能电池在带最佳负载时，能输出的最大功率的特性，其值越大表示太阳能电池的输出功率越大。因电池背表面附近缺陷浓度偏高，导致有效载流子寿命偏低，电池的串联电阻高，而填充因子低，光电转换效率下降。若硅电池背表面附近的重金属杂质或空位能扩散至硅片表面或被有效吸除，会使串联电阻降低而填充因子升高，光电转换效率有一定的提高。现有技术中，单晶硅电池片平均填充因子并不理想，一般在76%以下。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种新的太阳能电池铝背场浆料及其制备方法。

在根据本发明的制备方法的实施方案中，优选地，将铝粉混合物、混合无机粘结剂及有机混合物调制成太阳能电池背表面的铝浆料。

优选地，铝粉混合物、混合无机粘结剂及有机混合物这三者的重量百分含量分别为50%～75wt%、1%～10wt%和15%～40wt%。换言之，由铝粉混合物、混合无机粘结剂及有机混合物这三者形成的混合物中包含：

铝粉混合物        50%～75wt%

混合无机粘结剂    1%～10wt%和

有机混合物        15%～40wt%。

通常通过如下方式得到几种不同粒径的铝粉混合物：将中位粒径分别为2～3μm、4～5μm和6～8μm的铝粉进行混合。优选地，按照重量百分含量分别为10%～35wt%、10%～40wt%和25%～80wt%的比例将这三种不同粒径的铝粉进行混合。

采用氮气雾化法制备的粒径为2～3μm、4～5μm和6～8μm的铝粉可满足本发明的目的。举例来说，这些粒径的铝粉可购自河南远洋铝业。

混合无机粘结剂优选地包含第一无机粘结剂和第二无机粘结剂，这两种无机粘结剂相同或不同。优选地，这两种无机粘结剂包含不同的组分。

本领域中常用的混合无机粘结剂是将Bi₂O₃、PbO、V₂O₅、ZnO、Al₂O₃、B₂O₃、SiO₂、TiO₂、CaO、MgO、Li₂O、Na₂O等氧化物中的几种经混合、烧结、水淬等工艺过程制得，一般采用单一添加方式，电池片的填充因子偏低。

在本发明的一个具体实施方案中，将两种无机粘结剂按质量比25:1～1:1的比例混合均匀，得到混合无机粘结剂。

优选地，以25:1～1:1，更优选20:1～2:1,更优选18:1～3:1的比例将第一无机粘结剂和第二无机粘结剂进行混合。

优选地，第一种无机粘结剂通过将45～75wt%Bi₂O₃，0.5～10wt%ZnO，5～26wt%B₂O₃，0～13wt%SiO₂，0～6wt%TiO₂在1050℃～1450℃熔制并经水淬制得。

优选地，第二种无机粘结剂由CuO基复合粉末10～40wt%和Bi₂O₃60～90wt%组成，其中CuO基复合粉末通过如下方式制得：将粒径为20～80nm，纯度大于99.0%的Cu₂O粉和粒径为10～80μm，纯度大于99.0%的Ga₂O₃粉，按照质量比1:2～1:15的比例进行混合，放入行星球磨机球磨2～8小时（h），充分混合均匀，烘干后先经600℃预烧2h，之后在1000～1350℃烧结5～10h，并破碎球磨。