[发明专利]一种高背极拉力防隐裂的PERC晶体硅太阳能电池背钝化银浆及其制备方法

说明书

本发明属于太阳能电池光伏材料技术领域，特别涉及一种高背极拉力防隐裂的PERC晶体硅太阳能电池背钝化银浆的组成及其制备方法。具体步骤为：将银粉，玻璃粉，有机粘合剂，助剂，混合均匀后在三辊轧机上分散研磨至10微米以下，即得晶体硅太阳能电池背面银浆。该背钝化银浆具有优异的印刷性能，在峰值温度为780‑810℃的条件下烧结1‑2s后能与硅基体形成良好的欧姆接触，并且能够与多种型号的铝浆搭配使用，光电转换效率提升明显；其焊接性能强，老化附着力达到5N以上，硅层脱落面积低于5％，有效地延长了太阳能电池的使用寿命；经双85试验后，效率(P_mpp)衰减程度小于5％。

技术领域

本发明涉及太阳能电池光伏材料技术领域，具体为一种焊接性能好，附着力强，具有优异的耐老化性能和防隐裂高背极拉力防隐裂的PERC晶体硅太阳能电池背钝化银浆及其制备方法。

背景技术

随着人类社会的迅猛发展，石油、煤炭、天然气等不可再生能源日益枯竭。为了解决能源问题，可再生能源的开发和利用正在受到全球的重视。太阳能作为可再生能源的重要组成部分，其不仅是一种清洁能源，还具有分布广泛、能量巨大、利用方便等优势。因此，太阳能被众多科学家称为化石能源的可替代能源。太阳能晶体硅光伏发电系统是一种利用硅电池半导体的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电系统。目前，太阳能晶体硅电池的成本和转化效率成为制约其进一步发展的主要因素。

钝化发射极和背面(PERC)技术是晶硅太阳电池近年来最具性价比的效率提升手段，通过增加钝化、激光开孔等设备，用较低的生产线改造投资，就可将单晶和多晶电池转换效率分别提升1％和0.5％左右。同时，全球P型多晶和单晶太阳电池产能正在向PERC技术转移，预计PERC将在不久的将来成为P型晶硅太阳电池的常规工艺。日前，贺利氏在2016SNEC 推出包括低温正银浆料和低活性背银浆料的“PERC套装”，可以大幅提高PERC电池转换效率和附着力；杜邦也提出了一套完善的高效PERC浆料解决方案，可在更低烧结温度下实现优异的电池转化效率，最小化对背钝化层的损伤。除此以外，到目前为止业界并没有其它 PERC浆料推出。晶硅太阳能电池要求银电极在1-3s的时间内烧结还原，在如此短的烧结时间内如何使银浆与硅基体达到良好的欧姆接触，并且不损伤钝化层，以及具备很好的焊锡焊接性能也是太阳能晶硅电池背钝化银浆面临的巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊接性能好，附着力强，具有优异的耐老化性能和防隐裂的PERC银浆；并且经高温快烧工艺后能与硅基体形成良好的欧姆接触的高背极拉力防隐裂的PERC晶体硅太阳能电池背钝化银浆。本发明另一个目的是为了提供该银浆的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高背极拉力防隐裂的PERC晶体硅太阳能电池背钝化银浆，所述银浆各组分的以重量份计为：不规则片状银粉30-50份，纳米银粉10-20份，玻璃粉4.5-6.0份，有机粘合剂35-50 份与助剂0.5-1.0份。

作为优选，所述不规则片状银粉平均粒径为8-10微米，纯度大于99.90％。

由于片银粒径小于7微米时，耐焊性不够且容易与焊料共熔，导致附着力较低；粒径大于10微米时会影响浆料的印刷性。因此，综合性能后优选粒径为8-10微米的片状银粉。

作为优选，所述纳米银粉的平均粒径为40-60纳米，纯度大于99.80％。

作为优选，所述玻璃粉以重量份计组成为SiO₂ 10-25份，Al₂O₃ 5-10份，TeO₂ 5-25份， ZnO 20-40份，Bi₂O₃ 20-40份与WO₃ 5-10份。