[发明专利]改性高效晶硅太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开一种改性高效晶硅太阳能电池包括晶硅基板，晶硅基板的正面和背面分别丝网印刷环保导电银浆和高性能晶硅太阳能背场铝浆料，经烘干、烧结后形成银栅线电极和铝背场。与现有技术相比，本发明提供的改性高效晶硅太阳能电池中环保导电银浆采用超细氧化银与微米银粉进行复配，降低电阻率，微米银粉具有较大的振实密度和较高的烧结活性；高性能背场铝浆将多种平均粒径不同的铝粉和金属镁粉进行复配，可以改良铝浆与绒面化的硅晶片间的接触，改性碳纳米管能提高与铝液的润湿性和界面结合力，增加短路电流与开路电压，在传统工艺基础上在硅片背面沉积叠层钝化膜，具有更好的钝化效果，硅片正面制备绒面和减反膜，促进对太阳光的吸收。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种改性高效晶硅太阳能电池及其制备方法。

背景技术

太阳能电池作为一种绿色能源，以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视，因而，近年来，晶体硅太阳能电池作为主要的太阳能光伏发电单元得以迅速发展。在晶体硅太阳能电池中，要获得最大的受光面积的情况下导电性要好，最大程度的把硅片产生的电能输出来，这就要求正面电子银浆的触变性好，能印出高宽比大的栅线，烧结后开路电压大，串联电阻小，并联电阻大等。并且还要遵循欧盟的RoHS指令(不含Pb、Cd、Hg、Cr(VI)、PBB、PBDE)及欧盟RoHS关于邻苯二甲酸酯的指令2005/84/EC的行业的环保标准；硅太阳能电池用电子铝浆用于太阳能电池背表面场的形成，同时作为太阳能电池的背电场使用，而市场现有的铝浆在诸多性能上往往只是在某一方面有过人之处，有些光电转化效率高，但是无法避免铝包、铝刺等问题，翘曲也很严重；有的则注重于降低翘曲，但又存在附着力差、不耐水煮的现象。

目前，晶体硅太阳能电池常规使用的工艺采用制绒、扩散、刻蚀、PECVD减反膜和印刷烧结等工序，硅片表面的绒面结构可以有效地降低太阳电池的表面反射率，是影响太阳电池光电转换效率的重要因素之一，但常用的机械刻槽法造成硅片表面的机械损伤比较严重，而且其成品率相对较低，激光刻蚀法制得的电池的效率都比较低，反应离子刻蚀法生产成本较高；在电池片背面通常采用全铝背场或背电极加铝背场结构，并没有对背面进行钝化，背面反射率较低，影响了电池的电压和电流性能，因此，在电池片生产中，如何提升光电转换效率和降低电池制造成本已成为整个光伏产业发展的根本。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种改性高效晶硅太阳能电池及其制备方法，以解决正银浆串联电阻小，满足环保的要求，背场铝浆同时具备附着力强、耐水煮，不翘曲的优异的物理性能和高光电转化率的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种改性高效晶硅太阳能电池，包括晶硅基板，关键在于：所述晶硅基板的正面和背面分别丝网印刷环保导电银浆和高性能晶硅太阳能背场铝浆料，经烘干、烧结后形成银栅线电极和铝背场；

所述环保导电银浆由以下质量份数的原料组成：复配银粉75-85份，高性能无铅玻璃粉8-15份，有机载体15-25份，其中所述复配银粉为含有质量分数为4-9％超细氧化银的微米银粉；

所述高性能背场铝浆由以下质量份数的原料组成：复配铝粉50-72份，改性碳纳米管3-6份，玻璃料3-11份，有机粘结剂20-35份，所述复配铝粉是由平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合而成，所述球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉的质量比为1：(1-5)：(7.2-8.0)：(1-2.5)。