[发明专利]一种高拉力的晶硅太阳能电池PERC铝浆及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高拉力的晶硅太阳能电池PERC铝浆及其制备方法。该PERC铝浆的组成及其质量百分含量为：铝粉70～80％、有机粘结剂15～27％、玻璃粉1～5％，无水硼酸锌0.1～5％，添加剂0.1～3％。与现有技术相比，本发明PERC铝浆通过添加热稳定性佳的无水硼酸锌，显著提高了铝浆的背场的拉力；且不会破坏电池的表面钝化层，电池可以保持良好的电性能；该PERC铝浆具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及太阳能电池PERC铝浆，具体涉及一种高拉力的晶硅太阳能电池PERC铝浆及其制备方法。

背景技术

光伏发电主要是靠电池来吸收太阳能转化为电能。晶体硅作为光伏产业的基础原料；降低晶体硅成本是竞争日益激烈的光伏产业的最重要追求目标之一。降低硅原料成本目前主要是朝着开发更薄的硅片方面发展。采用更薄的硅片是未来晶体硅太阳能电池发展的主要趋势之一。在这种趋势下，当少数载流子的扩散长度与硅片厚度相当，或者大于硅片厚度时，电池片上下表面的复合速率对太阳能电池效率的影响就变得尤其明显。如何改善表面钝化的质量、降低表面复合速率已经成为提高电池效率的主要手段之一。

而就目前技术而言，通过铝浆形成的晶体硅全铝背场P型电池的转换效率普遍都达到了瓶颈；这种铝背场电池工艺是指在晶硅光伏电池P-N结制备完成后,通过在硅片的背光面沉积一层铝膜,制备P+层,从而形成铝背场,减少少子在背面复合的概率。相比之下，钝化发射极及背接触(PERC)电池技术则通过在电池背面沉积氧化铝、氧化硅、氮化硅等介质的单层或叠层钝化层，达到高水平的钝化效果，从而提升电池的电压和电流。从效果上，与铝层相比，钝化层有较高的反射率，可以有效增加长波光的背反射效果，从而增加光生载流子数量；电池背面通过激光打孔或者开槽，背面设计改进为局部的铝背场，这样PERC铝浆即可很大程度上降低了全铝背场的铝硅合金的高背面复合速率，依然可以起到P+背场的作用，从而抑制电池背面的少数载流子，提升开压，进一步提升电池的性能,因此是商品化晶体硅太阳能电池普遍采用的主要背表面钝化结构。

不过，相比与传统全铝背场用铝浆，局域铝背场电池用铝浆有着更高的要求，其不仅要求铝浆对表面钝化膜以及开槽或者打孔处仅有较小的破坏，且同时还要满足背场拉力的要求。

现有技术主要是通过调整玻璃粉使其对表面钝化膜以及开槽或者打孔处仅有较小的破坏。比如申请号为201710752319.3的专利申请就是通过B₂O₃–SiO₂为玻璃的网络形成体，剔除PbO以及Bi₂O₃组分降低软化点，添加BaO、CaO、K₂O助熔组分等，减少玻璃粉熔融后发生腐蚀破坏的时间。但是，玻璃粉是整个浆料中的核心原材料；对于玻璃粉组分调整来说，提高铝浆的背场拉力和抑制对钝化层破坏往往是一对矛盾体。现有技术通过或仅通过调整玻璃粉很难使PERC铝浆同时兼具较高的背场拉力和较小的钝化层破坏。其中，铝浆的背场拉力低，意味着电极附着力差；钝化层破坏大，则电池的电性能不高。另外，玻璃粉的调整还会影响整个浆料的性能包括外观、水煮、拉力、电性能、翘曲等相关性能。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种兼具高背场拉力和优良电性能的晶硅太阳能电池PERC铝浆。

本发明的另一目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种兼具高背场拉力和优良电性能的晶硅太阳能电池PERC铝浆的制备方法。

为实现本发明第一目的，本发明的技术方案是一种高拉力的晶硅太阳能电池PERC铝浆，所述PERC铝浆的组成及其质量百分含量为：铝粉70～80％、有机粘结剂15～27％、玻璃粉1～5％，无水硼酸锌0.1～5％，添加剂0.1～3％。