高效晶體硅太陽能電池背場漿料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高效晶體硅太陽能電池背場漿料及其制備方法，所述鋁漿包括：漿料A和漿料B；所述漿料A包含：50?60%鋁粉、2?6%無機粘結劑、10?20%有機粘結劑、16?26%有機溶劑、2?8%助劑，且各組份的質量百分比之和為100%；所述漿料B包含：85?95%鋁粉、0.1?1.0%無機粘結劑、1?5%有機粘結劑、2?8%有機溶劑、1?3%助劑，且各組份的質量百分比之和為100%。本發明所制備的鋁漿應用于傳統的鋁背場單晶硅太陽能電池上，通過提高漿料的活性來增加BSF層的厚度；并且提高鋁膜的鈍化作用，更加有效的降低背表面復合速率，提高少數載流子的收集率，從而提高開路電壓、減反射作用增強。
【專利說明】
高效晶體括太陽能電池背場漿料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于晶體娃太陽能電池用侶漿領域，具體設及一種高效晶體娃太陽能電池 背場漿料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 太陽電池是一種對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。
[0003] 太陽能電池，又叫光生伏特電池，它是W半導體材料為基礎的一種具有能量轉換 功能的半導體器件，是太陽能光伏發電的最核屯、的器件。太陽光照在半導體P-N結界面層 上，會激發出新的空穴-電子對，在P-N結電場的作用下，在P-N結內部空穴由N區流向P區，電 子由P區流向N區，接通電路后就形成電流。我們把運種效應叫做"光生伏特效應"，也就是太 陽能電池的工作原理，因此，太陽電池又稱為"光伏電池"。
[0004] 在現階段，隨著光伏行業的發展，效率越來越成為人們的關注點。所W開發高效傳 統侶漿，將效率再提升一個檔次是十分必要的。

【發明內容】

[0005] 發明目的:本發明的目的在于提供一種高效的傳統背場漿料。
[0006] 本發明的另一目的在于提供一種高效傳統背場漿料的制備方法。針對上述方案中 提到的高效晶體娃太陽能電池背場漿料主要特點為:在盡可能不改變現有生產工藝的基礎 上，通過調整背場侶漿的配方，從而將背場侶漿在太陽能電池中的雙重作用體現更加明顯， 有效的提高晶體娃電池的光電轉換效率。
[0007] 本發明的目的可通過下述技術方案來實現：一種高效晶體娃太陽能電池背場漿 料，所述侶漿包括:漿料A和漿料B; 所述漿料A包含:50-60%侶粉、2-6%無機粘結劑、10-20%有機粘結劑、16-26%有機溶劑、 2-8%助劑，且各組份的質量百分比之和為100%; 所述漿料B包含:85-95%侶粉、0.1-1.0%無機粘結劑、1-5%有機粘結劑、2-8%有機溶劑、 1-3%助劑，且各組份的質量百分比之和為100%。
[000引作為優化:所述漿料A中使用的侶粉為球形侶粉，平均粒徑在0.1-1M1，純度大于 99.999%，跨度為0.2-0.6;所述漿料B中使用的侶粉為球形侶粉，平均粒徑在10-15WH，純度 大于99.99%，跨度為1.5-3.0。
[0009] 作為優化:所述助劑為高分子共聚體溶液，有極強的分散、潤濕、流平作用。
[0010] 作為優化:所述漿料A為高活性背場漿料，所使用的無機粘結劑為低軟化點、高活 性的鉛、祕系混合物，其軟化點在250-40(TC;所述漿料B為低活性、純化效果好的背場侶漿， 所使用的無機粘結劑為高軟化點、低活性的鋒系、饑系混合物，其軟化點在450-650°C。
[0011] 作為優化:所述漿料A中的無機粘結劑粒徑D50為1.0-2. Oum,粒徑跨度為0.7-1.5， 活性較高;所述漿料B中的無機粘結劑粒徑D50為3.0-5. Oum,粒徑跨度為2.0-3.0，活性較 低。
[0012] 作為優化:所述的有機粘結劑主要由樹脂及有機溶劑按照1:5-1:20的質量百分 比混合;所述樹脂為酪醒樹脂、酪醒改性樹脂、聚氯乙締樹脂、聚酷胺樹脂、環氧樹脂、乙基 纖維素樹脂中的一種或幾種;其中，漿料A所使用的樹脂主要選擇方向為觸變性好的;漿料B 所使用的樹脂主要選擇方向為易分解的。
[0013] 作為優化:在絲網印刷電極時，印刷漿料A，使用325目背場網版絲網印刷在規格 156mmX 156mm的多晶娃片（已經印刷背電極）上形成高活性侶背面，進馬弗爐160°C烘干 4min，印刷克重控制在0.35-0.45g;印刷漿料B，使用280目背場網版絲網印刷在上述印刷完 A漿料烘干后的規格156mmX 156mm的多晶娃片上形成純化效果號的侶背面，進馬弗爐240°C 烘干2min，使用印刷克重控制在0.85-1. OOg。
[0014] -種根據所述的高效晶體娃太陽能電池背場漿料的制備方法，包括W下步驟： (1) 無機粘結劑的制備:漿料A中無機粘結劑的制備，主要將組成漿料A中無機粘結劑的 原料混合均勻后，倒入瓷相蝸中，放入高溫爐中烙融，水澤后烘干，然后球磨至D50在化mW 下，烘干得到無機粘結劑;漿料B中無機粘結劑的制備，主要將組成漿料B中無機粘結劑的原 料混合均勻后，倒入瓷相蝸中，放入高溫爐中烙融，水澤后烘干，然后球磨至D50在加mW下， 烘干得到無機粘結劑； (2) 有機粘結劑的制備:將樹脂及有機溶劑按照1:5-1:20的質量百分比混合;然后倒 入高速攬拌分散機上分散30~60min，分散溶解后得到透明均一的有機粘結劑，其中樹脂為 酪醒樹脂、酪醒改性樹脂、聚氯乙締樹脂、聚酷胺樹脂、環氧樹脂、乙基纖維素樹脂中的一種 或幾種;其中，漿料A所使用的樹脂主要選擇方向為觸變性好的;漿料B所使用的樹脂主要選 擇方向為易分解的； (3) 侶漿配制:漿料A的制備方法為:稱取占總侶漿含量50-60%侶粉、2-6%無機粘結劑、 10-20%有機粘結劑、16-26%有機溶劑及2-8%助劑用分散機進行均勻混合;漿料B的制備方法 為:稱取占總侶漿含量85-95%侶粉、0.1-1.0%無機粘結劑、1-5%有機粘結劑、2-8%有機溶劑 及1-3%助劑用分散機進行均勻混合； (4) 成品制備:將混合后的侶漿A、B分別通過S漉研磨機進行研磨至0.5~16um得到全侶 背場侶漿;通過有機溶劑對侶漿A、B的粘度進行調節、控制，使得漿料A的粘度控制在14- 21Pa.s、細度控制在0.1-1.5皿，漿料6的粘度控制在27-34?3.3、細度控制在8-16皿。
[0015] 有益效果:本發明所使用的助劑，能夠降低漿料中侶的表面能，消除侶表面的電荷 和表面引力，增加侶與其它介質粘結力。運樣可W防止侶粉在空氣中因變質而失去活性;改 善侶粒子的分散性，減少團聚幾率。
[0016] 本發明相對于傳統的太陽能電池片生產工藝，在原來絲網印刷傳統侶漿、烘干傳 統侶漿處多了一套相同的絲網印刷設備和烘干設備。
[0017] 本發明所制備的侶漿應用于傳統的侶背場單晶娃太陽能電池上，通過提高漿料的 活性來增加BSF層的厚度;并且提高侶膜的純化作用，更加有效的降低背表面復合速率，提 高少數載流子的收集率，從而提高開路電壓、減反射作用增強，最終使得平均轉換效率> 20.5〇/〇。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合實施例，對本發明的內容作進一步描述。
[0019] 本發明所述的一種高效晶體娃太陽能電池背場漿料，所述侶漿中的漿料A包含： 50-60%侶粉、2-6%無機粘結劑、10-20%有機粘結劑、16-26%有機溶劑、2-8%助劑，且各組份的 質量百分比之和為100%;漿料B包含85-95%侶粉、0.1-1.0%無機粘結劑、1-5%有機粘結劑、2- 8%有機溶劑、1 -3%助劑、且各組份的質量百分比之和為100%。
[0020] 其中，所述漿料A所使用的侶粉為球形侶粉，平均粒徑在0.1-liim，純度大于 99.999%，跨度為0.2-0.6;漿料B所使用的侶粉為球形侶粉，平均粒徑在10-15WI1，純度大于 99.99%，跨度為 1.5-3.0; 所述助劑為高分子共聚體溶液，有極強的分散、潤濕、流平作用。
[0021 ]其純度大于99%。
[0022] 所述漿料A為高活性背場漿料，所使用的無機粘結劑為低軟化點、高活性的鉛、祕 系混合物，其軟化點大概在250-40(TC;漿料B為低活性、純化效果好的背場侶漿，所使用的 無機粘結劑為高軟化點、低活性的鋒系、饑系混合物，其軟化點大概在450-650°C。
[0023] 所述漿料A中所述的無機粘結劑粒徑D50為1.0-2 .Oum,粒徑跨度為0.7-1.5，活性 較高;漿料B中所述的無機粘結劑粒徑D50為3.0-5. Oum，粒徑跨度為2.0-3.0，活性較低。
[0024] 所述的有機粘結劑主要由樹脂及有機溶劑按照1:5-1: 20的質量百分比混合。所 述樹脂為酪醒樹脂、酪醒改性樹脂、聚氯乙締樹脂、聚酷胺樹脂、環氧樹脂、乙基纖維素樹脂 中的一種或幾種。中漿料A所使用的樹脂主要選擇方向為觸變性好的；漿料B所使用的樹脂 主要選擇方向為易分解的。
[0025] 下面W幾個具體的實施例對本發明的侶漿的制備方法進行具體闡述： 實施例1 1、無機粘結劑的制備 無機粘結劑的制備:漿料A中無機粘結劑的制備，主要將組成漿料A中無機粘結劑的原 料混合均勻后，倒入瓷相蝸中，放入高溫爐中烙融，水澤后烘干，然后球磨至D50在2umW下， 烘干得到無機粘結劑;漿料B中無機粘結劑的制備，主要將組成漿料B中無機粘結劑的原料 混合均勻后，倒入瓷相蝸中，放入高溫爐中烙融，水澤后烘干，然后球磨至D50在加mW下，烘 干得到無機粘結劑。
[0026] 2、有機粘結劑的制備:漿料A為按質量份稱取占總有機粘結劑含量17%乙基纖維素 樹脂和83%有機溶劑混合后，在分散機上W 1800r/min的轉速分散45min，分散溶解，得到透 明、均一的有機粘結劑;漿料B為按質量份稱取占總有機粘結劑含量10%環氧樹脂和90%有機 溶劑混合后，在分散機上Wl800r/min的轉速分散30min，分散溶解，得到透明、均一的有機 粘結劑。
[0027] 3、制備電池全侶背場侶漿： 漿料A:按侶漿質量比稱取58%侶粉、2.8%無機粘結劑、16%有機粘結劑、20%有機溶劑、 3.2%助劑，使用分散機混合均勻后，用S漉研磨機研磨至0.1-1.5皿，得到侶背場漿料。
[002引將上述制備的漿料A，通過325目背場網版絲網印刷在規格156mmX 156mm的多晶娃 片（已經印刷背電極)上形成高活性侶背面，進馬弗爐160°C烘干4min。
[00巧]漿料B:按侶漿質量比稱取侶粉、0.8%無機粘結劑、3.2%有機粘結劑、6.2%有機 溶劑、1.8%助劑，使用分散機混合均勻后，用S漉研磨機研磨至8-16皿，得到侶背場漿料。
[0030] 將上述制備的漿料B，通過280目背場網版絲網印刷在上述印刷完A漿料烘干后的 規格156mmX 156mm的多晶娃片上形成純化效果號的侶背面，進馬弗爐240°C烘干2min。
[0031] 烘干W后侶背面無脫落，然后在電池片正面印刷銀漿，進紅外快燒網帶爐燒結，峰 值溫度790-810°C，制備的漿料性能檢測符合要求。
[0032] 將上述實施例得到的產品進行電性能測試，結果如表1所示： 要1 .冉且由化色叫111|^才要
本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式 的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方 案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:所述鋁漿包括:漿料A和漿料B; 所述漿料A包含：50-60%鋁粉、2-6%無機粘結劑、10-20%有機粘結劑、16-26%有機溶劑、 2-8%助劑，且各組份的質量百分比之和為100%; 所述漿料B包含:85-95%鋁粉、0.1-1.0%無機粘結劑、1-5%有機粘結劑、2-8%有機溶劑、 1-3%助劑，且各組份的質量百分比之和為100%。2. 根據權利要求1所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:所述漿料A中 使用的鋁粉為球形鋁粉，平均粒徑在0. l-?μπι，純度大于99.999%，跨度為0.2-0.6;所述漿料 Β中使用的鋁粉為球形鋁粉，平均粒徑在10_15μπι，純度大于99.99%，跨度為1.5-3.0。3. 根據權利要求1所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:所述助劑為高 分子共聚體溶液，有極強的分散、潤濕、流平作用。4. 根據權利要求1所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:所述漿料Α為 高活性背場漿料，所使用的無機粘結劑為低軟化點、高活性的鉛、鉍系混合物，其軟化點在 250-400°C;所述漿料B為低活性、鈍化效果好的背場鋁漿，所使用的無機粘結劑為高軟化 點、低活性的鋅系、釩系混合物，其軟化點在450-650°C。5. 根據權利要求4所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:所述漿料A中 的無機粘結劑粒徑D50為1.0-2. Oum，粒徑跨度為0.7-1.5，活性較高;所述漿料B中的無機粘 結劑粒徑D50為3.0-5. Oum，粒徑跨度為2.0-3.0，活性較低。6. 根據權利要求1所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:所述的有機粘 結劑主要由樹脂及有機溶劑按照1:5-1:20的質量百分比混合;所述樹脂為酚醛樹脂、酚醛 改性樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、環氧樹脂、乙基纖維素樹脂中的一種或幾種;其中， 漿料A所使用的樹脂主要選擇方向為觸變性好的;漿料B所使用的樹脂主要選擇方向為易分 解的。7. 根據權利要求1所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料，其特征在于:在絲網印刷電 極時，印刷衆料A，使用325目背場網版絲網印刷在規格156mm X 156mm的多晶娃片（已經印刷 背電極)上形成高活性鋁背面，進馬弗爐160°C烘干4min，印刷克重控制在0.35-0.45g;印刷 漿料B，使用280目背場網版絲網印刷在上述印刷完A漿料烘干后的規格156mmX 156mm的多 晶硅片上形成鈍化效果號的鋁背面，進馬弗爐240°C烘干2min，使用印刷克重控制在0.85- 1 · 00g〇8. -種根據權利要求1所述的高效晶體硅太陽能電池背場漿料的制備方法，其特征在 于:包括以下步驟： (1) 無機粘結劑的制備:衆料A中無機粘結劑的制備，主要將組成楽:料A中無機粘結劑的 原料混合均勻后，倒入瓷坩堝中，放入高溫爐中熔融，水淬后烘干，然后球磨至D50在2um以 下，烘干得到無機粘結劑;衆料B中無機粘結劑的制備，主要將組成衆料B中無機粘結劑的原 料混合均勻后，倒入瓷坩堝中，放入高溫爐中熔融，水淬后烘干，然后球磨至D50在5um以下， 烘干得到無機粘結劑； (2) 有機粘結劑的制備:將樹脂及有機溶劑按照1: 5-1: 20的質量百分比混合;然后倒 入高速攪拌分散機上分散30~60min，分散溶解后得到透明均一的有機粘結劑，其中樹脂為 酚醛樹脂、酚醛改性樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、環氧樹脂、乙基纖維素樹脂中的一種 或幾種;其中，漿料A所使用的樹脂主要選擇方向為觸變性好的;漿料B所使用的樹脂主要選 擇方向為易分解的； (3) 鋁漿配制：漿料A的制備方法為：稱取占總鋁漿含量50-60%鋁粉、2-6%無機粘結劑、 10-20%有機粘結劑、16-26%有機溶劑及2-8%助劑用分散機進行均勻混合;漿料B的制備方法 為:稱取占總鋁漿含量85-95%鋁粉、0.1-1.0%無機粘結劑、1-5%有機粘結劑、2-8%有機溶劑 及1-3%助劑用分散機進行均勻混合； (4) 成品制備:將混合后的鋁漿A、B分別通過三輥研磨機進行研磨至0.5~16um得到全鋁 背場鋁漿;通過有機溶劑對鋁漿A、B的粘度進行調節、控制，使得漿料A的粘度控制在14-21卩 &.8、細度控制在0.1-1.511111，漿料8的粘度控制在27-34?&.8、細度控制在8-1611111。
【文檔編號】H01B13/00GK106098149SQ201610756143
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月30日
【發明人】朱鵬
【申請人】南通天盛新能源股份有限公司