晶體硅se太陽電池向光面種子層漿料及其制備方法、晶體硅se太陽電池片及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料及其制備方法，所述種子層漿料中含有功能粉體、無機玻璃粉和有機載體；所述功能粉體中含有A粉、B粉和C粉，所述A粉選自錫粉或/和鉛粉，所述B粉為硅粉，所述C粉為鉍粉或/和銻粉。本發明還提供了采用該種子層漿料制備晶體硅SE太陽電池片的方法以及由該方法制備得到的晶體硅SE太陽電池片。采用本發明提供的種子層漿料燒結后形成電極柵線，其細密度較高，且與硅片附著力良好，電鍍后焊接性能好，串阻低，在電極線下形成選擇性發射極（SE）區域，形成的晶體硅SE太陽電池片的光電轉化效率得到明顯提高。同時，該種子層漿料中不使用或少量使用金屬銀，能有效降低SE太陽電池片正面電極的制作成本。
【專利說明】晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料及其制備方法、晶體硅SE太陽電池片及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池領域，具體涉及一種晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料及其制備方法、一種晶體硅SE太陽電池片的制備方法以及由該制備方法制備得到的晶體娃SE太陽電池片。
【背景技術】
[0002]晶體硅太陽電池以其工藝流程簡單、轉化效率高、便于大規模生產等優點迅速發展起來，并占據了目前光伏市場80%以上的份額。目前該行業研究的重點是如何將實驗室的高效電池實現大規模商業化化。常規的晶體硅太陽電池商業化生產工藝是將P型硅襯底放入管式擴散爐中進行較低濃度的磷擴散，擴散后硅片的表面方阻在50-120Ω/ □，擴散區形成N型發射極，然后印刷向光面銀漿，燒結后形成電池的向光面電極，該工藝流程簡單、成熟，設備相對較少但得到的電池的效率不是很高。但是較低磷擴散，導致銀電極與硅襯底的歐姆接觸效果差，串聯電阻大，電池的填充因子低。
[0003]直接印刷掩膜層法是目前大批量生產運用得比較好的一種獲得選擇性發射結(簡稱SE)太陽電池的方法，該方法是先將硅片在擴散爐中進行較高濃度的磷擴散，而后利用蠟或其他掩膜保護銀電極下的重擴散區域(20-50 Ω / □)，而對發射極區域進行深度化學腐蝕，使腐蝕區形成淺擴散區(70-120 Ω / □)，與普通電池制作相比，該工藝增加了一定的設備成本和原材料成本，并且腐蝕區域的邊緣線較難控制，向光面的絲網印刷漿料線與掩膜保護區的對齊也尤其困難。
[0004]電極漿料摻雜法是一種 較簡便的獲得SE電池的方案，其通過在向光面銀漿中摻入高濃度的磷源，以期望在燒結的過程中磷滲入硅中以形成較高濃度N+摻雜，但是磷容易揮發，并且磷在硅中的擴散系數較小，在通常的峰值燒結溫度(900°C左右)及燒結時間下(整個過隧道爐時間為2分鐘左右，峰值溫度區域段時間只有I秒左右)，漿料中的磷很難達到預期的摻雜效果。
[0005]從電池電極方面進行改進，提高太陽電池的光電轉換效率的方法之一是光誘導電鍍銀工藝(LIP)。該工藝的方法是首先在硅片的向光面印刷銀漿，過隧道爐燒結后形成種子層電極柵線，然后再對種子層電極柵線進行光誘導電鍍銀。LIP工藝一方面改善了燒結后的種子層電極柵線的結構，另一方面也可降低正面銀漿的用量。但是，目前還未有適合于用作LIP工藝的種子層漿料的成熟產品。采用LIP工藝制作向光面電極的生產廠家，都沿用以前常規絲網印刷的向光面電極銀漿作為種子層漿料，其導致絲印后電極柵線的細密度達不到設計要求，后續光誘導電鍍后的電極柵線的寬度增加過大，遮光面積增大，使得電池最終光電轉換效率的提升效果并不顯著。
【發明內容】
[0006]本發明解決了現有技術中LIP工藝制作SE太陽電池過程中沒有合適的種子層漿料，導致絲印后電極柵線達不到要求，使得光電轉換效率仍較低的技術問題。
[0007]本發明提供了一種晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料，所述種子層漿料中含有功能粉體、無機玻璃粉和有機載體；所述功能粉體中含有A粉、B粉和C粉，所述A粉選自錫粉或/和鉛粉，所述B粉為娃粉,所述C粉為秘粉或/和鋪粉。
[0008]本發明還提供了所述晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料的制備方法，包括將無機玻璃粉先分散于有機載體中，然后分批加入功能粉體，研磨后得到所述晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料。
[0009]進一步地，本發明提供了一種晶體硅SE太陽電池片的制備方法，包括以下步驟:先在硅片背面依次印刷背面銀導電漿料和背場鋁漿料，烘干后在硅片正面印刷本發明提供的種子層漿料，入隧道爐烘干并燒結后在硅片正面形成電極柵線，然后在電極柵線表面進行光誘導電鍍銀，得到所述晶體硅SE太陽電池片。
[0010]最后，本發明提供了一種晶體硅SE太陽電池片，所述晶體硅SE太陽電池片由本發明提供的制備方法制備得到。
[0011]本發明提供的晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料，采用A粉、B粉和C粉的混合物(其中A粉為錫粉或/和鉛粉，B粉為娃粉，C粉為秘粉或/和鋪粉)作為功能粉體,米用該種子層漿料燒結后形成種子層電極柵線，其細密度較高，且與硅片附著力良好，電鍍后焊接性能好，因在電池的正面電極線下形成選擇性發射極(SE)區域，電池的串聯電阻低，形成的太陽電池片的光電轉化效率得到明顯提高。同時，該種子層漿料中不使用或少量使用金屬銀，能有效降低電池片正面電極的制作成本。
【具體實施方式】
[0012]本發明提供了一種晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料，所述種子層漿料中含有功能粉體、無機玻璃粉和有機載體；所述功能粉體中含有A粉、B粉和C粉，所述A粉選自錫粉或/和鉛粉，所述B粉為娃粉,所述C粉為秘粉或/和鋪粉。
[0013]本發明提供的晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料，采用A粉、B粉和C粉的混合物(其中A粉為錫粉或/和鉛粉，B粉為娃粉，C粉為秘粉或/和鋪粉)作為功能粉體，米用該種子層漿料燒結后形成種子層電極柵線，其細密度較高，且與硅片附著力良好，電鍍后焊接性能好，串阻低，在電極線下形成選擇性發射極(SE)區域，形成的晶體硅SE太陽電池片的光電轉化效率得到明顯提高。同時，該種子層漿料中不使用或少量使用金屬銀，能有效降低SE太陽電池片正面電極的制作成本。
[0014]優選情況下，以功能粉體的總質量為基準，其中A粉的含量為9(T98wt%，B粉的含量為f5wt%，C粉的含量為f5wt%。具體地，所述功能粉體中，A粉(即錫粉或/和鉛粉)為功能粉體的主體，其作為導電金屬粉末，其熔點較銀的熔點低。A粉在功能粉體中占絕大部分含量，而A粉的熔點較低，在通常的燒結溫度與時間下，能發生短時間熔融并流動，而B粉(即硅粉)因具有較高的熔點，因此，其顆粒狀分布于熔融的A粉中，對A粉起一個骨架支撐作用，并且在高溫下B粉中硅原子與硅片的硅原子發生相互作用，可增強燒結后的殘余物與硅片的附著力。同時，熔融A粉能充分填充功能粉體之間或硅片表面的間隙，從而形成較強的機械咬合，進一步增強種子層漿料燒結殘余物與硅片的附著力。而功能粉體中的C粉作為功能粉體中的N型摻雜源，在目前常規燒結狀況下，鉍或銻原子對硅基底的擴散濃度不夠，形成摻雜效果不好。因此本發明中，優選情況下，適當提高燒結峰值溫度，并延長燒結時間，在具有較高軟化點Ts的無機玻璃粉的作用下，含有C粉的種子層漿料燒結時可在種子層下的硅片中形成有效濃度的N+型摻雜，從而在正面電極線下形成選擇性發射極(SE)區域。同時，較高溫度的燒結可使種子層電極柵線對硅片的附著力更牢固，有機殘余物更少，種子層體積電阻更小。
[0015]本發明中，所述功能粉體中的金屬粉體(例如A粉(即錫粉或/和鉛粉)、C粉(即鉍粉或/和銻粉))的粒徑需嚴格控制，粒徑太大，則會導致漿料燒結后形成種子層電極柵線致密度不夠，從而影響載流子的傳輸；而粒徑太小，該類粉體的燒結活性太強，功能粉體在熔融時易發生流失，造成燒結后電極柵線發生斷線現象。優選情況下，所述A粉的中粒徑Dki為0.2^2.0Mm,更優選為0.5^1.0Mm。類似地，所述C粉的中粒徑D5tl為0.2^2.0Mm,更優選為 0.5~1.0Mm。
[0016]所述B粉(即硅粉)的中粒徑D5tl為2(T300nm，更優選為50_150nm。
[0017]為了進一步減少電鍍前種子層電極柵線的體積電阻，作為本發明的一種優選實施方式，所述功能粉體中還含有D粉，所述D粉為銀粉。通過D粉(即銀粉)的加入，能增強漿料形成的種子層電極柵線的導電功能。以功能粉體的總質量為基準，D粉的含量為l.(TlOwt%。本發明中，所述D粉的中粒徑D5tl為0.1~2.0Mm，更優選為0.2~1.0Mm。所述D粉的比表面積為1.(T3.0m2/g，振實密度為4.(T5.0g/cm3。更優選情況下，所述銀粉采用球形微細銀粉。
[0018]本發明提供的種子層漿料中，以漿料總質量為基準，其中功能粉體含量為4(T70wt%，無機玻璃粉含量為5~15wt%，有機載體含量為20~45被％。由于其中功能粉體的含量僅占漿料總量的40-70wt%，即功能粉體的含量遠低于目前的常規正面銀漿中的銀粉含量，因此本發明提供的種子層漿料一方面可降低材料的成本，另一方面可降低漿料的粘稠度，優化其施工性能，防止漿料印刷后形成的種子層電極柵線出現斷線現象。
·[0019]本發明中，所述無機玻璃粉和有機載體均為現有技術中常規正面銀漿中常用的各種無機玻璃粉、有機載體，本發明沒有特殊限定。
[0020]例如，所述無機玻璃粉為Bi2O3-SiO2-ZnO體系玻璃粉和/或Bi2O3-SiO 2_B203體系玻璃粉。優選情況下，所述無機玻璃粉的中粒徑D5tl為0.1-1.0Mm、軟化點Ts為50(T600°C。
[0021]其中，Bi2O3-SiO2-ZnO體系玻璃粉的組成為:70~80wt% 的 Bi2O3,8~15wt% 的 SiO2,5~10wt% 的 ZnO，I~5wt% 的 TiO2。Bi2O3-SiO2-B2O3 體系玻璃粉的組成為 75~85wt% 的 Bi2O3,10~20wt% 的 SiO2,1~5wt% 的 B2O3。
[0022]本發明中，所述無機玻璃粉可直接采用商購產品，也可自己制備，制備方法為本領域技術人員公知。例如，制備所述無機玻璃粉的方法可以為:采用V型混合機將各組成玻璃粉的氧化物粉末混合均勻，轉入剛玉坩堝中并置于硅碳棒爐中，升溫至55(T600°C保溫
0.5^1.0h，再升溫至125(T130(TC保溫1.5^2.5h，水淬過濾得到玻璃珠，球磨后得到所述無機玻璃粉。其中，研磨包括先濕磨后干磨，例如可以為:將玻璃珠裝入球磨罐，按質量比氧化鋯球:玻璃珠:去離子水=4:1:0.7，罐速300轉/分鐘，濕磨6.5h，過濾后烘干，再干磨
0.5h，干磨時氧化鋯球與玻璃粉的質量比為1:2。
[0023]所述有機載體中含有有機溶劑、增稠劑和助劑。其中，所述有機溶劑可以采用現有技術中常用的多種溶劑的組合，例如可選自松油醇、鄰苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇(DBP)、松節油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、十二醇酯中的兩種或兩種以上。所述增稠劑選自乙基纖維素、硝化纖維素、樹脂類粘結劑中的一種或多種。所述助劑選自聚酰胺粉末、改性氫化蓖麻油、十六醇、十八醇中的一種或多種。以所述有機載體的總質量為基準，其中溶劑的含量為70-95wt%，增稠劑的含量為3.0-15wt%,助劑的含量為
0.5-5.0wt%。所述有機載體的制備方法也為本領域人員所公知，直接將增稠劑以及助劑加入至有機溶劑中，在5(T80°C下使其充分溶解并攪拌均勻，即可得到透明均一的有機載體。
[0024]本發明還提供了所述晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料的制備方法，包括將無機玻璃粉先分散于有機載體中，然后分批加入功能粉體，研磨后得到所述晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料。
[0025]其中，分散可采用高速分散機進行。優選情況下，所述功能粉體的分批次數為2-3次，每次加入后攪拌均勻，再加入下一批次；全部加完后，高速攪拌均勻。所述研磨可采用三輥研磨機進行。優選情況下，研磨至漿料細度小于5Mm、粘度為5(T90Pa*s即可。其中，粘度采用NDJ-79型粘度計在75轉/分鐘、25°C下測量得到。
[0026]本發明提供了還一種晶體硅SE太陽電池片的制備方法，包括以下步驟:先在硅片背面依次印刷背面銀導電漿料和背場鋁漿料，烘干后在硅片正面印刷本發明提供的種子層漿料，入隧道爐烘干并燒結后在硅片正面形成電極柵線，然后在電極柵線表面進行光誘導電鍍銀，得到所述晶體硅SE太陽電池片。
[0027]本發明中，所述背面銀導電漿料、背場鋁漿料均為本領域技術人員常用的各種常規漿料，本發明沒有特殊限定，此處不再贅述。所述硅片可為單晶硅片或多晶硅片，本發明沒有特殊限定。
[0028]采用本發明提供的種子層漿料對太陽電池的向光面進行絲網印刷，燒結后形成電池片的種子層電極柵線，然后對電池片進行光誘導電鍍(LIP)純銀，即可得到具有選擇性發射極(SE)結構的太陽電池片。
[0029]本發明中，印刷種子層漿料的方法為絲網印刷。本發明的發明人發現，采用絲網印刷種子層漿料并燒結得到種子層電極柵線，其不會發生斷線現象，并且種子層副柵線越細、越矮越好。這是因為，副柵線越細，遮光面積越小；而柵線越矮，種子層柵線與硅的接觸電阻越小、在柵線的高度方向的電阻也越小，同時預留給后續電鍍銀的高度空間增加，此時，電極柵線的體積電阻主要由電鍍銀的性質決定，從這個意義上講，并不要求種子層漿料燒結后殘余物的電阻率很低，種子層只需要能提供載流子的導電通路即可，而電池片向光面的電極柵線的體積電阻的減少主要是依靠較厚的電鍍銀層來實現的。優選情況下，所述絲網印刷可采用360目、線寬為30 y m、線徑為16 u m、膜厚為5 u m的絲網進行，但不局限于此。本發明中，絲網印刷時種子層漿料的印刷用量可根據電池片的尺寸進行適當選擇。例如，針對156 X 156mm電池片，印刷濕重為30-40mg,即每片156 X 156m型電池片的種子層衆料印刷濕重為30_40mg。
[0030]如前所述，本發明中，需適當提高燒結峰值溫度，并延長燒結時間，在具有較高軟化點Ts的無機玻璃粉的作用下，使得含有C粉的種子層漿料燒結時在種子層下的硅片中形成有效濃度的N+型摻雜，從而在正面電極線下形成選擇性發射極(SE)區域。優選情況下，燒結時的預熱溫度為30(T500°C，峰值溫度為94(T980°C，整個過隧道爐的時間為3?5min，峰值燒結時間為2?4s。[0031] 通過絲網印刷和燒結，得到向光面印刷有電極柵線的硅片，該電極柵線的寬度為40~50μM，高度為3~6μm。然后再采用光誘導電鍍銀工藝(LIP)工藝在電極柵線上進行光誘導電鍍銀。所述光誘導電鍍銀的方法為本領域技術人員所公知，本發明沒有特殊限定。
[0032]優選情況下，光誘導電鍍銀時電解液溫度為35~40°C，鍍層厚度為8~12μM。具體地鍍銀量可根據電池的尺寸進行適當選擇。流入，針對156X156mm電池片，鍍銀量為100-150mg，即每片156X 156mm電池片的鍍銀量為100_150mg。電鍍完成出槽后，將電池片整體采用熱風吹干，即得到本發明提供的晶體硅SE太陽電池片。
[0033]因此，本發明最后提供了一種晶體硅SE太陽電池片，所述晶體硅SE太陽電池片由本發明提供的制備方法制備得到。
[0034]采用本發明提供的種子層漿料以及制備方法，制備晶體硅SE太陽電池片，不需要額外的設備和工藝步驟，擴散、腐蝕、金屬化工藝與傳統電池的制作工藝完全相同，也不需要直接印刷掩膜層法所需要的掩膜材料、對正工藝及設備，大大簡化了生產工藝和生產成本。并且，采用本發明提供的種子層漿料印刷后得到的電極柵線細密，燒結后與硅片附著力優良，電鍍后焊接性能好，串阻低，電池片的光電轉換效率明顯得到提高。同時，種子層漿料中不使用或少量使用金屬銀，因此也極大地降低了電池片正面電極的制作成本。
[0035]以下結合實施例將對本發明做進一步的說明。實施例及對比例中所采用原料均通過商購得到，本發明沒有特殊限定。
[0036]實施例1
(1)無機玻璃粉的制備
稱取78wt%的Bi203、10wt%的Si02、8wt%的Zn0、4wt%的TiO2,采用V型混合機混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳棒爐，升溫預熱到550°C，保溫0.5h，再升至1250°C，熔煉0.5h，水淬過濾，將得到的玻璃珠裝入球磨罐，控制質量比氧化鋯球:玻璃珠:去離子水=4:1:
0.7，罐速300/分鐘，球磨7h，過濾烘干，再干磨lh，干磨時氧化鋯球與玻璃珠的質量比為1:2，得到本實施例的無機玻璃粉，測試其中粒徑D5tl為0.67Mm,軟化點Ts為520°C。
(2)有機載體的制備
按照質量比十二醇酯:丁基卡必醇:丁基卡必醇醋酸酯=70:20:10將其混合均勻，得到混合溶劑。以載體總量為基準，稱取13wt%乙基纖維素STD-100 (陶氏產，粘度為100)，
2.0被％十六醇，2.0wt%氫化蓖麻油，83被％混合溶劑，加熱至75 °C使其充分溶解，并攪拌均勻，得到均一的有機載體。
(3)種子層漿料SI的制備
取94wt%金屬錫粉(中粒徑D5tl為0.72±0.1 u m,上海宏瑞實業股份有限公司生產，純度> 99.90%,后續實施例除非特別說明，否則錫粉參數與本實施例相同)，3wt%硅粉(中粒徑D50為90±10nm，北京德科島晶科技股份有限公司生產，純度≥99.90%，后續實施例除非特別說明，否則硅粉參數與本實施例相同)，3wt%的金屬鉍粉(中粒徑D5tl為80±10nm，上海水田材料科技有限公司生產，純度≥ 99.9%，后續實施例除非特別說明，否則鉍粉參數與本實施例相同)，采用V型混合機將其混合均勻，得到功能粉體。以漿料總量為基準，取40wt%由步驟(2)得到的有機載體，置于高速分散機的不銹鋼罐中，一邊攪拌，一邊加入占漿料總量
8.0wt%的步驟(1)得到的無機玻璃粉，攪拌均勻，然后分3次加入52被％功能粉體，每次加入后先攪勻，再加下一次；全部加完后，高速攪勻。最后采用三輥研磨機進行研磨至漿料細度小于5Mm，采用NDJ-79型粘度計在75轉/分鐘、25°C下測量其粘度為68.2Pa *s，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料，記為SI。
[0037]實施例2
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S2，不同之處在于:
步驟(3)中，功能粉體的組分為:98wt%金屬錫粉，lwt%娃粉，lwt%金屬秘粉；
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S2，其粘度為
67.6Pa ? S0
[0038]實施例3
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S3，不同之處在于:
步驟(3)中，功能粉體的組分為:90wt%金屬錫粉,5wt%娃粉,5wt%金屬秘粉；
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S3，其粘度為70.2Pa ? S0
[0039]實施例4
采用與實施例1相同的步 驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料
54,不同之處在于:
步驟(3)中，采用金屬鉛粉(中粒徑05(|為0.83±0.lMffl，上海宏瑞實業股份有限公司生產，純度> 99.9%)替代實施例1中的金屬錫粉，采用金屬銻粉(中粒徑D5tl為65±10nm，上海水田材料科技有限公司生產，純度≤99.95%)替代實施例1中的金屬鉍粉；
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S4，其粘度為72.9Pa ? S0
[0040]實施例5
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料
55,不同之處在于:
步驟(3)中，將金屬鉍粉改為金屬鉍粉和銻粉的混合物(金屬鉍粉與金屬銻粉的質量比為 1:1);
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S5，其粘度為
68.9Pa ? S0
[0041]實施例6
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料
56,不同之處在于:
步驟(3)中，采用金屬鉛粉(中粒徑05(|為0.83±0.lMffl，上海宏瑞實業股份有限公司生產，純度> 99.9%)與金屬錫粉的混合物(金屬鉛粉與金屬錫粉的質量比為1:1)替代實施例1中的金屬錫粉；
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S6，其粘度為70.2Pa ? S0
[0042]實施例7
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S7，不同之處在于: 步驟(3)中，功能粉體的組分為:92wt%金屬錫粉,3wt%娃粉,3wt%金屬秘粉，2wt%球形微細銀粉(銀粉中粒徑D5tl處在0.67±0.05Mm，比表面積o為1.22m2/g，振實密度為
4.42g/cm3，采用化學還原法生產，四川長城金銀股份有限公司產品)；
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S6，其粘度為64.3Pa ? S。
[0043]實施例8
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料
58,不同之處在于:
步驟(3)中，功能粉體中金屬錫粉的中粒徑D5tl為1.86±0.1ii m，硅粉的中粒徑D5tl處在1.75±0.1 Pm，金屬鉍粉的中粒徑D5tl在1.97 ±0.1um ；
通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S8，其粘度為54.8Pa ? S0
[0044]實施例9
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料
59,不同之處在于:
步驟(3)中，功能粉體用量為70wt%，玻璃粉用量為2wt%，有機載體用量為28wt% ；通過上述步驟，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S9，其粘度為85.8Pa ? S0
[0045]對比例I
采用與實施例1相同的步驟制備本對比例的晶體硅SE太陽電池片向光面導電漿料DSl,不同之處在于:
步驟(3)中，采用52wt%球形微細銀粉(銀粉中粒徑D5tl處在0.67±0.05Mm,比表面積O為1.22m2/g，振實密度為4.42g/cm3，采用化學還原法生產，四川長城金銀股份有限公司產品)替代實施例1中的52wt%的功能粉體；
通過上述步驟，得到本對比例的晶體硅SE太陽電池片向光面導電漿料DSl，其粘度為48.8Pa ? S0
[0046]對比例2
采用與實施例1相同的步驟制備本對比例的晶體硅SE太陽電池片向光面導電漿料DS2，不同之處在于:
步驟(2)中，有機載體的組分為:9wt%乙基纖維素STD-4 (陶氏產，粘度為4)，1.0wt%十六醇，3.0wt%氫化蓖麻油,87wt%混合溶劑；
步驟(3)中，取85wt%純銀粉(采用化學還原法生產，中粒徑D5tl為1.15±0.1Oum,比表面積為1.23m2/g，振實密度5.25g/cm3,日本DOWA公司產品)，5wt%無機玻璃粉，10wt%有機載體，采用攪拌器加以攪拌，然后經過碾磨加工，得到本對比例的晶體硅SE太陽電池片向光面導電漿料DS2。
[0047]實施例10
多晶硅片規格:156 X 156mm，厚度為200 iim (腐蝕前)，印刷前厚度為180 y m。先采用200目的絲網印刷背面銀導電漿料(杜邦PV505，三線八段制，印刷濕重為0.035^0.050g),烘干，再采用絲網目數為280目的絲網印刷背場鋁漿料(碩禾108C，印刷濕重為1.r1.6g)，烘干，烘干溫度均為150°C，烘干時間為5分鐘。然后采用360目、線寬為30i!m、線徑為16 u m、膜厚為5 u m的絲網將晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料SI印刷在硅片的向光面上，印刷濕重為30±5毫克，入隧道爐中烘干燒結，預熱溫度為30(T50(TC，峰值溫度為965°C，整個過隧道爐的時間為3分鐘45秒，峰值燒結時間為2.5秒，形成電極柵線。再采用光誘導電鍍銀工藝在電極柵線上進行光誘導電鍍銀，電解液溫度為35°C，鍍層厚度為14Mm，鍍銀量為140mg。電鍍后出槽，將電池片整體采用熱風吹干，得到本實施例的晶體硅SE太陽電池片，記為S’ I。
[0048]實施例11-18
采用與實施例10相同的步驟制備晶體硅SE太陽電池片S’ 2-S’ 9，不同之處在于:分別采用晶體硅SE太陽電池片向光面種子層漿料S2-S9取代實施例10中的SI。
[0049]對比例3-4
采用與實施例10相同的步驟制備晶體硅SE太陽電池片DS’ 1-DS’ 2，不同之處在于:分別采用體硅SE太陽電池片向光面導電漿料DS1-DS2取代實施例10中的SI。
[0050]性能測試
本發明采用200片電池進行試驗，測得的數據取平均值。
[0051](I)表面狀況:采用3飛倍放大鏡觀察各晶體硅SE太陽電池片S’ 1-S’ 9和DS ’ 1-DS’ 2的向光面電極表面狀況，若表面光滑、無積點與孔洞現象，記為OK，否則記為NG。
[0052](2)與硅片的附著強度:將硅片整個背表面分別印刷漿料S1-S9和DS1-DS2，過隧道爐燒結。將光伏玻璃、EVA、印刷漿料并燒結后的硅片、EVA及TPT按順序疊放，并進行層壓，用刀刻Icm寬的長條，使用山度SH-100推拉力計沿135°方向對其進行拉力測試，測其單位寬度上的平均剝離力，單位為N/cm。
[0053](3)焊接強度:選用上海勝陌2X0.2mm錫鉛焊帶，用漢高X32-10I型助焊劑浸泡后烘干，然后在330°C下對燒結好的背電極進行手工焊接。待電池片自然冷卻后，使用山度SH-100拉力機沿45°方向對焊接好的電極進行拉力測試，單位為N。
[0054](4)填充因子與光電轉化效率:采用單次閃光模擬測試儀器對各電池片S’ 1-S’ 9和DS’ 1-DS’ 2進行測試得到。測試條件為標準測試條件(STC):光強:1000W/m2 ;光譜:AMl.5 ;溫度:25°C。
[0055]以上測試重復200次，記錄其平均值。測試結果如表1所示中。
表1
【權利要求】
1.一種晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料，其特征在于，所述種子層漿料中含有功能粉體、無機玻璃粉和有機載體；所述功能粉體中含有A粉、B粉和C粉，所述A粉選自錫粉或/和鉛粉，所述B粉為娃粉,所述C粉為秘粉或/和鋪粉。
2.根據權利要求1所述的種子層漿料，其特征在于，以功能粉體的總質量為基準，其中A粉的含量為9(T98wt%，B粉的含量為I~5wt%，C粉的含量為I~5wt%。
3.根據權利要求1或2所述的種子層漿料，其特征在于，所述A粉的中粒徑D5tl為0.1~1.0Mm,所述B粉的中粒徑D5tl為2(T300nm，所述C粉的中粒徑D5tl為0.1~1.0Mm。
4.根據權利要求1或2所述的種子層漿料，其特征在于，所述功能粉體還含有D粉，所述D粉為球形微細銀粉。
5.根據權利要求4所述的種子層漿料，其特征在于，以功能粉體的總質量為基準，D粉的含量為1.0~10wt%。
6.根據權利要求4所述的種子層漿料，其特征在于，所述D粉的中粒徑D5tl為0.1~2.0Mm,比表面積為1.0~3.0m2/g，振實密度為4.0~5.0g/cm3。
7.根據權利要求1所述的種子層漿料，其特征在于，以漿料總質量為基準，其中功能粉體含量為4(T70wt%，無機玻璃粉含量為5~15wt%，有機載體含量為2(T45wt%。
8.根據權利要求1或7所述的種子層漿料，其特征在于，所述無機玻璃粉的中粒徑Dki為 0.1-1.0Mm、軟化點 Ts 為 50(T600°C。
9.根據權利要求1或7所述的種子層漿料，其特征在于，所述無機玻璃粉為Bi2O3-SiO2-ZnO 體系玻璃粉和 / 或 Bi2O3-SiO2-B2O3 體系玻璃粉；其中，Bi2O3-SiO2-ZnO 體系玻璃粉的組成為:70~80wt%的Bi203, 8~15wt%的Si02，5~10wt%的ZnO, I~5wt%的TiO2 ；Bi2O3-SiO2-B2O3 體系玻璃粉的組成為 75~85wt% 的 Bi2O3,10~20wt% 的 SiO2,1~5wt% 的 B203。
10.根據權利要求9所述的種子層漿料，其特征在于，制備所述無機玻璃粉方法為:采用V型混合機將各組成玻璃粉的氧化物粉末混合均勻，轉入剛玉坩堝中并置于硅碳棒爐中，升溫至55(T600°C保溫0.5~1.0h，再升溫至125(Tl30(TC保溫1.5~2.5h，水淬過濾得到玻璃珠，球磨后得到所述無機玻璃粉。
11.根據權利要求1所述的種子層漿料，其特征在于，所述有機載體中含有有機溶劑、增稠劑和助劑；所述有機溶劑選自松油醇、鄰苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇、松節油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、十二醇酯中的兩種或兩種以上；所述增稠劑選自乙基纖維素、硝化纖維素、樹脂類粘結劑中的一種或多種；所述助劑選自聚酰胺粉末、改性氫化蓖麻油、十六醇、十八醇中的一種或多種。
12.權利要求1所述的晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料的制備方法，其特征在于，包括將無機玻璃粉先分散于有機載體中，然后分批加入功能粉體，研磨后得到所述晶體硅SE太陽電池向光面種子層漿料。
13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，研磨至漿料細度小于5Mm、粘度為50~90Pa.S0
14.一種晶體硅SE太陽電池片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:先在硅片背面依次印刷背面銀導電漿料和背場鋁漿料，烘干后在硅片正面印刷權利要求1-11任一項所述的種子層漿料，入隧道爐烘干并燒結后在硅片正面形成電極柵線，然后在電極柵線表面進行光誘導電鍍銀，得到所述晶體硅SE太陽電池片。
15.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，印刷種子層漿料的方法為絲網印刷，印刷濕重為30-40mg ;燒結時的預熱溫度為30(T50(TC，峰值溫度為94(T980°C，整個過隧道爐的時間為3飛min，峰值燒結時間為2~4s。
16.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，光誘導電鍍銀的電解液溫度為35-400C，鍍銀厚度為8-12 μ m,鍍銀量為100_150mg。
17.一種晶體硅SE太陽電池片，其特征在于，所述晶體硅SE太陽電池片由權利要求14-16任一項所述的制備方法制備得 到。
【文檔編號】H01L31/0224GK103578598SQ201210263571
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月28日 優先權日:2012年7月28日
【發明者】譚偉華, 廖輝, 管玉龍, 符燕青, 姜占鋒 申請人:比亞迪股份有限公司