本發明涉及一種晶體硅太陽能電池用背場鋁漿，具體還涉及一種高效低翹曲度晶體硅太陽能電池背場鋁漿及其制備方法，屬于太陽能電池
技術領域：
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背景技術：
：降低太陽能發電成本，是競爭日益激烈的光伏產業追求的目標。第一：降低硅原料成本，一般需要向更薄的硅片發展，采用更薄的硅片是以后晶體硅太陽能電池產業發展的趨勢之一。硅原料的缺乏，加速了硅片向薄片化發展，許多光伏企業所用的硅片的厚度已經在180～220μm之間，而現階段的太陽能電池背面基本上是采用鋁背場，這種鋁背場起到一個P+層的作用，阻止少數載流子向背表面的遷移雖然可以減少背面的復合速度，使背面復合速度在1000～10000cm/s，但同時也會帶來一些新的問題，由于鋁和硅的熱膨脹系數的不同，在硅片小于150μm的時候，經過燒結之后，片子就會彎曲，在一定程度上提高了電池生產線和組件的碎片率，影響產能輸出。而且由于晶體硅是間隙帶材料，光吸收系數小，太陽能電池厚度減小時，由于透射光引起的損失隨著厚度的減小而增大，對于間接禁帶材料硅來說，這種損失比直接禁帶材料的大。第二：提高電池片的轉換效率。這就需要新的技術和薄片化相結合。一方面，開發出新的抗彎曲的漿料(對于薄片)是一種途徑，雖然這方面已經取得不錯的成績，但是由于鋁背場的本征緩和鈍化的特性，當硅片的厚度小于150μm的時候，鋁背場的這種特性就會對太陽能電池效率存在很大的限制。另一方面，對于薄片化的電池片，需要很好的背面鈍化效果。背鈍化太陽電池是晶體硅太陽電池的發展方向，通過在太陽電池背面鍍上一層鈍化膜，可以提高少子壽命，從而提高電池效率。背鈍化太陽電池背面的金屬化采 取局部金屬接觸的方式，通過使用激光或蝕刻漿料的方式在鈍化膜上開槽或開孔，然后印刷AL漿進行燒結。新型電池片的技術對鋁漿也提出新的要求。首先背鈍化采用大多采用氧化鋁鈍化層，需要再背面開孔，印刷鋁漿經燒結后，開孔處形成鋁硅合金層。其次鋁漿與氧化鋁鈍化層不能過多的反應，影響鈍化效果，但又不能不反應導致拉力不足。最后鋁漿經燒結后需要耐水煮。技術實現要素：本發明的首要目的在于，匹配現有電池片的背鈍化技術，提供一種高效、高拉力、耐水煮的背鈍化太陽能鋁漿的制備方法。在高含鉛玻璃中，Pb2+離子處于四方椎體的頂端，鉛離子的惰性電子處于遠離四個氧離子的一面，形成一種螺旋形的鏈狀結構，在玻璃中與硅氧四面體SiO4通過頂角或共邊相連接，形成一種特殊網絡，使PbO-SiO2系統具有很寬的玻璃形成區，并決定了氧化鉛在硅酸鹽熔體中的高助熔性。無鉛玻璃體系中，理論上Bi是代替Pb的最佳元素，隨著BiO3三角體逐漸被BiO4四面體結構代替，使玻璃的粘度降低，但往往在配方中需要加入量非常大，且效果比PbO差。本發明的玻璃粉中引入ZnO以及B2O3，與Bi2O3搭配使用，起到替代PbO的作用；ZnO熔點較低，在玻璃中可以大幅降低玻璃的軟化點，增加玻璃的流動性，從而可以提高鋁漿的耐水煮性能，同時降低膨脹系數；但ZnO增多后玻璃容易結晶，因此引入助熔性很強的B2O3、BaCO3降低玻璃在淬火過程中的結晶化，從而提高玻璃對硅基片的浸潤性；SiO2提供形成玻璃所需的網絡結構，Bi2O3、 ZnO、SiO2以及B2O3決定了玻璃的主要結構，熔點低且網絡穩定；CaCO3在高溫時可降低玻璃粉的粘度，同時促進玻璃的熔化及澄清，使用在鋁漿中，可以促進玻璃粉“吃”鋁粉表面的氧化鋁，使大量鋁液流入罐孔中，增加了硅鋁合金形成的量。從而增加開路電壓，提高光電轉化效率；Al2O3可以大幅度提高玻璃的網絡結構穩定性，降低玻璃的膨脹系數，提高玻璃的耐酸性。MoO可以顯著增加玻璃液的潤濕能力，使玻璃液能有效的“吃”鋁粉表面氧化層增加了硅鋁合金形成的量。從而增加開路電壓，提高光電轉化效率，同時可以增加玻璃粉對鈍化層的潤濕，增加附著力。BeO能明顯降低玻璃的熱膨脹系數提高玻璃的熱穩定性及化學穩定性，且BeO在Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2體系中，能有效阻礙玻璃粉與鈍化層大量反應，保護了鈍化層，提高了電池轉化效率。BeO加入量可以使Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2體系中鋁達到接近飽和程度，所以可以保護鈍化層。La2O3加入可以有效提高硅鋁合金層的致密性，提高開路電壓，增加電性能。La2O3是一種硅鋁合金的變質劑，可以有效的改變硅鋁合金在冷卻析晶階段，合金層的致密性。在太陽能燒結過程中，冷卻速度很快，La2O3作用是讓硅鋁合金析出為針狀致密性的結構，而非片狀松散型的結構，從而提高開路電壓增加電性能。La2O3在冷卻過程中會富集在硅鋁合金層上改變了合金層的擇優生長方向，使界面粗造化，表現出各項同性的生長趨勢，從而合金的形態由針片狀變為短棒狀甚至點狀致密性。有及添加劑為聚酰胺蠟，是增加漿料的觸變性，主要是為了提高在印刷過程中漿料在背鈍化開孔處的流動，讓漿料靠自身流動滲入孔洞中。其次：背鈍化鋁漿固含量較高，常規鋁漿難以通過300目以上絲網，所以需求觸變性高的鋁漿。最后觸變性高的鋁漿易保存。不發生沉降、分層等。加入Bi2O3主要是提高漿料在高溫燒結時候的流動性。保證了鋁漿與開孔處的接觸面積。進而提高開路電壓與短路電流。為解決以上技術問題，本發明所提供的一種背鈍化太陽能電池鋁漿，其特征在于：該鋁漿的組成及其重量百分數為：鋁粉75～85％、無鉛玻璃粉2-8％、有機粘合劑15-23％、無機粘合劑1.5～3.6％，余量為有機載體，其中各組分的重量百分數之和為100％。所述鋁粉為純度＞99.9％，1-2um的球形鋁粉，振實密度為≥1.1g/cm3，氧含量為1.3-1.8，3-4um的球形鋁粉振實密度為1.30g/cm3，氧含量為0.6-0.9，5-7um的球形鋁粉振實密度為1.45g/cm3，氧含量為0.30-0.40形貌為球形。所述有機載體為：醋丁酸纖維素3～8％，丁基卡必醇40～65％，丁基卡必醇醋酸酯20～30％，丙烯酸樹脂2～6％、醇酯十二8％～15％，吐溫-852～7％，檸檬酸三丁酯2～8％。根據權利要求1所述的背鈍化太陽能電池鋁漿，其特征在于：所述無鉛玻璃粉按質量份組成為：ZnO35-55％，Bi2O310-30％，H2B2O412-20％，SiO20.5-3％，CaCO3，0.7-3.5％，Al2O30.5-2％，Sb2O310-20％、BaCO310-15％、MoO3-5％、BeO1-3％、La2O33-6％。所述有機粘合劑為聚酰胺蠟。所述無機粘合劑為Bi2O3。本發明的優點在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種晶體硅太陽能電池背場鋁漿的制備方法，制成的鋁漿光電轉化效率高，附著力高，且高溫老化后附著力轉化效率衰減小，耐水煮性能好。具體實施方式實施例一醋丁酸纖維素3％丁基卡必醇50％丁基卡必醇醋酸酯20％丙烯酸樹脂6％醇酯十二12％吐溫-857％檸檬酸三丁酯2％(1)制取所述有機載體：將上述組分按比例稱取后，置于反應釜內加熱至80～100℃，邊加熱邊攪拌，攪拌5-8h，用200目篩網過濾載體，放置在不銹鋼桶中待用。ZnO35％Bi2O318％H2B2O415％SiO22％CaCO32％Al2O31％Sb2O310％BaCO310％MoO3％BeO1％La2O33％(2)制取無鉛玻璃粉：將上述組分按比例稱取，用混料機混合均勻后，裝入石英坩堝中，在110℃烘箱中烘干2～3h，然后將石英坩堝取出置于箱式爐中以20℃/min升溫至1000℃～1300℃溫度下熔煉0.3～0.8h，然后采用去離子水淬火后將玻璃渣烘干，放入顎式粉碎機中，粉碎至25μm一下。然后干法球磨1.5～3h，過篩得到粒徑2.3μm以下的無鉛玻璃粉；鋁粉75％有機粘合劑15％無機粘合劑2％有機載體6％無鉛玻璃粉2％(3)將所述鋁粉、有機粘合劑、無機粘合劑、有機載體和無鉛玻璃粉混合均勻后用三輥研磨機軋至細度≤15μm，粘度為25～37Pa.s的背鈍化太陽能電池鋁漿實施例二：醋丁酸纖維素4％丁基卡必醇55％丁基卡必醇醋酸酯20％丙烯酸樹脂2％醇酯十二10％吐溫-854％檸檬酸三丁酯5％(1)制取所述有機載體：將上述組分按比例稱取后，置于反應釜內加熱至80～100℃，邊加熱邊攪拌，攪拌5-8h，用200目篩網過濾載體，放置在不銹鋼桶中待用。ZnO44％Bi2O313％H2B2O412％SiO21％CaCO31.5％Al2O30.5％Sb2O310％BaCO310％MoO4％BeO1％La2O33％(2)制取無鉛玻璃粉：將上述組分按比例稱取，用混料機混合均勻后，裝入石英坩堝中，在110℃烘箱中烘干2～3h，然后將石英坩堝取出置于箱式爐中以20℃/min升溫至1000℃～1300℃溫度下熔煉0.3～0.8h，然后采用去離子水淬火后將玻璃渣烘干，放入顎式粉碎機中，粉碎至25μm一下。然后干法球磨1.5～3h，過篩得到粒徑2.3μm以下的無鉛玻璃粉；鋁粉76％有機粘合劑16％無機粘合劑1.5％有機載體4.5％無鉛玻璃粉2％(3)將所述鋁粉、有機粘合劑、無機粘合劑、有機載體和無鉛玻璃粉混合均勻后用三輥研磨機軋至細度≤15μm，粘度為25～37Pa.s的背鈍化太陽能電池鋁漿。上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。當前第1頁1 2 3