本發明屬于晶硅太陽能電池領域，具體涉及一種晶硅太陽能電池背電場用鋁漿及其制備方法。
背景技術：
：太陽能資源豐富、分布廣泛，是一種極具發展潛力的可再生能源。隨著能源短缺和環境污染等問題變得日益突出，太陽能光伏發電技術因其清潔、安全、便利等特點，已得到世界各國的普遍關注并不斷發展。太陽能電池的發展已經有30多年的歷史，市場中太陽能電池的種類較多，主要有單晶、多晶、非晶硅等。目前市場規模最大且技術最為成熟的是晶硅太陽能電池，鋁漿則是晶硅太陽能電池用于形成背面電場、提高光電轉化效率的重要材料。在晶硅太陽能電池的生產過程中，鋁漿經由絲網印刷以及高溫燒結等工藝環節，會在電池的背面形成一個高摻雜的P+背電場，能夠有效提高少數載流子的壽命從而提高電池的光電轉化效率。但是隨著電池的薄片化生產趨勢日益明顯，由于鋁漿與硅基體的熱膨脹系數差異較大，導致電池片在燒結過后出現明顯的翹曲變形，增加了電池片在后續組件安裝過程中的碎片率。進一步改進鋁漿性能，提升電池轉化效率同時降低電池硅片的翹曲度，逐漸成為研究的重點。鋁漿的成分與配方比較復雜，現有技術在配方與制備方法的改進方面研究較多，相關專利有CN104392770A、CN103208321A、CN105244074A、CN102142467A、CN101916610A、JP2009-129600、US2007/0079868A1等。這些技術提出通過調整玻璃粉成分或者開發適宜的無機添加劑等來降低電池片的翹曲，通過改進有機載體配方、調整鋁粉粒徑以及配比、優化玻璃粉的配方以及用量等方式來提升電池的光電轉化效率。這些方法具有一定的效果，但電池片翹曲的問題依然突出。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種能實現高效率低翹曲的鋁漿，及其制備方法。本發明的鋁漿可以在不借助無機添加劑的情況下通過促進鋁粉與硅基體的相互擴散并減少鋁漿的印刷濕重，兼顧電池的高效率與低翹曲。本發明的目的通過以下技術方案得以實現：本發明的晶硅太陽能電池用鋁漿包含70-80質量份的鋁粉；1-5質量份的玻璃粉以及15-25質量份有機載體。所述鋁粉為純度大于99.8%的球形鋁粉，平均粒徑在3-6μm，最大粒徑不超過15μm。所述玻璃粉包含Ba、Pb、Bi、B等多種元素的無機氧化物，有利于在高溫燒結過程中促進電池硅基體與鋁粉的相互擴散，從而促進鋁漿中鋁粉的利用效率，降低電池背電場的形成對鋁漿印刷濕重的需求。所述玻璃粉的平均粒徑為1-3μm，最大粒徑小于6μm，熔點在330-450℃。其組成成分以及相應質量份數為：BaO，0-30份；ZnO，0-25份；Bi2O3，30-60份；B2O3，10-30份；K2O，0-1份；TiO2，0-5份；MgO，0-3份；V2O5，1-20份；PbO，0-30份。制備玻璃粉所用原料均為分析純。所述玻璃粉的制備過程如下：按照重量配比稱取各原料粉末，過100目篩后將其混合于剛玉坩堝中，在500℃充分預熱后，將其置于高溫爐中加熱至1300℃左右，保溫2-3小時。原料完全熔融后，將高溫混合料攪拌均勻并水淬，獲得玻璃粉前驅體。使用氧化鋯磨球對前驅體進行機械球磨，球料比為2.5，轉速為450r/min，球磨時間大于20小時。所述有機載體包括如下質量份數的組分：松油醇50-70份；乙基纖維素3-10份；丁基卡必醇醋酸酯0-5份；丁基卡必醇10-12份；檸檬酸三丁酯5-10份；酚醛樹脂0.1-5份；聚酯樹脂0-3份；卵磷脂1-5份。所述有機載體的制備過程如下：按照質量配比稱取原料，并將其混合，100℃條件下恒溫攪拌2小時，使原料完全溶解混合均勻。隨后自然冷卻并過濾備用。本發明的晶硅太陽能電池用鋁漿制備方法如下：將有機載體、玻璃粉以及鋁粉按照比例混合，并持續攪拌2-3小時，至漿料混合均勻。將持續攪拌后的漿料經由三輥研磨機研磨5到6次，直至鋁漿細度為5-15μm，粘度控制在35Pa·s到45Pa·s之間。具體實施方式以下為本發明的具體鋁漿制備實施案例。由相同工藝生產的156×156mm2多晶硅片作為基體，分別用實施例所得鋁漿進行絲網印刷并燒結，烘干與燒結過程參數設置如表1所示，對燒結后電池片的測試結果如表2所示。實施例一配備76質量份球形鋁粉，使其平均粒徑為3-6μm，最大粒徑小于15μm。制備20質量份有機載體。其制備過程為：按質量份選取66%松油醇、10%乙基纖維素、3%丁基卡必醇醋酸酯、10%丁基卡必醇、5%檸檬酸三丁酯、3%酚醛樹脂以及3%卵磷脂。混合后在100℃條件下攪拌2小時，自然冷卻，過濾備用。稱取4質量份玻璃粉。玻璃粉制備過程為：按質量份稱取28%氧化鋇、11%五氧化二釩、4%氧化鋅、26%氧化鉛、30%三氧化二鉍、0.5%氧化鉀、10.5%三氧化二硼。將其均勻混合于剛玉坩堝之中，在500℃充分預熱后，加熱至1350℃，保溫2小時。將高溫混合料攪拌均勻并水淬，獲得玻璃粉前驅體。使用氧化鋯磨球對前驅體進行機械球磨，球料比為2.5，轉速為450r/min，球磨時間為24小時。將有機載體、玻璃粉和鋁粉混合均勻，經三輥研磨機研磨5到6次，制得細度在5-15μm，粘度為35-45Pa·s的鋁漿。實施例二配備74質量份球形鋁粉，使其平均粒徑為3-6μm，最大粒徑小于15μm。制備23質量份有機載體。其制備過程為：按質量份選取70%松油醇、8%乙基纖維素、1%丁基卡必醇醋酸酯、12%丁基卡必醇、5%檸檬酸三丁酯、2%酚醛樹脂以及4%卵磷脂。混合后在100℃條件下攪拌2小時，自然冷卻，過濾備用。稱取3質量份玻璃粉。玻璃粉制備過程為：按質量份稱取10%氧化鋇、2%五氧化二釩、16%氧化鋅、10%氧化鉛、32%三氧化二鉍、26%三氧化二硼、1%氧化鈦、3%氧化鎂。將其均勻混合于剛玉坩堝之中，在500℃充分預熱后，加熱至1350℃，保溫2小時。將高溫混合料攪拌均勻并水淬，獲得玻璃粉前驅體。使用氧化鋯磨球對前驅體進行機械球磨，球料比為2，轉速為450r/min，球磨時間為24小時。將有機載體、玻璃粉和鋁粉混合均勻，經三輥研磨機研磨5到6次，制得細度為5-15μm，粘度為35-45Pa·s的鋁漿。實施例三配備76質量份球形鋁粉，使其平均粒徑為3-6μm，最大粒徑小于15μm。制備21質量份有機載體。其制備過程為：按質量份選取68%松油醇、8%乙基纖維素、2%丁基卡必醇醋酸酯、12%丁基卡必醇、2%檸檬酸三丁酯、3%酚醛樹脂以及5%卵磷脂。混合后在100℃條件下攪拌2小時，自然冷卻，過濾備用。稱取3質量份玻璃粉。玻璃粉制備過程為：按質量份稱取1%五氧化二釩、24%氧化鋅、52%三氧化二鉍、20%三氧化二硼、3%氧化鈦。將其均勻混合于剛玉坩堝之中，在500℃充分預熱后，加熱至1300℃，保溫2.5小時左右。將高溫混合料攪拌均勻并水淬，獲得玻璃粉前驅體。使用氧化鋯磨球對前驅體進行機械球磨，球料比為2.5，轉速為450r/min，球磨時間為24小時。將有機載體、玻璃粉和鋁粉混合均勻，經三輥研磨機研磨5到6次，制得細度為5-15μm，粘度為35-45Pa·s的鋁漿。表1燒結過程參數燒結溫度（℃）190300440460530630775875燒結時間（秒）10336111111111111表2實施例測試結果印刷濕重（g）翹曲度（mm）填充因子（%）轉化效率（%）實施例一0.90.8777.3517.67實施例二0.90.9176.8217.61實施例三0.91.1377.4017.55上述實施例僅用于輔助說明本發明的內容及功效，而不應限制本發明。任何熟悉此項技術的人員均可在不違背本發明的精神及范圍前提下，對上述實施例進行修改，均應視為在本發明所揭示精神下完成的等效設計，應包含于本發明的權利保護范圍之內。本發明的保護范圍應該以權利要求書所列為準。當前第1頁1 2 3