背鈍化太陽能電池背銀漿料及其制備方法、太陽能電池及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種背鈍化太陽能電池背銀漿料及其 制備方法、采用該背鈍化太陽能電池背銀漿料制備太陽能電池的方法以及由該方法制備得 到的太陽能電池。
【背景技術】
[0002] 隨著太陽能行業的發展及競爭加劇，客戶對太陽能電池的效率要求越來越高，行 業準入門檻也在提高，因此需要探索更多產業化技術實現太陽能電池轉換效率的提升。目 前太陽能電池正面技術已經很成熟，提升轉換效率的關注點逐漸轉向還有很大潛力的背 面。借助原子層沉積（ALD)技術背面沉積氧化鋁鈍化層的背鈍化電池成為目前一個亮點。 鈍化發射區和背表面鈍化電池（PERC)主要基于氧化鋁對于P型硅片良好的鈍化效果，可以 顯著提升太陽能電池的Isc和Voc，從而提升效率。
[0003] 目前背鈍化電池的工藝流程一般如下，在刻蝕工序(包括該工序）前與常規晶體硅 電池相同，刻蝕后，采用原子層沉積技術在硅片的背光面沉積氧化鋁膜鈍化層，然后進行退 火，再在正面鍍SiNx作為減反射膜，而后再在背光面的氧化鋁層上鍍一層SiNx膜作為保護 層，而后在背光面上進行激光刻槽，刻槽后印刷背光面銀漿、背場鋁漿、向光面銀漿，漿料的 印刷與燒結工藝與常規電池類似，燒結后得到背鈍化晶體硅太陽電池片。
[0004] 電池的背光面由于有氧化鋁及氮化硅沉積層，兩者都不導電，并且漿料無法穿透， 雖然有激光開槽以保證鋁漿或背銀漿與硅襯底接觸，但激光開槽的面積小，且背銀的印刷 面積小，背銀與硅襯底接觸的面積更小，因此，采用目前常規的背銀漿印刷該硅片，燒結后 的殘余物與硅的附著強度大大降低。從而導致背電極與鋁背場與硅的附著強度降低。采用 目前常規的背銀漿印刷附有鈍化層的電池片，在進行背電極與光伏焊帶的剝離測試時，背 電極與硅的附著強度往往達不到行業要求。
【發明內容】
[0005] 本發明解決了現有技術中的常規背光面銀導電漿料運用在背面鈍化的晶體硅太 陽電池上時，背面電極與硅的附著強度不高、剝離測試達不到行業要求的技術問題，從而提 供一種適用于背面鈍化及保護的晶體硅太陽電池的背光面銀導電漿料。
[0006] 具體地，本發明的技術方案為： 一種背鈍化太陽能電池背銀漿料，所述背鈍化太陽能電池背銀漿料中含有微米銀粉、 納米銀粉、無機玻璃粉和有機載體；所述無機玻璃粉由80-92wt%的組分X和8-20wt%的組 分Y組成，所述組分X為PbO和/或Bi203，所述組分Y為B20 3。
[0007] 所述背鈍化太陽能電池背銀漿料的制備方法，包括將微米銀粉、納米銀粉、無機玻 璃粉分散于有機載體中，研磨后得到所述背鈍化太陽能電池背銀漿料； 或者，先將納米銀粉分散于部分有機載體中形成納米銀漿，再往納米銀漿中加入無機 玻璃粉，然后在攪拌的條件下分多次加入微米銀粉，繼續攪拌后研磨，得到所述背鈍化太陽 能電池背銀漿料。
[0008] -種太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：先在硅片背光面依次印刷背面銀漿 和背場鋁漿，烘干后在硅片向光面印刷正面銀漿，入隧道爐烘干并燒結，得到所述太陽能電 池；所述背面銀漿為本發明提供的太陽能電池背銀漿料。
[0009] -種太陽能電池，所述太陽能電池由本發明提供的制備方法制備得到。
[0010] 或者一種太陽能電池，該太陽能電池包括位于電池正表面的正面電極，電池背表 面的背面電極和鋁背場，所述電池背表面為拋光表面并沉積或生長有鈍化層，在鈍化層之 上鍍有氮化硅膜，所述背面電極為上述太陽能電池背銀漿料在電池背表面印刷燒結得到。
[0011] 采用本發明提供的背銀漿料印刷于背鈍化的硅基底背面，可形成光滑致密的背面 電極，且其與硅基底附著力良好，與光伏焊帶的焊接拉力測試也符合目前光伏行業的要求。 采用該背銀漿料制備得到的太陽能電池的光電轉化效率得到有效提高。
【具體實施方式】
[0012] 本發明中，對于粉體粒徑的描述中涉及D5。、D1(]。，此為現有技術中對粉體粒徑的常 規標識途徑。D5。稱為中位徑或中值粒徑，表示一個樣品的累積粒度分布百分數達到50%時 所對應的粒徑辦。。稱為最大粒徑，表示一個樣品的累積粒度分布百分數達到100%時所對 應的粒徑。
[0013] 目前運用于常規晶體硅太陽能電池的背光面銀漿一般由微米銀粉、玻璃粉、有機 載體等攪拌研磨而成，此背光面銀漿在燒結過程中，其中的玻璃粉熔融，將微米銀粉與硅襯 底粘接起來。而背面鈍化的晶體硅太陽能電池的背光面由于有氧化鋁(鈍化層)以及氮化硅 (保護層）沉積層，雖然有激光開槽以保證鋁漿或背銀漿與硅襯底接觸，但激光開槽的面積 小，且背銀的印刷面積小，使得背銀與硅襯底接觸的面積更小，因此，采用目前常規的背銀 漿料印刷硅片，燒結后的殘余物與硅的附著強度大大降低。
[0014] 因此，本發明提供了一種背鈍化太陽能電池背銀漿料，所述背鈍化太陽能電池背 銀漿料中含有微米銀粉、納米銀粉、無機玻璃粉和有機載體；所述無機玻璃粉由80_92wt% 的組分X和8-20wt%的組分Y組成，所述組分X為PbO和/或Bi203，所述組分Y為B 203。
[0015] 采用本發明提供的背銀漿料印刷于背鈍化的硅基底背面，可形成光滑致密的背面 電極，且其與硅基底附著力良好，與光伏焊帶的焊接拉力測試也符合目前光伏行業的要求。
[0016] 所述微米銀粉為本領域導電銀漿中常用的形狀為球狀或者類球狀的微米 銀粉，本發明對其粒徑沒有特殊要求。優選情況下，所述微米銀粉的粒徑要求為： 0· 2Mm < D5。< 3. OMm, D1(m < l〇Mm。
[0017] 本發明提供的背鈍化太陽能電池背銀漿料，該漿料中添加了部分納米銀粉，通過 納米銀粉的納米效應，使得其熔點遠遠低于普通銀的熔點（960. 8°C)。優選情況下，所述納 米銀粉的粒徑為：20nm彡D5。彡100nm A。。彡250nm，此優選粒徑范圍內的納米銀的熔點為 10(T40(TC。在漿料的燒結過程中，鈉米銀粉在燒結的前期階段就發生熔融，并與硅襯底形 成石圭銀合金而起粘接作用。
[0018] 本發明中，鈉米銀粉在漿料的添加量不能太多，太多則容易造成導電粉體在漿料 的燒結過程中發生整體遷移，從而影響電極的外觀，增加電極的電阻率以及降低電極的可 焊性。優選情況下，以100重量份的所述背鈍化太陽能電池背銀漿料為基準，其中微米銀粉 的含量為40-60重量份，納米銀粉的含量為1-10重量份。
[0019] 本發明提供的背鈍化太陽能電池背銀漿料中，所采用的無機玻璃粉由氧化物熔煉 制得。具體地，所述無機玻璃粉由80-92wt%的組分X和8-20wt%的組分Y組成，所述組分 X為PbO和/或Bi203，所述組分Y為B203。采用該特定組成的氧化物，可以形成穩定的鉛玻 璃或鉛鉍玻璃，并且，相比其他氧化物組成的玻璃粉，本發明所采用的玻璃粉具有最低的軟 化溫度（即膨脹曲線上的軟化溫度，簡稱Tf)。在背銀漿料燒結過程中，具有較低軟化溫度的 玻璃粉，其處在熔融狀態的時間更長，熔融態玻璃粉對導電微粒及硅襯底的浸潤性也更好， 因此，采用本發明特定組成無機玻璃粉的背銀漿料可大大提高電極與硅的粘接力。
[0020] 具體地，本發明所采用的無機玻璃粉中，所述組分X為PbO和/或Bi20 3，發明人發 現，添加部分的Bi203，可以進一步降低玻璃的軟化溫度。因此，本發明中，所述無機玻璃粉 中的組分X優選含有PbO和Bi203。
[0021] 具體地，本發明特定氧化物組成的無機玻璃粉的軟化溫度Tf范圍為25(T400°C，其 與納米銀粉的熔點大致相同，可保證納米銀粉在熔融時，無機玻璃粉