一種太陽能背鈍化perc電池背電極用銀漿的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿。它由銀粉、玻璃粉、有機載體混合均勻得到，以總量為100%計，銀粉55?70%，玻璃粉2?5%，有機載體25?43%。本發明通過采用限定配比的銀粉、玻璃粉、有機載體制備的銀漿，其細度小于10μm，粘度40?70Pa.s，拉力大于4N，開壓提升1?2mv，短流提高5?10mA，相對常規背銀漿料效率提升0.05?0.12%，將該銀漿漿料用于太陽能背鈍化PERC電池中，它能精準穿透SiNx保護層而不穿透AlOx鈍化層，有效保證電極點的少子壽命不降低，開壓有提升，最終能提高電池片的光電轉化效率。
【專利說明】
一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿
技術領域
[0001] 本發明屬于銀漿技術領域，具體涉及一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿。
【背景技術】
[0002] 隨著全球能源的日趨短缺，更高效的清潔能源的開發利用顯得更為迫切。而因為 無污染，市場空間大等優勢，直接利用太陽輻照發電的晶硅太陽能電池是目前的主流。隨著 科技的發展和市場的需求，使用更低的成本開發出更為高效的太陽能電池成為各大廠商的 目標。
[0003] 背純化PERC(passivated emitter and rear cell)電池作為目前主流的高效太 陽能電池，由于其投入產出比和成本回收快的優勢，在近幾年得到了各大廠商的青睞。其提 效的核心是在硅片背面鍍上一層100_150nm的AlOx/SiNx疊層薄膜(其中AlOx為主鈍化膜， SiNx為保護膜），以起到鈍化背表面的作用，鈍化的被表面能提高少子壽命，增大開壓;提高 長波相應，增大短流，最終提高電池轉化效率。
[0004] 由于PERC電池的特殊結構，直接應用于晶體硅表面的常規背電極銀漿便不能滿足 使用要求了。主要是因為常規背電極銀漿為了獲得較高的拉力，往往需要腐蝕晶體硅表面， 而PERC電池的背表面是一層起鈍化作用，能提高開壓、效率的AlO/SiNx疊層薄膜;這層薄膜 恰恰是不能破壞的。
[0005] 現在市面上的常規背銀漿應用于PERC電池后，有部分確實能獲得高拉力，但是基 本上都破壞了鈍化膜，使PERC電池鈍化提效的作用打了折扣。因此開發一款既能獲得高效 率，又能提供背電極高拉力的背銀漿勢在必行。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種應用于PERC電池片 的具有高拉力、高電池光電轉化效率的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿。
[0007] 所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于由銀粉、玻璃粉、有 機載體混合均勻得到，以總量為100%計，銀粉55-70%，玻璃粉2-5%，有機載體25-43%。
[0008] 所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于銀粉由片狀銀粉和 球狀銀粉組成，以銀粉總量為100%計，球狀銀粉為20-40%，片狀銀粉為60-80%。
[0009] 所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于片狀銀粉中位粒徑 D50為2-5μπι，球狀銀粉中位粒徑為1-3μπι。
[0010] 所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于玻璃粉軟化點為 480-550°C，玻璃粉由如下重量百分比的組份組成:5-20%過渡金屬氧化物、1%-10%的稀土金 屬氧化物、30-50%氧化祕、5-15%氧化鋇、5-10%氧化娃、5-15%氧化鎖、5-15%氧化鋪。
[0011]所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于過渡金屬氧化物包 括氧化銅、氧化鋅、氧化鎳、氧化錳中的一種或幾種任意比的混合物。
[0012]所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于稀土金屬氧化物包 括氧化釹、氧化鈰、氧化鐠中的一種或幾種任意比的混合物。
[0013] 所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于有機載體包括以下 重量百分比的組份:有機溶劑80-90%、增稠劑5-15%、觸變劑1-3%、分散劑0.5-1.5%、0.5-2% 流平劑。
[0014] 所述的一種太陽能背鈍化TORC電池背電極用銀漿，其特征在于有機溶劑為松油 醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十二中的一種或幾種混合物；增稠劑為乙基纖維 素、甲基纖維素、硝基纖維素、樹脂中的一種或幾種混合物;觸變劑為氫化蓖麻油、改性氫化 蓖麻油、聚酰胺蠟、氣相二氧化硅中的一種或幾種混合物;分散劑為卵磷脂或司班中的一種 或幾種混合物，流平劑為丙烯酸類、有機硅類流平劑。
[0015] 所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于銀漿細度小于10μ m，粘度為 40_70Pa. s。
[0016] 通過采用上述技術，與現有技術相比，本發明的有益效果如下:本發明通過采用限 定配比的銀粉、玻璃粉、有機載體制備的銀漿，其細度小于1〇μπι，粘度40_70Pa.s，拉力大于 4N，開壓提升l-2mv，短流提高5-10mA，相對常規背銀漿料效率提升0.05-0.12%，將該銀漿漿 料用于太陽能背鈍化PERC電池中，它能精準穿透SiNx保護層而不穿透AlOx鈍化層，有效保 證電極點的少子壽命不降低，開壓有提升，最終能提高電池片的光電轉化效率。
【具體實施方式】
[0017] 以下結合實施例對本發明作進一步的描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此： 實施例1，此背銀漿按以下質量百分含量的投料： (1)、球狀銀粉:15%; (2)、片狀銀粉:50%; (3)、有機載體:32.5%(4)、玻璃粉:2.5% 其中有機載體按以下質量百分比的比例投料： 1)、松油醇：50%; 2)、丁基卡必醇：39.3%; 3)乙基纖維素:8%、4)氫化蓖麻油：1.2%; 5)卵 磷脂:0.7%; 6)流平劑有機改性聚硅氧烷:0.8%。
[0018] 玻璃粉按以下質量百分含量投料： 10%氧化銅、4%氧化鋅、5%氧化鈰、12%氧化鋇、8%氧化硅、10%氧化鍶、10%氧化銻、41%氧 化鉍。
[0019] 這種漿料的制備方法包括以下步驟： 1、按常規工藝(包括熔制、球磨等)制備出玻璃粉;2、按常規工藝(包括加熱、攪拌、靜置 等)制備出有機載體;3、把玻璃粉、銀粉、有機載體按比例配好，然后投入行星式攪拌機攪拌 均勻;接著用三輥機把攪拌均勻的預混漿料研磨至研磨終點，細度小于1〇μπι，粘度為56pa. s (Brookf i e I d，14# 轉子，I Orpm)。
[0020] 制備好的漿料通過絲網印刷工藝印刷在PERC電池背面，再按傳統工藝印刷PERC鋁 漿、正銀漿;通過烘干，燒結后制得PERC太陽能電池成品。最后進行電性能測試(Eff為轉換 效率，Uoc為開路電壓，Isc為短路電流，FF為填充因子，Rs為串聯電阻，Rsh為并聯電阻，Irev 為反向電流)及拉力測試。
實施例2,此背銀漿按以下質量百分含量投料： (1)、球狀銀粉:20%; (2)、片狀銀粉:45%; (3)、有機載體:32%(4)、玻璃粉:3% 其中有機載體按以下質量百分含量投料： 1)、松油醇:48%; 2)、丁基卡必醇:41.3%; 3)乙基纖維素:8%、4)氫化蓖麻油：1.2%; 5)卵 磷脂:0.7%; 6)有機改性聚硅氧烷:0.8%。
[0022] 玻璃粉按以下質量百分含量投料： 14%氧化銅、4%氧化鎳、5%氧化釹、10%氧化鋇、10%氧化硅、10%氧化鍶、10%氧化銻、37%氧 化鉍。
[0023] 這種漿料的制備方法包括以下步驟： 1、按常規工藝(包括熔制、球磨等)制備出玻璃粉;2、按常規工藝(包括加熱、攪拌、靜置 等)制備出有機載體;3、把玻璃粉、銀粉、有機載體按比例配好，然后投入行星式攪拌機攪拌 均勻;接著用三輥機把攪拌均勻的預混漿料研磨至研磨終點，細度小于1〇μπι，粘度為58pa. s (Brookf i e I d，14# 轉子，I Orpm)。
[0024] 制備好的漿料通過絲網印刷工藝印刷在PERC電池背面，再按傳統工藝印刷PERC鋁 漿、正銀漿;通過烘干，燒結后制得PERC太陽能電池成品。最后進行電性能測試，拉力測試。 [0025] 結果如下：
實施例3,此背銀漿按以下質量百分含量投料： (1)、球狀銀粉：15%; (2)、片狀銀粉:45%; (3)、有機載體:36.8%(4)、玻璃粉:3.2% 其中有機載體按以下質量百分含量投料： 1)、醇酯十二：46.7%; 2)、丁基卡必醇醋酸酯：41.3%; 3)乙基纖維素:9%、4)聚酰胺蠟： 1.5%; 5)司班:0.7%; 6)有機改性聚硅氧烷:0.8%。
[0026] 玻璃粉按以下質量百分含量投料： 14%氧化銅、4%氧化鎳、5%氧化釹、10%氧化鋇、10%氧化硅、10%氧化鍶、5%氧化銻、42%氧 化鉍。
[0027] 這種漿料的制備方法包括以下步驟： 1、按常規工藝(包括熔制、球磨等)制備出玻璃粉;2、按常規工藝(包括加熱、攪拌、靜置 等)制備出有機載體;3、把玻璃粉、銀粉、有機載體按比例配好，然后投入行星式攪拌機攪拌 均勻;接著用三輥機把攪拌均勻的預混漿料研磨至研磨終點，細度小于1〇μπι，粘度為53pa. s (Brookf i e I d，14# 轉子，I Orpm)。
[0028] 制備好的漿料通過絲網印刷工藝印刷在PERC電池背面，再按傳統工藝印刷PERC鋁 漿、正銀漿;通過烘干，燒結后制得PERC太陽能電池成品。最后進行電性能測試，拉力測試。
實施例4，此背銀漿按以下質量百分含量投料： (1)、球狀銀粉:18%; (2)、片狀銀粉:45%; (3)、有機載體:35%(4)、玻璃粉:2%。
[0030] 其中有機載體按以下質量百分含量投料： 1)、醇酯十二：15%; 2)、丁基卡必醇醋酸酯：33%; 3)甲基纖維素：9%、4)氣相二氧化硅： 1.5%; 5)卵磷脂:0.7%; 6)有機改性聚硅氧烷:0.8%、7)松油醇40%。
[0031] 玻璃粉按以下質量百分含量投料： 8%氧化銅、4%氧化鎳、6%氧化錳、8%氧化釹、10%氧化鋇、7%氧化硅、8%氧化鍶、7%氧化銻、 42%氧化祕。
[0032] 這種漿料的制備方法包括以下步驟： 1、按常規工藝(包括熔制、球磨等)制備出玻璃粉;2、按常規工藝(包括加熱、攪拌、靜置 等)制備出有機載體;3、把玻璃粉、銀粉、有機載體按比例配好，然后投入行星式攪拌機攪拌 均勻;接著用三輥機把攪拌均勻的預混漿料研磨至研磨終點，細度小于1〇μπι，粘度為53pa. s (Brookf i e I d，14# 轉子，I Orpm)。
[0033] 制備好的漿料通過絲網印刷工藝印刷在PERC電池背面，再按傳統工藝印刷PERC鋁 漿、正銀漿;通過烘干，燒結后制得PERC太陽能電池成品。最后進行電性能測試，拉力測試。
實施例5,此背銀漿按以下質量百分含量投料： (1)、球狀銀粉:18%; (2)、片狀銀粉:50%; (3)、有機載體:29.7%(4)、玻璃粉:2.3% 其中有機載體按以下質量百分含量投料： 1 )、醇酯十二：20%; 2)、丁基卡必醇醋酸酯:45%; 3)乙基纖維素:7.5%、4)聚酰胺蠟：1%; 5)司班:0.8%; 6)丙烯酸酯:0.7%; 7)松油醇：25% 玻璃粉按以下質量百分含量投料： 5%氧化銅、4%氧化鋅、9%氧化錳、6%氧化釹、8%氧化鋇、9%氧化硅、8%氧化鍶、7%氧化銻、 44%氧化祕。
[0035]這種漿料的制備方法包括以下步驟： 1、按常規工藝(包括熔制、球磨等)制備出玻璃粉;2、按常規工藝(包括加熱、攪拌、靜置 等)制備出有機載體;3、把玻璃粉、銀粉、有機載體按比例配好，然后投入行星式攪拌機攪拌 均勻;接著用三輥機把攪拌均勻的預混漿料研磨至研磨終點，細度小于1〇μπι，粘度為50pa. s (Brookf i e I d，14# 轉子，I Orpm)。
[0036] 制備好的漿料通過絲網印刷工藝印刷在PERC電池背面，再按傳統工藝印刷PERC鋁 漿、正銀漿;通過烘干，燒結后制得PERC太陽能電池成品。最后進行電性能測試，拉力測試。
從實施例1-5的結果與對照樣的對比結果可知，由于本發明對鈍化膜進行了保護，得到 應用于制作太陽能電池片背電極的PERC背銀漿不僅有媲美常規銀漿的拉力性能，Eff相對 對照樣均有0.1%左右的提效，給企業帶來巨大的利潤。
【主權項】
1. 一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于由銀粉、玻璃粉、有機載體混 合均勻得到，以總量為100%計，銀粉55-70%，玻璃粉2-5%，有機載體25-43%。2. 根據權利要求1所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于銀粉 由片狀銀粉和球狀銀粉組成，以銀粉總量為100%計，球狀銀粉為20-40%，片狀銀粉為60-80% 〇3. 根據權利要求2所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于片狀 銀粉中位粒徑D50為2-5μπι，球狀銀粉中位粒徑為1 -3μπι。4. 根據權利要求1所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于玻璃 粉軟化點為480-550°C，玻璃粉由如下重量百分比的組份組成：5-20%過渡金屬氧化物、1%-10%的稀土金屬氧化物、30-50%氧化鉍、5-15%氧化鋇、5-10%氧化硅、5-15%氧化鍶、5-15%氧 化銻。5. 根據權利要求4所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于過渡 金屬氧化物包括氧化銅、氧化鋅、氧化鎳、氧化錳中的一種或幾種任意比的混合物。6. 根據權利要求4所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于稀土 金屬氧化物包括氧化釹、氧化鈰、氧化鐠中的一種或幾種任意比的混合物。7. 根據權利要求1所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于有機 載體包括以下重量百分比的組份:有機溶劑80-90%、增稠劑5-15%、觸變劑1-3%、分散劑0.5_ 1.5%、0.5-2% 流平劑。8. 根據權利要求7所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于有機 溶劑為松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十二中的一種或幾種混合物;增稠劑 為乙基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、樹脂中的一種或幾種混合物;觸變劑為氫化蓖麻 油、改性氫化蓖麻油、聚酰胺蠟、氣相二氧化硅中的一種或幾種混合物;分散劑為卵磷脂或 司班中的一種或幾種混合物，流平劑為丙烯酸類、有機硅類流平劑。9. 根據權利要求1所述的一種太陽能背鈍化PERC電池背電極用銀漿，其特征在于銀漿 細度小于ΙΟμπι，粘度為40-70Pa.s。
【文檔編號】H01B1/22GK106067331SQ201610655793
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月11日
【發明人】彭長春, 楊磊, 張學建, 陳小龍, 吳文杰
【申請人】海寧市瑞銀科技有限公司