本发明涉及光伏电池制备技术领域,具体是一种光伏电池用锡电极浆料及其制备方法。
背景技术:
太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件,在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流,通过电极可将电能输出。目前商业化的晶体硅电池仍然以常规电池为主,工艺流程较为简单,制造成本较为低廉,性价比较高。常规晶体硅电池的一般制备流程为:去除损伤层、制绒面→扩散制备PN结→采用等离子体或湿法刻蚀的方法去除边缘PN结→去除磷硅玻璃→采用PECVD方法在前表面沉积SiNx减反射膜→印刷背电极→烘干并印刷铝背场和正银→烧结使电极和背铝与硅形成欧姆接触→测试分选,该方法简单可行,适用于产业化生产,成本低廉,有着较强的市场竞争力。
该种方法有着自身的缺陷,主要是背电极直接印刷硅片上形成欧姆接触,银极易在硅片内形成金属缺陷,使电极成为严重的漏电区域;背电极边缘需要被背场覆盖,间接性的增加了背电极宽度,不仅增加了成本,而且增大了漏电面积,不利于电池性价比的提高。如何降低生产成本、提高电池效率是每家电池厂最关心的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种光伏电池用锡电极浆料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种光伏电池用锡电极浆料,由以下重量份的原料组成:
锡合金粉 60~80份
玻璃粉 10~20份
有机载体 20~30份
表面活性剂 5~8份
分散剂 5~10份
纳米二氧化钛 10~15份
有机溶剂 30~40份
其中,所述锡合金粉由锡铅、锡银、锡锑、锡铜、锡锌中的一种或多种组成;
所述玻璃粉为铅系玻璃粉、硼硅玻璃粉或硅系玻璃粉中的一种。
作为本发明进一步的方案:所述有机载体为松油醇、柠檬酸三丁酯、氢化蓖麻油中的一种或几种。
作为本发明进一步的方案:所述表面活性剂为表面活化剂司班85。
作为本发明进一步的方案:所述分散剂为聚乙烯蜡或聚乙二醇。
作为本发明再进一步的方案:所述有机溶剂为萜品醇。
一种光伏电池用锡电极浆料的制备方法,按上述重量份比例,先将表面活性剂和有机载体加入有机溶剂中充分搅拌混合,再加入锡合金粉、玻璃粉和纳米二氧化硅搅拌10~12min,最后加入分散剂快速搅拌30~35min,以充分混合,得到细度小于25μm,粘度为40~50Pa▪s,均匀细腻的锡电极浆料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明用价格低廉的锡合金电极代替贵金属银电极,较大的降低了光伏电池的生产成本;用本发明的浆料制造光伏电池,易焊性能好,成本低,且电池效率提高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种光伏电池用锡电极浆料,由以下重量的原料组成:锡铅合金粉600g,铅系玻璃粉100g,松油醇200g,50g表面活性剂司班85,聚乙烯蜡50g,纳米二氧化钛100g,萜品醇300g。
实施例2
一种光伏电池用锡电极浆料,由以下重量的原料组成:锡铅合金粉350g,锡银合金粉350g,硼硅玻璃粉150g,松油醇120g,氢化蓖麻油120g,70g表面活性剂司班85,聚乙二醇80g,纳米二氧化钛120g,萜品醇350g。
实施例3
一种光伏电池用锡电极浆料,由以下重量份的原料组成:锡铅合金粉300g,锡银合金粉300g,锡锌合金粉200g,硅系玻璃粉200g,柠檬酸三丁酯150g,氢化蓖麻油150g,80g表面活性剂司班85,聚乙二醇100g,纳米二氧化钛150g,萜品醇400g。
上述光伏电池用锡电极浆料的制备方法,按上述重量份比例,先将表面活性剂和有机载体加入有机溶剂中充分搅拌混合,再加入锡合金粉、玻璃粉和纳米二氧化硅搅拌12min,最后加入分散剂快速搅拌30min,以充分混合,得到细度小于25μm,粘度为40~50Pa▪s,均匀细腻的锡电极浆料。
采用锡合金电极浆料制备电池:
1)通过丝网印刷的方式在镀完氮化硅减反射膜的整个硅片背面印刷铝浆浆料并烘干,烘干温度为180-600℃;
2)印刷正面银栅线;
3)高温烧结,烧结温度为750-900℃,形成P+层;
4)使用激光烧蚀或机械方法在印背电极的位置将铝背导电层上氧化层去掉,去氧化层厚度为0.1-3μm;
5)通过丝网印刷方式在铝背导电层上印刷上述的锡合金浆料制备电极;
6)低温烧结,烧结温度为250-750℃,使背电极和铝背导电层的结合力大于3N。
对上述制备的电池光伏电池进行性能检测,结果如下表。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。