一种适合N型双面电池背面抛光面用副栅浆料的制作方法

本发明涉及一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，具体涉及该浆料的载体制备方法、背面副栅银浆和n型太阳能电池电极
技术领域：
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背景技术：
：晶硅太阳能电池是利用pn结在太阳照射下形成定向电子空穴来实现光电转化，其光电转化效率是其在产业化过程中重要指标，而n型topcon双面晶硅电池相比p型电池效率更高，衰减更小，潜力更大，而且n型topcon双面晶硅电池产业化已逐渐走向成熟。n型双面电池的特点在于优秀的背面钝化效果及正背两面均有较高的效率表现，电池整体效率及发电量优势明显，而采用背面抛光工艺后其钝化效果得到进一步提升，但由于抛光后无高低起伏绒面结构，硅基材和浆料接触面积减少，对背面副栅浆料的接触性提出了更高的要求；n型双面晶硅电池背面采用抛光工艺后，浆料与硅基材接触面减小，直接导致硅基材与栅线之间的接触电阻变大，填充因子下降，电池效率降低，甚至直接导致接触不良“云雾片”产生，而单纯增强玻璃腐蚀性又会出现局部腐蚀过量，造成背面ploy层被破坏，开路电压损失过多导致电池转换效率降低，为匹配背面抛光工艺，浆料需要在有机载体、银粉上同时调整，既能避免ploy层不被破环，又能改善玻璃的下沉速度和提高玻璃下沉量，从而带动更多的银下沉到硅基材界面，最终使硅基材和金属栅线之间建立良好的接触特性，提高电池的转换效率；综上所述，n型晶硅电池使用背面抛光工艺可以得更好的钝化效果和更高的光电转换效率，但是常规的背面副栅浆料很难适应背面抛光工艺对浆料接触性的要求，因此，开发适用于n型电池背面抛光面用副栅浆料极为重要。技术实现要素：本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，解决了常规的背面副栅浆料很难适应背面抛光工艺对浆料接触性的要求的技术问题，其中，具体技术方案是：该副栅浆料由有机载体a和无机组合b组成；所述有机载体a在n型双面电池背面抛光面用浆料中的质量分数为8％-10％，所述无机组合b在n型双面电池背面抛光面用副栅浆料中的质量分数为90-92％；所述有机载体a组成包含以下成分：有机树脂粘结剂、触变剂、硅油、分散剂、有机溶剂；所述无机组合b组成包含以下成分：银粉、玻璃粉。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述有机载体a中所使用有机树脂粘结剂包含以下成分：乙基纤维素、热固树脂；所述乙基纤维素主要起粘结作用。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述热固树脂为不饱和聚酯树脂和环氧树脂混合物，在烘干过程中起快速固化作用。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述有机树脂粘结剂在有机载体a中含量为：乙基纤维素1.0-4.0％、热固性树脂1.0-3.0％。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述有机载体a中所使用触变剂为聚酰胺蜡，所述触变剂在有机载体a中的含量为2.0-5.0％。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述有载体a中所使用分散剂包含以下成分：ans-tdo、卵磷脂；所述分散剂在有机载体a中含量为：ans-tdo1.0-3.0％、卵磷脂1.0-2.5％。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述硅油在有机载体a中含量为1.0-5.0％；。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述有机载体a所使用有机溶剂为以下一种或多种：丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚、松油醇、醇脂十二、醇脂十六；所述有机溶剂在有机载体a中的含量为：丁基卡必醇醋酸酯15-25％、二乙二醇单乙醚醋酸酯15-20％、二乙二醇丁醚5-15％、二乙二醇二丁醚15％-25％、松油醇5-15％、醇脂十二5-10％、醇脂十六1-5％。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述无机组合b所使用的银粉为常规粒径银粉和特定大粒径银粉的混合物；所述混合银粉在无机组合b中的含量为95-98％，所述玻璃在无机组合b中的含量为2.0-5.0％。上述的一种适合n型双面电池背面抛光面用副栅浆料，其中，所述的适合n型双面电池主要是n型topcon双面电池。本发明相对于现有技术具有如下有益效果：抛光面用副栅银浆具有较好的接触特性，可以适应抛光面对浆料接触性的要求，为n型背面抛光双面电池提供较高的效率表现，从而完美匹配n型双面电池背面抛光工艺。附图说明图1为el表现情况示意图。图2为el表现情况示意图。图3为el表现情况示意图。具体实施方式下文描述了本专利一种n型电池背面抛光面浆料及制备方法。本发明不限于以下实施方案。有机载体制作：在具体实施方案中低树脂含量有机载体a原料配比为：标准粘度大于等于std100牌号粘度的乙基纤维素1.0-4.0％、热固性树脂1.0-3.0％；、聚酰胺蜡2.0％-5.0％、ans-tdo1.0-3.0％、卵磷脂1.0-2.5％、硅油1.0-5.0％、丁基卡必醇醋酸酯15-25％、二乙二醇单乙醚醋酸酯15-20％、二乙二醇丁醚5-15％、二乙二醇二丁醚15％-25％、松油醇5-15％、醇脂十二5-10％、醇脂十六1-5％。将有机载体a所用的所有原料称量好并放置在带有高速剪切搅拌头的不锈钢加热釜中，将加热釜进行密闭，启动不锈钢加热釜中的高速剪切搅拌头，使剪切速率为1200转/min；同时开启加热按钮，按照2.5℃/min的加热速度，将有机混合物加热到65℃，并保温70-90min；关闭加热，再继续搅拌冷却至室温备用。参照例载体为常规树脂含量的有机载体c，具体配比如下：标准粘度等于std4牌号粘度的乙基纤维素2.0-6.0％、pvb1.0-4.0％,热固性树脂1.0-3.0％；、聚酰胺蜡2.0％-6.0％、ans-tdo1.0-3.0％、卵磷脂1.0-2.5％、硅油2.0-7.0％、丁基卡必醇醋酸酯18-25％、二乙二醇单乙醚醋酸酯15-20％、二乙二醇丁醚5-15％、二乙二醇二丁醚12％-25％、松油醇5-15％、醇脂十二5-10％、醇脂十六1-5％。参照例载体有机载体c制作方法与有机载体a制作方法相同。n型背面抛光面副栅银浆：在具体实施方案中将一定配比的玻璃粉、辅助剂、银粉等逐次加入到有机载体a中，使用双行星重力混合机充分混合均匀，再将均匀混合的物料在三辊研磨机上进行研磨；研磨间隙逐遍减小，保证最终成品银浆的细度在5μm以内，细度由刮板细度计测得。所得抛光面银浆粘度控制在75-90kcps之间，粘度由brookfield粘度计50rad/min条件下测得。参照例浆料制作与实施例浆料制作方法相同；以下描述了n型电池印刷工艺制造太阳能电池电极的过程。在具体实施方案中，电池电极的制造依循以下流程：背面主栅银浆印刷→烘干→垂直背面主栅图案加印背面副栅→烘干→正面主栅银浆的印刷→烘干→垂直正面主栅图案加印正面副栅→烘干→烧结→冷却至室温。丝网印刷使用baccini银浆专用印刷机，印刷速度350-420mm/s，回墨速度800-900mm/s；丝印网版为430目，开孔宽度28μm，网版总厚度为31μm。烘干和烧结使用despatch链式炉，带速为250ipm，烘干温度100-350℃，实际烧结峰值温度为750℃-800℃。抛光面银浆印刷和烧结后，银浆接触性以el测试图片及i-v电性能为表征。需要说明的是，上述所说所说el测试图片需要满足el测试下电池各区域发光明亮均一，没有“云雾”及发暗情况，通过i-v电性能测试仪测得电池电性能，抛光面浆料电性能表现比常规背面浆料的效率和填充因子更高，串联电阻更低。el测试采用沛德el测试仪，具体方法为：将印刷并烧结好的电池放入el测试仪，选取合适的电流电压参数并正向通电，点击测试并拍下清晰的el图片，然后仔细查看el图片各区域是否明亮均一。抛光面浆料iv电性能参数通过bergeri-v电性能测试仪测得，具体方法：将印刷并烧结好的电池放入已校准好的berger测试仪，将测试探针对准主栅位置并压好，点击测试测得相应的i-v电性能参数，每组测试50pcs，每组电池片选用同硅棒同位置处硅片，保证硅片一致性，硅片加工工艺一致。实施例：本发明通过下列实施例来说明，但并不局限于以下实施例。参照组和实施例1至3。n型电池背面副栅银浆由下列原材料制成。银粉：球形，银粉ag01：d(50)为1.8-2.0um，银粉ag02：d(50)为2.9-3.1um。玻璃粉：玻璃粉转变温度tg为245-285℃。有机载体：实施例有机载体中总树脂在载体中的占比控制在6％、9％、12％，参照例载体为常规树脂含量，配比详见表1。表1参照例载体c实施例载体a实施例载体a2实施例载体a3树脂含量15％6.0％9％12％硅油3.0％3.0％3.0％3.0％其他溶剂等82％91.0％88.0％85.0％其中载体a2a3和参照例c制作方法与载体a制作方法相同；参照组浆料使用目前主流的常规树脂含量的n型背面副栅浆料，实施例1浆料使用低树脂含量载体配常规粒径银粉；实施例2浆料使用低树脂含量载体搭配银粉搭配特定大粒径银粉，具体配方比例及电性能详见表2参照组与实施例1至2。检验单独使用低树脂含量载体a搭配常规粒径银粉，以及低树脂含量搭配特定大粒径银粉所制成的浆料对n型电池el及电性能影响。el及电性能由以下方法得出：将搭配参照例和实施例浆料印刷并烧结后电池通过沛德el测试机和bergeri-v测试仪测得。表2表2中电性能为实施例相对参考例变化的相对值。图1为el表现情况。表2和图1结果表明参照组el测试出现比较严重的云雾情况，而且电性能表现最差，实施例1使用低树脂含量的载体搭配常规粒径银粉后“云雾”情况有所缓解，但未彻底消除，而实施例2同时使用低树脂含量载体搭配特定大粒径银粉后el“云雾”情况彻底消除，电池转换效率进一步提升。实施例2与实施例3至4。检验载体中树脂含量变化对n型背面浆料的影响程度，实施例3使用树脂含量为9％的载体搭配大粒径银粉；实施例4使用树脂含量为12％的载体搭配大粒径银粉，具体配方详见表3。表3图2为el表现情况。表3和图2结果表明载体中树脂含量越高，烧结过程中有机残留越多，对浆料中玻璃的流动影响也越大，el云雾情况越严重，电性能也越差，所以在兼顾浆料整体粘度的情况下载体中树脂含量尽量低；实施例2与实施例5至6。检查在使用低树脂含量的载体时，浆料中大粒径银粉的含量变化对电池el和电性能的影响程度，在实施例5中将大粒径银粉的含量由50％降低至35％，而在实施例6中将大粒径银粉含量增加至65％，并测试el和电性能参数。具体详见表4和图3。表4表4和图3结果显示在搭配低树脂含量的有机载体的情况下，加入大粒径银粉有利于浆料中玻璃在烧结过程中的流动性，改善el“云雾”及接触偏差情况，当大粒径银粉含量降至35％时，el仍然有“云雾”出现，电性能和转换效率也越差，当大粒径银粉增加至65％时，el正常，但是电性能也并无优势，而且开路电压略有下降，所以大颗粒银粉的加入量在50％是一个比较合适的比例。当前第1页12