一种晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，包括三道正银浆料和四道正银浆料，所述三道正银浆料主要由银粉一、有机载体一和玻璃粉一组成，所述四道正银浆料主要由银粉二、有机载体二和玻璃粉二组成，所述玻璃粉一的Tg为200?350℃，所述玻璃粉二的Tg为500?700℃。本发明提供的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合包括专用的三道正银浆料和专用的四道正银浆料，可以降低电池的接触电阻，并降低漏电流Irev1、Irev2，从而提高FF，进而提高电池的光转化效率Eff。
【专利说明】
一种晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种用于晶硅太阳电池二次印刷工艺 的银浆组合。
【背景技术】
[0002] 目前的晶硅太阳电池二次印刷工艺中，存在以下问题：印刷工艺中三道、四道采用 同一种浆料，其中三道正银浆料需兼顾拉力，因此导致对副栅底层腐蚀不彻底，使电极与硅 片的实际接触面积小，导致接触电阻大，由于接触电阻Rc是串联电阻Rs的一个重要组成部 分，因此进而导致串联电阻Rs大，进而降低FF和Eff;而同时四道正银浆料对晶硅太阳电池 正面主栅腐蚀过深，导致漏电Irevl大，进而导致FF降低，Eff降低。这方面的典型文献如 US20070138659A1、US20100170567A1。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，该技术方案对三道 正银浆料和四道正银浆料有针对性的分别进行设置，以解决现有技术中的上述缺陷。
[0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] -种晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，包括三道正银浆料和四道正银浆料，所 述三道正银浆料主要由银粉一、有机载体一和玻璃粉一组成，所述四道正银浆料主要由银 粉二、有机载体二和玻璃粉二组成，所述玻璃粉一的T g*200-350 °C，所述玻璃粉二的^为 500-700。。。
[0006] 本发明在三道正银浆料中采用低软化温度(200_350°C)的玻璃粉，以提高对氮化 硅的开口率;并且在四道正银浆料中采用高软化温度(500-700 °C)的玻璃粉，控制对氮化硅 的腐蚀深度。
[0007] 在本发明中，所述玻璃粉一包含一种玻璃组分或包含多种玻璃组分，所述玻璃粉 二包含一种玻璃组分或包含多种玻璃组分，当所述玻璃粉一包含多种玻璃组分时，每一种 玻璃组分的T g分别为200-350°C ;当所述玻璃粉二包含多种玻璃组分时，每一种玻璃组分的 Tg 分别为 500-700 °C。
[0008]较佳地，所述玻璃粉一在所述三道正银浆料中的重量分数为l-l〇wt%，所述玻璃 粉二在所述四道正银浆料中的重量分数为l-10wt%。
[0009] 较佳地，所述玻璃粉一选自硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸铅玻璃、硼硅酸铋 玻璃、硅酸铅玻璃、硅酸铋玻璃、磷酸盐玻璃、磷酸铅玻璃、磷酸铋玻璃、碲酸盐玻璃、碲酸铅 玻璃、碲酸铋玻璃、硼硅酸锌玻璃、锗酸铅玻璃、锗酸铋玻璃的一种或多种组合。
[0010] 较佳地，所述玻璃粉二选自硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸铅玻璃、硼硅酸铋 玻璃、硅酸铅玻璃、硅酸铋玻璃、磷酸盐玻璃、磷酸铅玻璃、磷酸铋玻璃、碲酸盐玻璃、碲酸铅 玻璃、碲酸铋玻璃、硼硅酸锌玻璃、锗酸铅玻璃、锗酸铋玻璃的一种或多种组合。
[0011] 由于大的玻璃体系可以微调其组成的相对比例，以调整玻璃的!^，也就是说相同 玻璃种类是可以做出不同的Tg参数的，因此玻璃粉一和玻璃粉二选择的玻璃的种类相同， 但是其组成的相对比例可以是不同的，从而能够得到不同Tg的玻璃粉。
[0012]较佳地，控制所述四道正银浆料对镀膜硅片的腐蚀深度不大于300nm。对于镀膜硅 片而言，氮化娃的总厚度约80nm，pn结在氮化娃之下400-500nm，因此控制四道正银衆料对 镀膜硅片的腐蚀深度可以保证该银浆不会将pn结腐蚀穿。高心玻璃的流动性差，将其使用 在所述四道正银浆料中，能够使得在相同的烧结制度下，四道正银浆料对硅片的腐蚀深度 易于控制。
[0013]较佳地，所述三道正银浆料的银粉一与所述四道正银浆料的银粉二选料相同，并 且所述三道正银浆料的有机载体一与所述四道正银浆料的有机载体二选料相同。
[0014] 较佳地，所述银粉一选自球形和/或类球形银粉;所述银粉二选自球形和/或类球 形银粉;其中，所述银粉颗粒的粒度D50为0.1-5WH;所述银粉一在所述三道正银浆料中的重 量分数为80_95wt %，所述银粉二在所述四道正银浆料中的重量分数为80-95wt %。
[0015] 较佳地，所述有机载体一主要由溶剂、树脂和助剂组成，其中所述溶剂选自松油 醇、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、DBE、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、邻 苯二甲酸二丁酯、texanol的一种或几种，所述树脂选自乙基纤维素、丙烯酸树脂、醛酮树脂 的一种或几种，所述助剂选自高级脂肪酸、卵磷脂、三乙醇胺、BYK410、BYK430、BYK111、 BYK052的一种或几种;其中，所述溶剂在所述三道正银浆料中的重量分数为1-1 Owt%，所述 树脂在所述三道正银浆料中的重量分数为〇.2-5wt%，所述助剂在所述三道正银浆料中的 重量分数为0.1 _3wt %。
[0016] 较佳地，所述有机载体二主要由溶剂、树脂和助剂组成，其中所述溶剂选自松油 醇、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、DBE、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、邻 苯二甲酸二丁酯、texanol的一种或几种，所述树脂选自乙基纤维素、丙烯酸树脂、醛酮树脂 的一种或几种，所述助剂选自高级脂肪酸、卵磷脂、三乙醇胺、BYK410、BYK430、BYK111、 BYK052的一种或几种;其中，所述溶剂在所述四道正银浆料中的重量分数为1-lOwt%，所述 树脂在所述四道正银浆料中的重量分数为〇.2-5wt%，所述助剂在所述四道正银浆料中的 重量分数为0.1 _3wt %。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0018]本发明提供的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合包括专用的三道正银浆料和专 用的四道正银浆料，专用的三道正银浆料可以降低电池的接触电阻，从而降低串联电阻Rs， 同时专用的四道正银浆料可以降低漏电流Irevl、I reV2,从而提高FF，进而提高电池的光转 化效率Eff。
[0019] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【具体实施方式】
[0020] 在本文中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举 该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围 内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明 文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
[0021] 本发明应用于晶硅太阳电池二次印刷工艺中。本发明的任务是发挥出三道正银浆 料的接触优势，并发挥出四道正银浆料对氮化硅侵蚀弱，并且拉力大的优势。本发明的技术 手段是:对三道正银浆料和四道正银浆料分别选择配方并分别配制，之后在印刷工艺中配 合使用，使三道正银浆料保证对氮化硅的侵蚀，增强溶银能力；同时四道正银浆料提高玻璃 软化点，控制其对氮化硅的腐蚀。
[0022] 在本发明的优选实施方式中，三道正银浆料使用的银粉一和有机载体一与四道正 银浆料使用的银粉二和有机载体二相同。本发明的具体的一种晶硅太阳电池二次印刷用银 浆组合可为如下表1所示的一种组合。
[0023] 表 1
[0025] 上述银浆组合的三道正银银浆和四道正银银浆的各组分的制备方法及银浆、电池 制备方法例如如下：
[0026] 1.玻璃粉制备方法:将玻璃粉原料置于800-1300°C的马弗炉至完全融化后，保温 0.5-2h，倒在不锈钢辊筒上水淬碾压成薄片，再球磨至粒度D50为0.1-5WI1。
[0027] 2.有机载体制备方法:将有机载体各组分在容器中预混合，然后在70-95 °C的水浴 中直至完全溶合后保温2-4h，过滤200目筛网后冷却备用。
[0028] 3.银浆制备方法:将银粉、玻璃粉、有机载体搅拌均匀后置于三辊机上碾压，用刮 板细度计测得细度为10-14M1时，即得到太阳能电池正面电极用导电浆料。
[0029] 4.电池制备方法:将所制得的导电浆料通过丝网印刷工艺印刷到已经印好并烘干 了的背面银浆、背面铝浆的硅片上，经红外快速烧结炉烧结后，制成太阳能电池片。
[0030] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发 明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调 整，仍属于本发明的保护范围。
[0031] 实施例1
[0032] 将银粉（平均粒径为2.5_)80g、玻璃粉末组合(碲酸铅体系玻璃粉末1'{；:253°(：， 2g;碲酸铋体系玻璃粉末T g: 281°C，lg)3.0g、有机载体(Texanol:乙基纤维素:卵磷脂:三乙 醇胺为8.5:1:0.3:0.2(wt/wt))9g在混合器中预混合，然后在三辊机上混合碾压，得到三道 正银浆料。
[0033]将银粉(平均粒径为2.5_)80g、碲酸铋体系玻璃粉末(Tg:569°C)3.0g、有机载体 (Texanol:乙基纤维素：卵磷脂:三乙醇胺为8.5:1:0.3:0.2wt/wt)9g在混合器中预混合，然 后在三辊机上混合碾压，得到四道正银浆料。
[0034] 取已经制绒、扩散、PECVD后的硅片，丝网印刷背面银浆、背面铝浆后，再依次丝网 印刷上述得到的三道正银浆料、四道正银浆料，经红外快速烧结炉烧结制成太阳能电池，并 测定该太阳能电池的串联电阻Rs、漏电流Ire v 1、填充因子FF、光转化效率Eff以及焊接拉 力，其结果如下表2所示。
[0035]串联电阻Rs、填充因子FF、漏电流Irev 1、光转化效率Ef f以及电极剥离强度(焊接 拉力）的定义和检测方法，在有关太阳能电池公开的文献中有详细的描述和报道。由于 Irevl和Irev2二者有正相关性，因此只需检测Irevl即可。
[0036] 实施例2-4
[0037]在实施例2-4中三道正银浆料及四道正银浆料的制备工艺和电池制备工艺相似于 实施例1，除了改变三道正银浆料及四道正银浆料所用玻璃粉的仏外。实施例2-4的三道正 银浆料及四道正银浆料的组成和电池性能结果如下表2所示。
[0038] 比较例1
[0039]将银粉（平均粒径为2.5_)80g、碲酸铅玻璃粉末（Tg:410°C)3.0g、有机载体 (Texanol:乙基纤维素：卵磷脂:三乙醇胺为8.5:1:0.3:0.2wt/wt)9g、在混合器中预混合， 然后在三辊机上混合碾压，得到正银浆料。
[0040]取已经制绒、扩散、PECVD后的硅片，丝网印刷背面银浆、背面铝浆后，再依次在三 道和四道印刷机印刷上述正银浆料制得正银，经红外快速烧结炉烧结制成太阳能电池，测 定其串联电阻Rs、漏电流Irevl、填充因子FF、光转化效率Eff以及焊接拉力，其结果如下表2 所示。
[0041 ] 比较例2
[0042]在比较例2中正银浆料制备工艺和电池制备工艺相似于比较例1，除了改变玻璃粉 末的Tg外。其组成和电池性能结果如下表2所示。
[0043]表2各实施例和对比例导电浆料组成与太阳能电池性能
[0045] 在表2中，以比较例1的串联电阻Rs、漏电流Irev 1、填充因子FF、光转化效率Ef f、焊 接拉力为1，其它为与之比较的相对值。
[0046] 从表2中可以看出，实施例1-4制备得到的电池的串联电阻Rs降低，同时漏电流 Irevl降低，填充因子FF提高，电池的光转化效率Eff也提高，并且电池的光转化效率Eff?提 尚明显。
[0047] 在本发明及上述实施例的教导下，本领域技术人员很容易预见到，本发明所列举 或例举的各原料或其等同替换物、各加工方法或其等同替换物都能实现本发明，以及各原 料和加工方法的参数上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
【主权项】
1. 一种晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，包括三道正银浆料和四道正 银浆料，所述三道正银浆料主要由银粉一、有机载体一和玻璃粉一组成，所述四道正银浆料 主要由银粉二、有机载体二和玻璃粉二组成，所述玻璃粉一的T gS200-350 °C，所述玻璃粉 二的 Tg 为 500-700 °C。2. 如权利要求1所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述玻璃粉一 包含一种玻璃组分或包含多种玻璃组分，所述玻璃粉二包含一种玻璃组分或包含多种玻璃 组分，当所述玻璃粉一包含多种玻璃组分时，每一种玻璃组分的T g分别为200-350°C;当所 述玻璃粉二包含多种玻璃组分时，每一种玻璃组分的Tg分别为500-700°C。3. 如权利要求1所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述玻璃粉一 在所述三道正银浆料中的重量分数为I-IOwt %，所述玻璃粉二在所述四道正银浆料中的重 量分数为I-IOwt %。4. 如权利要求1或2所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述玻璃 粉一选自硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸铅玻璃、硼硅酸铋玻璃、硅酸铅玻璃、硅酸铋玻 璃、磷酸盐玻璃、磷酸铅玻璃、磷酸铋玻璃、碲酸盐玻璃、碲酸铅玻璃、碲酸铋玻璃、硼硅酸锌 玻璃、锗酸铅玻璃、锗酸铋玻璃的一种或多种组合。5. 如权利要求1或2所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述玻璃 粉二选自硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸铅玻璃、硼硅酸铋玻璃、硅酸铅玻璃、硅酸铋玻 璃、磷酸盐玻璃、磷酸铅玻璃、磷酸铋玻璃、碲酸盐玻璃、碲酸铅玻璃、碲酸铋玻璃、硼硅酸锌 玻璃、锗酸铅玻璃、锗酸铋玻璃的一种或多种组合。6. 如权利要求1所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，控制所述四道 正银浆料对镀膜硅片的腐蚀深度不大于300nm。7. 如权利要求1所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述三道正银 浆料的银粉一与所述四道正银浆料的银粉二选料相同，并且所述三道正银浆料的有机载体 一与所述四道正银浆料的有机载体二选料相同。8. 如权利要求1或7所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述银粉 一选自球形和/或类球形银粉;所述银粉二选自球形和/或类球形银粉;其中，所述银粉颗粒 的粒度D50为0.1-5μπι ;所述银粉一在所述三道正银浆料中的重量分数为80-95wt%，所述银 粉二在所述四道正银浆料中的重量分数为80_95wt%。9. 如权利要求1或7所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述有机 载体一主要由溶剂、树脂和助剂组成，其中所述溶剂选自松油醇、戊二酸二甲酯、己二酸二 甲酯、DBE、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、texanol的 一种或几种，所述树脂选自乙基纤维素、丙烯酸树脂、醛酮树脂的一种或几种，所述助剂选 自高级脂肪酸、卵磷脂、三乙醇胺、8￥1(410、8￥1(430、8￥1(111、8￥1(052的一种或几种；其中，所 述溶剂在所述三道正银浆料中的重量分数为I -1 Owt %，所述树脂在所述三道正银浆料中的 重量分数为〇. 2-5wt %，所述助剂在所述三道正银浆料中的重量分数为0. l-3wt %。10. 如权利要求1或7所述的晶硅太阳电池二次印刷用银浆组合，其特征在于，所述有机 载体二主要由溶剂、树脂和助剂组成，其中所述溶剂选自松油醇、戊二酸二甲酯、己二酸二 甲酯、DBE、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、texanol的 一种或几种，所述树脂选自乙基纤维素、丙烯酸树脂、醛酮树脂的一种或几种，所述助剂选 自高级脂肪酸、卵磷脂、三乙醇胺、8￥1(410、8￥1(430、8￥1(111、8￥1(052的一种或几种；其中，所 述溶剂在所述四道正银浆料中的重量分数为I -1 Owt %，所述树脂在所述四道正银浆料中的 重量分数为〇. 2-5wt %，所述助剂在所述四道正银浆料中的重量分数为0. l-3wt %。
【文档编号】H01L31/0224GK105957580SQ201610461058
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】郑建华, 陆蓉蓉, 任益超, 敖毅伟, 颜海勇, 徐东强, 刘海东
【申请人】常州聚和新材料股份有限公司