一种太阳能电池主栅浆料及太阳能电池的制作方法

    专利查询2025-03-29  8


    本申请涉及光伏,尤其涉及一种太阳能电池主栅浆料及太阳能电池。


    背景技术:

    1、太阳能电池作为一种绿色能源,以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。导电浆料是制作硅基太阳能电池的主要辅助材料。硅基太阳能电池一般通过将导电浆料印刷在硅电池片上,然后干燥和烧制制备电极。导电浆料一般含有导电金属粉末、玻璃粉及有机载体。导电浆料放置在不锈钢网带上进行烧结,形成正面主栅等结构。

    2、因为电池片正面镀膜层厚度比背面薄,导电浆料中玻璃粉在烧结过程中更容易产生内应力,导致内部的pn被破坏,光转化效率变化,外在表现形式就是主栅附近发黑和叉痕印(发黑和叉痕印是同一个东西,但是表现形式上略有差异)。背面镀膜较厚,玻璃不容易破环镀膜层,所以不会发黑。

    3、为了解决烧结后主栅发黑的问题,本申请提供了一种太阳能电池主栅浆料及太阳能电池。


    技术实现思路

    1、为了解决烧结后主栅发黑的问题,本申请实施例提供了一种太阳能电池主栅浆料及太阳能电池。所述太阳能电池主栅浆料包括低活性银粉、高活性银粉、有机载体和无铜锰玻璃粉,在所述浆料中低活性银粉的质量分数为25%~35%,高活性银粉的质量分数为45%~55%,有机载体的质量分数为13%~20%,无铜锰玻璃粉的质量分数为0.6%~1.5%,其中无铜锰玻璃粉为pb-bi-zn-ti-b系玻璃粉,所述低活性银粉初始响应温度高于200℃且剧烈反应温度高于400℃,所述高活性银粉初始响应温度低于200℃且剧烈反应温度低于380℃。

    2、玻璃粉中无铜锰的同时,低铅用bi替代,能够解决正面主栅印刷时发黑的问题。使用低活性粉,是因为要减少银粉在烧结过程中收缩程度,从而降低银粉收缩对硅片产生的应力,进而缓解主栅发黑的情况(叉痕印),解决烧结后主栅发黑的问题。

    3、浆料采用低烧结活性银粉,以解决玻璃粉无铜锰后,拉力会低的问题,即通过低烧结活性银粉弥补拉力,提高软化温度。

    4、可选的,以所述无铜锰玻璃粉的总摩尔百分比含量为100mol%计,所述无铜锰玻璃粉包括0.3mol%~0.8mol%pb3o4、10mol%~25mol%bi2o3、40mol%~60mol%b2o3、8mol%~15mol%tio2和10mol%~20mol%碱金属元素物质。

    5、可选的,所述碱金属元素物质为氧化物或卤化物,所述碱金属元素物质中的元素包括li、na、k、rb中的一种或多种。

    6、可选的,所述碱金属元素物质为在玻璃粉的制备过程中分解得到碱金属元素氧化物的复合物。

    7、可选的,所述高活性银粉与低活性银粉之间的初始反应温度差为30℃-60℃。

    8、可选的,所述无铜锰玻璃粉还包括铜锰替代物质,所述铜锰替代物质中的元素包括zn和te。

    9、可选的,所述无铜锰玻璃粉还包括10mol%~25mol%zno和5mol%~10mol%teo2。

    10、可选的,所述有机载体包括有机溶剂、有机树脂、纤维素、增稠剂和表面活性剂,以所述有机载体的总质量百分比含量为100%计,在所述有机载体中有机溶剂的质量分数为60.0%-80.0%,有机树脂和纤维素共计0%~10%,增稠剂5%~20%,表面活性剂0.1%~20%。

    11、可选的,所述太阳能电池主栅浆料的制备方法具体包括:

    12、将玻璃各组分原料按照比例混合均匀、加热并进行熔融反应、冷却干燥后研磨,得到无铜锰玻璃粉;将有机溶剂、有机树脂、纤维素、增稠剂和表面活性剂按照比例搅拌均匀,高速离心分散后,得到所述有机载体;将所述无铜锰玻璃粉与低活性银粉、高活性银粉和有机载体按比例混合均匀,经过扎浆、过滤、调浆后,得到所述浆料。

    13、本申请还提供了一种太阳能电池,所述太阳能电池通过应用上述任一项所述的太阳能电池主栅浆料印刷在电池片上烧结得到。

    14、本申请提供了一种太阳能电池主栅浆料及太阳能电池。所述浆料包括低活性银粉、高活性银粉、有机载体和无铜锰玻璃粉。其中无铜锰玻璃粉为pb-bi-zn-ti-b系玻璃粉。所述低活性银粉初始响应温度高于200℃且剧烈反应温度高于400℃,所述高活性银粉初始响应温度低于200℃且剧烈反应温度低于380℃。玻璃粉中无铜锰的同时,低铅用bi替代,能够解决正面主栅印刷时发黑的问题。使用低活性粉,是因为要减少银粉在烧结过程中收缩程度,从而降低银粉收缩对硅片产生的应力,进而缓解主栅发黑的情况(叉痕印)。本申请还提供了一种应用上述任浆料印刷在电池片上烧结得到的太阳能电池。



    技术特征:

    1.一种太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述浆料包括低活性银粉、高活性银粉、有机载体和无铜锰玻璃粉,在所述浆料中低活性银粉的质量分数为25%~35%,高活性银粉的质量分数为45%~55%,有机载体的质量分数为13%~20%,无铜锰玻璃粉的质量分数为0.6%~1.5%,其中无铜锰玻璃粉为pb-bi-zn-ti-b系玻璃粉,所述低活性银粉初始响应温度高于200℃且剧烈反应温度高于400℃,所述高活性银粉初始响应温度低于200℃且剧烈反应温度低于380℃。

    2.根据权利要求1所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,以所述无铜锰玻璃粉的总摩尔百分比含量为100mol%计,所述无铜锰玻璃粉包括0.3mol%~0.8mol%pb3o4、10mol%~25mol%bi2o3、40mol%~60mol%b2o3、8mol%~15mol%tio2和10mol%~20mol%碱金属元素物质。

    3.根据权利要求2所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述碱金属元素物质为氧化物或卤化物,所述碱金属元素物质中的元素包括li、na、k、rb中的一种或多种。

    4.根据权利要求2所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述碱金属元素物质为在玻璃粉的制备过程中分解得到碱金属元素氧化物的复合物。

    5.根据权利要求1所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述高活性银粉与低活性银粉之间的初始反应温度差为30℃~60℃。

    6.根据权利要求1所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述无铜锰玻璃粉还包括铜锰替代物质,所述铜锰替代物质中的元素包括zn和te。

    7.根据权利要求1所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述无铜锰玻璃粉还包括10mol%~25mol%zno和5mol%~10mol%teo2。

    8.根据权利要求1所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述有机载体包括有机溶剂、有机树脂、纤维素、增稠剂和表面活性剂,以所述有机载体的总质量百分比含量为100%计,在所述有机载体中有机溶剂的质量分数为60.0%-80.0%,有机树脂和纤维素共计0%~10%,增稠剂5%~20%,表面活性剂0.1%~20%。

    9.根据权利要求1所述的太阳能电池主栅浆料,其特征在于,所述太阳能电池主栅浆料的制备方法具体包括:

    10.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池通过应用权利要求1~9任一项所述的太阳能电池主栅浆料印刷在电池片上烧结得到。


    技术总结
    本申请提供了一种太阳能电池主栅浆料及太阳能电池。所述太阳能电池主栅浆料包括低活性银粉、高活性银粉、有机载体和无铜锰玻璃粉。其中,无铜锰玻璃粉为Pb‑Bi‑Zn‑Ti‑B系玻璃粉。所述低活性银粉初始响应温度高于200℃且剧烈反应温度高于400℃,所述高活性银粉初始响应温度低于200℃且剧烈反应温度低于380℃。玻璃粉中无铜锰的同时,低铅用Bi替代,能够解决正面主栅印刷时发黑的问题。使用低活性粉,是因为要减少银粉在烧结过程中收缩程度,从而降低银粉收缩对硅片产生的应力,进而缓解主栅发黑的情况(叉痕印)。本申请还提供了一种应用上述任浆料印刷在电池片上烧结得到的太阳能电池。

    技术研发人员:冉园明,胡杰辉,陈先豪,佘红艳,陶月飞,叶志贤
    受保护的技术使用者:浙江晶科新材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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