12 晶体硅太阳能电池正面用银浆及其制备方法

(10)申请公布号 CN 101964219 A

(43)申请公布日 2011.02.02C N 101964219 A

*CN101964219A*

(21)申请号 201010249934.0

(22)申请日 2010.08.10

H01B 1/22(2006.01)

H01B 13/00(2006.01)

H01L 31/0224(2006.01)

(71)申请人上海九晶电子材料股份有限公司

地址201617 上海市松江区长塔路399号

(72)发明人汪贺杏 胡文晋

(74)专利代理机构上海天翔知识产权代理有限

公司 31224

代理人

陈学雯

(54)发明名称

晶体硅太阳能电池正面用银浆及其制备方法

(57)摘要

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池正面用银

浆及其制备方法，它是由微米级银粉、玻璃粉、有

机载体、添加剂组成。该银浆的特点是触变性好

适合印刷宽80-90μm ，高温烧结后高30-35μm 的

栅线；玻璃粉的配方为B 2O 3 3-8％；SiO 212-15％；

Bi 2O 3 45-65％；Al 2O 3 1-10％；ZnO 10-30％，软化

温度在400-600℃，其完全无铅的配方的特点，符

合环保要求。通过添加0.08-0.3％的二氧化锰增

加了导体栅线和硅片表面的附着力，正面电极的

剥离强度大，串联电阻大大降低。(51)Int.Cl.

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请

权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页

1.一种晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于：所述银浆的配方由微米级银粉、玻璃粉、有机载体和添加剂组成，各组分的重量百分比如下：

微米级银粉 75-89％；

玻璃相 2-8％；

有机载体 7-15％；

添加剂 0.08-0.3％。

2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于，所述微米级银粉的颗粒为0.5-5μm 。

3.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于，所述玻璃粉为硼-铋-硅-铝硅酸盐体系，由B 2O 3、SiO 2、Bi 2O 3、Al 2O 3、ZnO 组成，各组分的重量百分比如下：

B 2O 3 3-8％；

SiO 2 12-15％；

Bi 2O 3 45-65％；

Al 2O 3 1-10％；

ZnO 10-30％。

4.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于，所述有机载体是由乙基纤维素溶于溶剂中形成的一种粘稠液体，有机载体的黏度用乙基纤维素的质量份数来调节，所述溶剂为松油醇、松节油、丁基卡比醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯的任意一种。

5.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于，所述添加剂为二氧化锰，二氧化锰在银浆中降低接触电阻，增加电极的剥离强度。

6.根据权利要求3所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于，所述玻璃粉为无铅玻璃粉。

7.根据权利要求4所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆，其特征在于，所述有机载体中乙基纤维素和溶剂的重量比为1∶50-1∶20。

8.一种如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆的制备方法， 包括以下步骤：

(1)原料的准备：

所述银浆的配方由微米级银粉、玻璃粉、有机载体和添加剂组成，各组分的重量百分比如下：

微米级银粉 75-89％；

玻璃相 2-8％；

有机载体 7-15％；

添加剂 0.08-0.3％；

(2)原料的预混合：

将步骤(1)各组分在搅拌器中预混合；

(3)反复滚扎：

在三辊轧机上反复滚扎30-40次，即可得到晶体硅太阳能电池正面用银浆。

9.根据权利要求8所述的晶体硅太阳能电池正面用银浆的制备方法，其特征在于，所

述银浆细度为8-12μm，25℃时粘度为200-320Pa·s。

晶体硅太阳能电池正面用银浆及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种晶体硅太阳能电池正面用银浆及其制备方法，具有高触变性、高触变性、无铅的特点，属于太阳能电池的技术领域。

背景技术

[0002] 晶体硅太阳能电池由于转换效率较高、生产工艺成熟，一直是太阳能发电的主体力量。它的主要制作过程是P型硅基材通过制绒在硅表面形成一层金字塔绒面，用三氯氧

磷气相沉积在硅片表面形成一个PN结，化学气相沉积(PECVD)一层Si

x N

y

防反射膜，印刷背

面银浆，烘干，印刷背面铝浆，烘干，印刷正面银浆高温烧结。其中使用的正面银浆技术要求是要获得最大的受光面积的情况下导电性要好，最大程度的把硅片产生的电能输出来，这就要求银浆的触变性好，能印出高宽比大的栅线，烧结后开路电压大，串联电阻小，并联电阻大等。

[0003] 硅太阳能电池用银浆的主要由有机载体、银粉、玻璃粉组成。

[0004] 有机载体用于超细银粉形成膏状物，通常由溶剂、起粘稠作用的高分子聚合物和助剂构成，其挥发性能影响电子银浆的稳定性、银浆在烧成电极时工艺的升温曲线、膜层厚度以及触变性能。常用溶剂挥发量由低到高的顺序为：邻苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、松节油。在乙基纤维素和松油醇形成的体系中可以通过添加高挥发性的松节油或者控制丁基卡必醇醋酸酯和松油醇的相对含量来调节有机载体不同温度下的挥发性能。有机载体中溶剂挥发在150-200℃，乙基纤维素在325-375℃范围内挥发，因此在烧成电极时应该在这两个温度段保温。

[0005] 对于特定体系丝网印刷银浆中的银粉粒径的大小，影响银硅接触界面的结构、欧姆接触的质量、太阳能电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF)。颗粒尺寸影响PN结漏电流、接触状况、串联电阻和扩散层的饱和电流密度。银粉颗粒从超细变到大颗粒银硅接触界面发生了显著的变化。颗粒度超细的银粉由于其表面能很低在温度很低玻璃粘结剂还没有熔化的情况下就能够相互扩散烧结成致密的银块，不利于银在玻璃相中的溶解，玻璃相中银的饱和度太小，在随后的冷却过程中只有少量的银析出在硅片表面造成电池的串联电阻很大；较大颗粒的银粉，在烧结过程中结块的速度慢，玻璃相中银的溶解度比较大，冷却时银大量析出在硅片上，较大颗粒的结晶银造成漏电流的增大，严重时甚至可以穿透300nm 左右的PN结。只有和玻璃粉匹配的银粉才有可能获得较好的电性能。

[0006] 玻璃粉在烧结过程中液化开始溶解银并同时润湿和刻蚀防反射膜，它还有一个作用是提供基片和电极的黏结，目前市场上主要使用的是硼-硅-铅-铝、铋-硅-铅等玻璃体系，它们一个共同的特点就是含铅量较高不利于环保。这类银浆退出市场是必然的，我们通过对玻璃粉转化温度、刻蚀性能、粘度等方面的研究找到了一种无铅银浆的玻璃粉配方。

发明内容

[0007] 本发明的目的是研制出了一种高触变性、无铅的太阳能电池正面用银导体电极银