一种xBC电池用P区无铝导电浆料、制备方法、电极及电池与流程

本发明涉及光伏电池及导电浆料领域，尤其涉及一种xbc电池用p区无铝导电浆料、制备方法、电极及电池。

背景技术：

1、bc是back contact的缩写，即背接触光伏电池；bc电池有多种类型，例如pbc、ibc、hbc等，统称为xbc电池。与现有的topcon电池、hjt电池等相比，xbc最大特点在于正面无栅线，背面不再是一个单纯的n区或p区，而通常是在电池背面制备出交错排列的p、n区，使得正极与负极统一集成于电池背面。正是得益于这种结构，xbc电池正面不会有电极格栅线遮挡，即提高了发电效率还提升了正面的美观度。由于bc电池采用正面无金属栅线设计，单瓦发电量通常高于topcon电池大概2％～3％。

2、目前，xbc电池p区电极所面临的问题是欧姆接触效果不佳，接触电阻与体电阻均较大，且制造成本与电极性能较难兼顾；另外，由于n型硅片具有更高的体寿命，能够保证非平衡载流子在复合前顺利到达背面pn结区域，因此目前大部分bc电池均以n型硅片为衬底，而衬底背面p区的al2o3+sinx钝化膜较难被腐蚀，“开窗”效果较差，加之目前为了控制浆料制备成本，往往会引入al与ag共掺，电极中的al所产生的al2o3氧化膜以及容易团聚，较难分散的问题进一步影响了欧姆接触的效果。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种xbc电池用p区无铝导电浆料、制备方法、电极及电池。本发明的技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供了一种xbc电池用p区无铝导电浆料，其包括以下组分：

3、银粉84～87wt％，玻璃粉3～6wt％，添加剂0.5～3wt％，余量为有机载体；

4、所述银粉包括微米级球形银粉、纳米级球形银粉和片状银粉的混合物；以所述银粉的总质量计，所述纳米级球型银粉的质量占比不超过20wt％；

5、所述微米级球型银粉与所述片状银粉的d50粒径均为0.8～2.5μm；

6、所述纳米级球型银粉的粒径为500～800nm。

7、在一种可能的实现方式中，以所述银粉的总质量计：

8、所述片状银粉的质量占比为5～15wt％；

9、所述微米级球形银粉的质量占比为80～90wt％；

10、所述纳米级球形银粉在所述银粉中的质量占比为5～10wt％。

11、在一种可能的实现方式中，

12、还包括枝状银粉；按所述银粉的总质量计，所述枝状银粉的质量占比为2～5wt％。

13、在一种可能的实现方式中，

14、所述玻璃粉包括第一玻璃粉与第二玻璃粉；按所述导电浆料的总质量计：

15、所述第一玻璃粉包括35～60wt％的bi2o3，25～40wt％的b2o3，5～20wt％的sio2；

16、所述第二玻璃粉为bao、zno、gao、k2o、na2o中至少两种的混合物；所述第二玻璃粉的质量百分比为8～12wt％。

17、在一种可能的实现方式中，

18、所述玻璃粉的d50粒径为2～2.5μm。

19、在一种可能的实现方式中，

20、所述添加剂为wo3、金属氟化物与硼粉的混合物；以所述添加剂的总质量计：

21、所述wo3的含量为30～50wt％；

22、所述金属氟化物含量为10～15wt％；

23、所述硼粉的含量为30～45wt％；所述硼粉的d50粒径为1～2.5μm。

24、在一种可能的实现方式中，

25、所述有机载体包括混合溶剂与树脂；

26、所述混合溶剂为松油醇与丁基卡必醇和/或柠檬酸的混合物，所述松油醇的质量占比≥60％；

27、以所述有机载体的总质量计，所述树脂包括5～8wt％的乙基纤维素，0～5wt％的司盘系和/或吐温系、1.5～2.5wt％的十二烷基苯磺酸钠、0.2～0.8wt％的聚酰胺。

28、第二方面，本发明提供了上述导电浆料的制备方法，包括以下步骤：

29、s1、将所述银粉与所述添加剂分散混合均匀得到第一产物；

30、s2、将所述玻璃粉与所述有机载体混合均匀，得到第二产物；

31、s3、将所述第一产物与所述第二产物混合，充分搅拌均匀，即得到所述导电浆料。

32、第三方面，本发明提供了一种xbc电池背面p区电极，其是采用上述导电浆料，通过金属化工艺制备得到。

33、第四方面，本发明提供了一种xbc电池，其p区电极采用上述的电极。

34、本申请提供的上述技术方案，至少具有以下技术效果或优点：

35、本发明所公开的导电浆料固含量较低，有效控制了xbc电池的生产成本，且提升了印刷性能，更有助于生产制造较为复杂的xbc电极；通过不同粒径以及形貌的银粉掺杂混搭，一方面降低工艺需求，节省成本，另一方面使不同粒径与形貌的银粉形成稳固框架结构并相互填充，以显著降低电阻，还能提升成品电极的机械性能，避免较低固含量的浆料高温烧结时收缩变形，另外还能够控制电极表面氧化程度，避免影响导电性能。通过控制玻璃组分与添加剂组分，实现了对浆料中导电银粉表面氧化层的控制，以及对bc电池p区钝化层的腐蚀渗透，开窗作用明显而不会发生击穿，从而实现了良好的欧姆接触。本申请公开的导电浆料中不含al，可有效避免al掺杂在成品电极中形成al2o3氧化膜，进而避免增加电极体电阻，以及避免对p区al2o3+sinx钝化膜的腐蚀开窗效果。

技术特征：

1.一种xbc电池用p区无铝导电浆料，其特征在于，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，以所述银粉的总质量计：

3.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述有机载体包括混合溶剂与树脂；

8.权利要求1～7任一项所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.一种xbc电池背面p区电极，其特征在于，

10.一种xbc电池，其特征在于，

技术总结本发明涉及一种xBC电池用P区无铝导电浆料，其包括以下组分：银粉84～87wt％，玻璃粉3～6wt％，添加剂0.5～3wt％，余量为有机载体；所述银粉包括微米级球型银粉、纳米级球型银粉和片状银粉中的至少两种的混合物，所述银粉中纳米级球型银粉的质量占比不超过20％。本发明还涉及上述导电浆料的制备方法，以及基于上述导电浆料的电极及电池。技术研发人员：毛俊文,曾淋林,顾宇航,阎立,郑京受保护的技术使用者：江苏日御光伏新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29