导电浆料组合物、太阳能电池的制备方法及太阳能电池与流程

本申请属于光伏器件，具体涉及导电浆料组合物、太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

背景技术：

1、金属化是光伏太阳能电池生产过程中的重要步骤之一，通过提取光生载流子实现高的光电转换效率。对于n型太阳能电池，通常使用银铝浆在高温烧结下以实现对p面形成欧姆接触的金属化效果，虽然银铝浆可以与p面形成低电阻率的欧姆接触，但较高的载流子复合会导致开路电压以及效率的损失。另外，高温烧结时银铝浆里的玻璃料对p面的钝化膜进行刻蚀或破损时还会进一步增加复合损失。

技术实现思路

1、发明目的：本申请实施例提供一种导电浆料组合物、太阳能电池的制备方法及太阳能电池，使导电浆料组合物在烧结后可以刻蚀电池的表面钝化层的同时实现低复合的效果，并结合激光增强接触优化技术以实现开路电压和转换效率的显著提升。

2、技术方案：本申请实施例所述的一种导电浆料组合物，按照所述组合物的质量百分比计，所述导电浆料组合物包括0.5wt％-4wt％的玻璃料、80wt％-92wt％的导电组分、7wt％-16wt％的有机介质；

3、所述玻璃料包括氧化物，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料包括20mol％-50mol％的b2o3；所述玻璃料还包括：15mol％-50mol％的pbo；或者，15mol％-50mol％的bi2o3；或者，15mol％-50mol％的pbo和bi2o3二者的混合物；

4、其中，所述pbo和所述bi2o3的阳离子含量之和与所述b2o3的阳离子含量的比例为0.30-1.25。

5、在一些实施例中，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包含第一添加剂，所述第一添加剂的含量小于等于18mol％，所述第一添加剂选自li2o、al2o3、zno、sio2、seo2和teo2中的任意一种或多种。

6、在一些实施例中，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述第一添加剂满足以下条件中的至少一者：

7、a)所述第一添加剂包含li2o，所述li2o的含量小于等于15mol％；

8、b)所述第一添加剂包含al2o3，所述al2o3的含量小于等于10mol％；

9、c)所述第一添加剂包含zno，所述zno的含量小于等于18mol％；

10、d)所述第一添加剂包含sio2，所述sio2的含量小于等于15mol％；

11、e)所述第一添加剂包含seo2，所述seo2的含量小于等于15mol％；

12、f)所述第一添加剂包含teo2，所述teo2的含量小于等于15mol％。

13、在一些实施例中，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包括：0～15mol％的li2o；0～10mol％的al2o3；0～18mol％的zno；0～15mol％的sio2。

14、在一些实施例中，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包含第二添加剂，所述第二添加剂的含量小于等于5mol％，所述第二添加剂选自ago2、ag2o、ago、na2o、k2o、mgo、cao和bao中的任意一种或多种。

15、在一些实施例中，按照所述组合物的质量百分比计，所述导电浆料组合物还包括小于等于1wt％的填料；所述填料包括铝粉、硅粉和铝硅合金粉中的至少一种。

16、在一些实施例中，所述填料在所述导电浆料组合物中的质量百分含量大于0且小于等于1wt％。

17、在一些实施例中，所述填料的dv50为1-4μm；其中，dv50为所述填料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径。

18、在一些实施例中，所述导电组分选自银单质、银合金，氧化银和银盐中的任意一种或几种的混合物。

19、在一些实施例中，用于在太阳能电池中形成有第一导电结构，所述太阳能电池包括衬底和至少位于所述衬底一侧面的钝化层；在烧结所述太阳能电池时，所述导电浆料组合物能够穿透所述钝化层，以形成所述第一导电结构。

20、在一些实施例中，所述衬底包括n型掺杂半导体衬底。

21、在一些实施例中，本申请还提供一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

22、提供基材，所述基材包括衬底、p型掺杂层、和钝化层，所述p型掺杂层位于所述衬底和所述钝化层之间；

23、将所述的导电浆料组合物覆设于所述钝化层上；

24、烧结覆设有所述导电浆料组合物的基材，使所述导电浆料组合物在烧结过程中刻蚀所述钝化层以形成第一导电结构；

25、对所述基材进行激光增强接触优化，得到所述太阳能电池。

26、在一些实施例中，将所述导电浆料组合物覆设于所述钝化层上，包括：

27、所述导电浆料组合物以图案化的形式施加到所述钝化层的至少部分表面上。

28、在一些实施例中，对所述基材进行激光增强接触优化的步骤，进一步包括：

29、对所述基材施加反向电压，并同时对所述基材进行激光扫描，以在第一导电结构内形成感应电流

30、在一些实施例中，所述制备方法满足以下条件中至少一者：

31、g)所述太阳能电池具有击穿电压，所述反向电压小于所述击穿电压；

32、h)所述激光扫描的时间为1ms～100ms；

33、i)所述感应电流为100a～1000a。

34、在一些实施例中，本申请还提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括所述的导电浆料组合物制成的第一导电结构；或者，

35、所述太阳能电池采用所述的制备方法制得。

36、在一些实施例中，所述太阳能电池为含有隧穿氧化层钝化接触结构(tunneloxide passivated contacts)的太阳能电池。

37、有益效果：与现有技术相比，本申请的导电浆料组合物，可以应用于太阳能电池p面的金属化，其在烧结后可以刻蚀电池表面钝化层并同时实现低载流子复合的效果，通过限定玻璃料中pb+bi相对于b的阳离子比例，进一步改善玻璃料对钝化层的腐蚀效果，可以降低导电浆料组合物刻蚀钝化层时引起的过度复合损失。

38、本申请提供的太阳能电池的制备方法，在对所用的导电浆料组合物进行烧结后实现了对钝化层的适度腐蚀，减少了载流子在过度腐蚀下形成的高复合，并进一步结合激光增强接触优化技术，通过施加的反向电压将激光扫描产生的大量载流子引导至第一导电结构中并形成感应电流，利用电流产生的能量来改善第一导电结构的接触效果和均匀性，可实现太阳能电池的开路电压以及转换效率的显著提升。

技术特征：

1.一种导电浆料组合物，其特征在于，按照所述导电浆料组合物的质量百分比计，所述导电浆料组合物包括0.5wt％-4wt％的玻璃料、80wt％-92wt％的导电组分、7wt％-16wt％的有机介质；

2.根据权利要求1所述的导电浆料组合物，其特征在于，所述第一添加剂还选自li2o、al2o3、zno、sio2中的任意一种或多种。

3.根据权利要求2所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述第一添加剂满足以下条件中的至少一者：

4.根据权利要求1所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包括：0～15mol％的li2o；0～10mol％的al2o3；0～18mol％的zno；0～15mol％的sio2。

5.根据权利要求1所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包含第二添加剂，所述第二添加剂的含量小于等于5mol％，所述第二添加剂选自ago2、ag2o、ago、na2o、k2o、mgo、cao和bao中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述组合物的质量百分比计，所述导电浆料组合物还包括小于等于1wt％的填料；所述填料包括铝粉、硅粉和铝硅合金粉中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的导电浆料组合物，其特征在于，所述填料在所述导电浆料组合物中的质量百分含量大于0且小于等于1wt％。

8.根据权利要求6所述的导电浆料组合物，其特征在于，所述填料的dv50为1-4μm，dv50为所述填料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径。

9.根据权利要求1所述的导电浆料组合物，其特征在于，所述导电组分选自银单质、银合金、氧化银和银盐中的任意一种或几种的混合物。

10.根据权利要求1所述的导电浆料组合物，其特征在于，用于在太阳能电池中形成有第一导电结构(20)，所述太阳能电池包括衬底(101)和至少位于所述衬底(101)一侧面的钝化层(103)；在烧结所述太阳能电池时，所述导电浆料组合物能够穿透所述钝化层(103)，以形成所述第一导电结构(20)。

11.根据权利要求10所述的导电浆料组合物，其特征在于，所述衬底(101)包括n型掺杂半导体衬底。

12.一种导电浆料组合物，其特征在于，按照所述导电浆料组合物的质量百分比计，所述导电浆料组合物包括0.5wt％-4wt％的玻璃料、80wt％-92wt％的导电组分、7wt％-16wt％的有机介质以及小于等于1wt％的填料；

13.根据权利要求12所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包含第一添加剂，所述第一添加剂的含量小于等于18mol％，所述第一添加剂选自li2o、al2o3、zno、sio2、seo2和teo2中的任意一种或多种。

14.根据权利要求13所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述第一添加剂满足以下条件中的至少一者：

15.根据权利要求12所述的导电浆料组合物，其特征在于，按照所述氧化物的摩尔百分比计，所述玻璃料还包含第二添加剂，所述第二添加剂的含量小于等于5mol％，所述第二添加剂选自ago2、ag2o、ago、na2o、k2o、mgo、cao和bao中的任意一种或多种。

16.根据权利要求12所述的导电浆料组合物，其特征在于，所述填料的dv50为1-4μm，dv50为所述填料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径。

17.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

18.根据权利要求17所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，将所述导电浆料组合物覆设于所述钝化层(103)上，包括：

19.根据权利要求17所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，对所述基材(10)进行激光增强接触优化的步骤，包括：

20.根据权利要求19所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下条件中至少一者：

21.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括如权利要求1-11中任一项的导电浆料组合物制成的第一导电结构(20)；或者，

22.根据权利要求21所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为含有隧穿氧化层钝化接触结构的太阳能电池。

技术总结本申请公开了导电浆料组合物、太阳能电池的制备方法及太阳能电池，包括0.5wt％‑4wt％的玻璃料、80wt％‑92wt％的导电组分、7wt％‑16wt％的有机介质；玻璃料包括氧化物，按照氧化物的摩尔百分比计，玻璃料包括20mol％‑50mol％的B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；玻璃料还包括：15mol％‑50mol％的PbO；或者，15mol％‑50mol％的Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；或者，15mol％‑50mol％的PbO和Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;二者的混合物；PbO和Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的阳离子含量之和与B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的阳离子含量的比例为0.30‑1.25。本申请的导电浆料组合物在烧结后可以刻蚀电池表面钝化层并同时实现载流子低复合的效果。技术研发人员：郭起洁,张维轩,鄞绮君受保护的技术使用者：东莞索特电子材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14