一种电极浆料及制备方法和背接触太阳能电池与流程

本公开涉及光伏电池，尤其涉及一种电极浆料及制备方法和背接触太阳能电池。

背景技术：

1、背面接触（back contact，bc）太阳能电池通过将正负电极全部集成于电池背面，消除了正面金属栅线的遮光损失，是实现更高光电转换效率的下一代晶体硅电池技术。然而，bc电池的性能依赖于背面电极所使用的浆料，该浆料既要能在烧结时有效穿透背面钝化层（如sinx）以形成低阻欧姆接触，获得高转换效率，又需要保证电极在长期户外高温、高湿、酸雨等条件下具有优异的稳定性。

2、现有技术为提高电性能，通常采用高活性玻璃体系提高浆料，但会损害电极在长期老化环境下的稳定性，而为了提升长期可靠性，采用反应温和的玻璃体系时，又难以实现理想的接触性能，导致电池的初始转换效率降低。因此，使得电池的初始转换效率与长期稳定性之间存在矛盾，制约了bc电池的商业化进程。

技术实现思路

1、鉴于上述问题而提出了本公开。本公开提供了一种电极浆料及制备方法和背接触太阳能电池，在提供电性能的同时，提高了电极的长期可靠性。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种电极浆料，包括：银基导电材料、混合玻璃材料和有机载体，所述混合玻璃材料包括第一玻璃材料、第二玻璃材料和第三玻璃材料，所述第一玻璃材料至少包括磷酸铝和/或磷酸锌，以所述第三玻璃材料的总质量为100%计，所述第三玻璃材料至少包括10%~20%的tio2，所述第一玻璃材料的软化温度低于所述第二玻璃材料的软化温度。

3、根据本公开的第二方面，提供了一种电极浆料的制备方法，包括：

4、将第一玻璃材料、第二玻璃材料和第三玻璃材料混合，得到混合玻璃材料；

5、将银基导电材料、所述混合玻璃材料以及有机载体混合，并进行研磨分散，得到所述电极浆料。

6、根据本公开的第三方面，提供了一种背接触太阳能电池，该背接触太阳能电池具有的电极由第一方面所述的电极浆料经印刷、烧结形成。

7、本公开实施例中提供的一个或多个技术方案中，首先，电极浆料包括银基导电材料、混合玻璃材料和有机载体，混合玻璃材料包括第一玻璃材料、第二玻璃材料和第三玻璃材料，其中，第一玻璃材料的软化温度低于所述第二玻璃材料的软化温度。因此，在烧结过程中，第一玻璃材料较低的软化温度使其在烧结初期率先熔融，降低了浆料与sinx等钝化层的接触电阻，为银基导电颗粒与硅基底的欧姆接触打通了通道，保障了电池的初始高转换效率。而第二玻璃材料较高的软化温度，在烧结的中后段高温区间才逐步软化，其前期的固态特性可有效限制第一玻璃材料的流动范围，避免了钝化层过度损伤或电极塌陷，第二玻璃材料后续还可以与熔融的第一玻璃材料形成互穿网络结构，既能够阻挡第一玻璃材料对钝化层和硅基底的过度侵蚀，又可以为电极提供稳固的结构支撑，保障了电极的几何形貌与机械结合强度。而第三玻璃材料中的高含量的tio2，能与玻璃相形成稳定的固溶体，降低玻璃相的离子导电性，减少了长期高温高湿环境下银离子从电极向硅片或玻璃相内部迁移的风险，避免了电极出现空洞、熔断等失效现象。同时，tio2能与硅片表面的sio2形成ti-o-si键，强化玻璃相与硅片界面的结合强度，提高了界面层的致密度，从而抑制了界面开裂或剥离，而且还凭借自身优异的耐酸碱、抗紫外老化特性，增强了电极对高温、高湿、酸雨等户外严苛环境的耐受性，从而确保了背接触太阳能电池在全生命周期内性能的持久与可靠。

8、因此，本公开的技术方案有效解决了现有背接触电池电极浆料难以平衡初始效率与长期可靠性的技术难题，为下一代高效晶体硅太阳能电池的产业化推广提供了材料支撑。

9、要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

1.一种电极浆料，其特征在于，包括：银基导电材料、混合玻璃材料和有机载体，所述混合玻璃材料包括第一玻璃材料、第二玻璃材料和第三玻璃材料，所述第一玻璃材料至少包括磷酸铝和/或磷酸锌，以所述第三玻璃材料的总质量为100%计，所述第三玻璃材料至少包括10%~20%的tio2，所述第一玻璃材料的软化温度低于所述第二玻璃材料的软化温度。

2.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，以所述混合玻璃材料的总质量为100%计，所述第一玻璃材料的质量含量为10%~40%，所述第二玻璃材料的质量含量为50%~89%，所述第三玻璃材料的质量含量为1%~10%。

3.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述第一玻璃材料还包括teo2，pbo、b2o3和助熔剂，以所述第一玻璃材料的总质量为100%计，所述teo2的质量含量为20%~63%，所述pbo的质量含量为20%~40%，所述b2o3的质量含量为1%~10%，所述助熔剂的质量含量为10%~30%，所述磷酸铝和/或磷酸锌的质量含量为0.5%~1.5%。

4.根据权利要求3所述的电极浆料，其特征在于，所述助熔剂包括li2o、na2o、k2o、zno、mgo、cao、sro、bao中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述第二玻璃材料包括teo2，pbo、bi2o3、sio2、wo3、tio2、zno、碱金属氧化物和碱土金属氧化物，以所述第二玻璃材料的总质量为100%计，所述teo2的质量含量为15%~35%，所述pbo的质量含量为15%~35%，所述bi2o3的质量含量为10%~25%，所述sio2的质量含量为15%~30%，所述wo3的质量含量为0%~10%，所述tio2的质量含量为0%~5%，所述zno的质量含量为1%~10%，所述碱金属氧化物的质量含量为10%~25%，所述碱土金属氧化物的质量含量为0%~10%。

6.根据权利要求5所述的电极浆料，其特征在于，所述第二玻璃材料还包括含银材料，所述含银材料包括单质银、硝酸银、氧化银中的至少一种；

7.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述第三玻璃材料还包括sio2、b2o3、wo3、al2o3、zno、teo2、bi2o3、pbo和cuo；

8.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，所述银基导电材料为银粉，所述银粉包括微米级球形银粉、微米级片状银粉、树枝状银粉和纳米级球形银粉中的至少一种；

9.一种根据权利要求1~8任一项所述的电极浆料的制备方法，其特征在于，包括：

10.一种背接触太阳能电池，其特征在于，所述背接触太阳能电池具有的电极由权利要求1~8中任一项所述的电极浆料经印刷、烧结形成。