1.本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種導(dǎo)電漿料、太陽能電池電極及其制作方法、太陽能電池。

背景技術(shù)：

2.在太陽能電池的晶圓硅片的前受光面因?yàn)樾纬闪藢?dǎo)電副柵電極，導(dǎo)致硅片受光面積降低而影響效率，因此希望在硅片前受光面上形成更精細(xì)的電極，以增加受光面積，進(jìn)而提升電池光電轉(zhuǎn)換效率?，F(xiàn)有技術(shù)中越來越傾向于采用小開口印刷網(wǎng)版的方式來制作電極，一方面，采用小開口印刷網(wǎng)版的設(shè)計(jì)可以得到細(xì)線化的柵線，其在硅片上的遮光面積相對(duì)小，從而光電流高，進(jìn)而轉(zhuǎn)換效率高。另一方面，小開口的設(shè)計(jì)也符合成本較低趨勢(shì)，每個(gè)硅片上的銀漿單耗相對(duì)較低，符合降低成本又達(dá)到高效率的需求，可以達(dá)到目前高輸出高速量產(chǎn)光伏電池的生產(chǎn)需求。

3.cn109903885b公開了一種制造太陽能電池電極的方法，該方法包含以下步驟：先將導(dǎo)電漿料透過絲網(wǎng)印刷技術(shù)，印刷到硅片基板的sin層上，其所用的絲網(wǎng)規(guī)格為400目/16μm線材/總厚35～37μm/開口為24μm的無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版；再在紅外干燥爐中通過干燥、焙燒等多步驟對(duì)上述基板處理以形成電極。其中，上述導(dǎo)電漿料包含導(dǎo)電粉末、玻璃粉末及有機(jī)載體，其中有機(jī)載體包含了有機(jī)溶劑和2～20wt％熱塑性樹脂的有機(jī)低分子/高分子聚合物。但是，上述導(dǎo)電漿料黏度過大，從而過墨性較差，容易造成柵線斷柵的現(xiàn)象。此外，黏度過大也容易在印刷窗口中粘附在刮刀等加工器械上，從而在高速印刷下易缺墨，進(jìn)而造成過墨不均的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電池轉(zhuǎn)化率較差；或者，粘度過大，漿料量產(chǎn)性及儲(chǔ)存性也不佳。尤其是，在采用小開口印刷網(wǎng)版來印刷上述導(dǎo)電漿料時(shí)，上述問題更為顯著。因此，有必要提供一種黏度較小、且可以適應(yīng)小開口印刷網(wǎng)版的導(dǎo)電漿料，以改善上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的主要目的在于提供一種導(dǎo)電漿料、太陽能電池電極及其制作方法、太陽能電池，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)電漿料因黏度過大而導(dǎo)致的量產(chǎn)性不佳、儲(chǔ)存性不佳或電池轉(zhuǎn)換效率較差等問題。

5.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種導(dǎo)電漿料。其包含導(dǎo)電粉末、玻璃粉末和有機(jī)載體組合物，其中，有機(jī)載體包含有機(jī)溶劑、樹脂及分散劑；分散劑選自tdo、l4、l9、l30、l35、s2、s20、s721、kd4、kd9、kd11、kd16、kd24、byk103、106、110、111、130、378、410、ed120、ed121、ed350、ed400、ed420、ed701、afb

?

1521、akm

?

1531、sc

?

1015f、4330或4340中的至少兩種。

6.進(jìn)一步地，分散劑在導(dǎo)電漿料中的含量為0.01～2wt％。

7.進(jìn)一步地，分散劑選自tdo、l4、kd16、ed420或4340中的至少兩種。

8.進(jìn)一步地，有機(jī)溶劑在導(dǎo)電漿料中的含量為0.8～10wt％；優(yōu)選地，樹脂在導(dǎo)電漿料中的含量為0.1～4wt％；優(yōu)選地，有機(jī)載體還包含有添加劑，添加劑在導(dǎo)電漿料中的含量

為0.1～4wt％。

9.進(jìn)一步地，導(dǎo)電漿料包含80～97wt％的導(dǎo)電粉末、0.5～8wt％的玻璃粉末以及1.5～18wt％的有機(jī)載體組合物。

10.進(jìn)一步地，有機(jī)溶劑選自由環(huán)己酮、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二甘醇單丁基醚、二甘醇二丁基醚、單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、三丙二醇單甲醚、三醋酸甘油酯和松油醇組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，樹脂選自由纖維素乙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚酰胺纖維素、聚異戊二烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚丁二烯丁二醇酯和聚異戊二烯組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，添加劑包括觸變劑和增塑劑，更優(yōu)選地，添加劑選自由聚乙烯醇縮丁醛、聚氨基甲酸酯聚酰胺、聚酰胺、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物、環(huán)甲基硅氧烷和氨基硅氧烷組成的組中的一種或多種。

11.進(jìn)一步地，導(dǎo)電粉末包含至少一種具導(dǎo)電性的無機(jī)粉末；優(yōu)選地，無機(jī)粉末為銀粉；優(yōu)選地，銀粉的平均粒徑d50為0.1～10μm；優(yōu)選地，玻璃粉末為氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢為本體組成的；優(yōu)選地，玻璃粉末還包含選自由氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化磷、氧化鋅、二氧化硅、氧化硼、氧化鈦和氧化鎳組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，玻璃粉末的平均粒徑d50為0.1～10μm。

12.進(jìn)一步地，導(dǎo)電漿料包含84.8～89wt％的導(dǎo)電粉末、0.5～1.4wt％的玻璃粉末、7.3～10.0wt％的有機(jī)溶劑、0.1～0.9wt％的樹脂、0.1～0.9wt％的添加劑以及1.6～2wt％的分散劑，其中，分散劑為tdo和kd16；優(yōu)選地，分散劑中，tdo和kd16的重量比為(1～2.5)：(1～1.5)；或者，導(dǎo)電漿料包含84.7～90wt％的導(dǎo)電粉末、1.5～1.9wt％的玻璃粉末、5.3～8.1wt％的有機(jī)溶劑、1～1.9wt％的樹脂、1～1.9wt％的添加劑以及1.1～1.5wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和ed420；優(yōu)選地，分散劑中，l4和ed420的重量比為(1～2)：(1～1.5)；或者，導(dǎo)電漿料包含84.7～92wt％的導(dǎo)電粉末、2～2.3wt％的玻璃粉末、1.39～6.2wt％的有機(jī)溶劑、2～2.9wt％的樹脂、2～2.9wt％的添加劑以及0.61～1wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和kd16；優(yōu)選地，分散劑中，l4和kd16的重量比為(0.5～1.5)：(1～2)；或者，導(dǎo)電漿料包含89～97wt％的導(dǎo)電粉末、0.9～8wt％的玻璃粉末、1～4wt％的有機(jī)溶劑、0.5～4wt％的樹脂、0.59～4wt％的添加劑以及0.01～0.6wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和4340；優(yōu)選地，分散劑中，l4和4340的重量比為(1～2):(1～1.5)。

13.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種太陽能電池電極，由上述的導(dǎo)電漿料制備而成，優(yōu)選地，太陽能電池電極的寬度為10～40μm。

14.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種太陽能電池，包括電極，電極為上述的太陽能電池電極，或者為上述的制作方法制備得到的太陽能電池電極。

15.本發(fā)明的導(dǎo)電漿料中除了導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)溶劑、樹脂之外，還加入了特定類型的分散劑。首先，這幾種分散劑可以促使導(dǎo)電漿料中的粉料具有更佳的分散效果，進(jìn)而可以更好地平衡漿料中各成分的性能，使各組分發(fā)揮更好的功效。同時(shí)，可以形成穩(wěn)定不團(tuán)聚的高固含量銀漿，以符合絲網(wǎng)印刷的工藝需求。尤其是，相比于其他分散劑，本發(fā)明使用上述特定種類的分散劑能夠與導(dǎo)電粉末等其他組分之間形成更好的匹配，各組分整體具有更好的協(xié)同作用，也不會(huì)對(duì)后續(xù)在太陽能電池中的電極制作或應(yīng)用帶來任何負(fù)面影響。其次，這樣可以降低漿料的黏度，從而提高漿料在后續(xù)印刷工藝中的加工性能，諸如：提高

了漿料的過墨性能，促使?jié){料具有更佳的透墨能力，進(jìn)而可以提高電池轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，基于本發(fā)明上述漿料，還避免了電極制作中柵線斷柵的現(xiàn)象。另外，基于本發(fā)明上述漿料，還避免了漿料粘附在印刷窗口中刮刀等加工器件上造成的過墨不均的現(xiàn)象，提高了電池轉(zhuǎn)換效率。再者，上述導(dǎo)電漿料還具有良好的穩(wěn)定性，可以在長(zhǎng)時(shí)間、高速率的印刷條件下，仍然保證漿料具有優(yōu)異的過墨性與量產(chǎn)性，且儲(chǔ)存性也更佳。最后，這樣還可以改善漿料加工的適應(yīng)性，可以適用于更先進(jìn)的小開口印刷網(wǎng)版操作，以改善上述問題，從而可以得到精細(xì)線電極。

附圖說明

16.構(gòu)成本技術(shù)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

17.圖1示出了本發(fā)明一種太陽能電池的p型硅基板示意圖；

18.圖2示出了在圖1中p型硅基板上形成反向?qū)щ娦缘膎層示意圖；

19.圖3示出了在圖2中n層移除多余的抗腐蝕劑示意圖；

20.圖4示出了在圖3中n層上形成鈍化層示意圖；

21.圖5示出了在p型硅基板背面印刷背面鋁漿、背面銀漿示意圖；

22.圖6示出了在p型硅基板正面印刷導(dǎo)電漿料示意圖；

23.圖7示出了在p型硅基板中形成p+層示意圖。

24.其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

25.10、p型硅基板；20、n層；30、鈍化層；40、背面鋁電極；50、背面銀電極；60、正面銀電極；70、p+層。

具體實(shí)施方式

26.需要說明的是，在不沖突的情況下，本技術(shù)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

27.正如背景技術(shù)部分所描述的，現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)電漿料因黏度過大而導(dǎo)致的量產(chǎn)性不佳、儲(chǔ)存性不佳或電池轉(zhuǎn)換效率較差等的問題。為了解決這一問題，本發(fā)明提出了一種導(dǎo)電漿料，其包含導(dǎo)電粉末、玻璃粉末和有機(jī)載體組合物，其中，有機(jī)載體包含有機(jī)溶劑、樹脂及分散劑；分散劑選自tdo、l4、l9、l30、l35、s2、s20、s721、kd4、kd9、kd11、kd16、kd24、byk103、106、110、111、130、378、410、ed120、ed121、ed350、ed400、ed420、ed701、afb

?

1521、akm

?

1531、sc

?

1015f、4330或4340中的至少兩種。

28.本發(fā)明的導(dǎo)電漿料中除了導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)溶劑、粘結(jié)劑(樹脂)之外，還加入了特定類型的分散劑。首先，這幾種分散劑可以促使導(dǎo)電漿料中的粉料具有更佳的分散效果，進(jìn)而可以更好地平衡漿料中各成分的性能，使各組分發(fā)揮更好的功效。同時(shí)，可以形成穩(wěn)定不團(tuán)聚的高固含量銀漿，以符合絲網(wǎng)印刷的工藝需求。尤其是，相比于其他分散劑，本發(fā)明使用上述特定種類的分散劑能夠與導(dǎo)電粉末等其他組分之間形成更好的匹配，各組分整體具有更好的協(xié)同作用，可以進(jìn)一步提高電池的轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)，也不會(huì)對(duì)后續(xù)在太陽能電池中的電極制作或應(yīng)用帶來任何負(fù)面影響。其次，這樣可以降低漿料的黏度，從而提高漿料在后續(xù)印刷工藝中的加工性能，諸如：提高了漿料的過墨性能，促使?jié){料具有更佳

的透墨能力，從而促使電極電阻更低，進(jìn)而可以提高電池轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，基于本發(fā)明上述漿料，還避免了電極制作中柵線斷柵的現(xiàn)象。另外，基于本發(fā)明上述漿料，還避免了漿料粘附在印刷窗口中刮刀等加工器件上造成的過墨不均的現(xiàn)象，進(jìn)而提高了電池轉(zhuǎn)換效率。再者，上述導(dǎo)電漿料還具有良好的穩(wěn)定性，可以在長(zhǎng)時(shí)間、高速率的印刷條件下，仍然保證漿料具有優(yōu)異的過墨性與量產(chǎn)性，且其儲(chǔ)存性也較佳。最后，這樣還可以改善漿料加工的適應(yīng)性，可以適用于更先進(jìn)的小開口印刷網(wǎng)版操作，以改善上述問題，從而可以得到精細(xì)線電極。除此以外，分散劑選自上述種類，在較小添加量下，即可促使?jié){料、電極及電池具有上述優(yōu)異性能。

29.其中，樹脂對(duì)于導(dǎo)電漿料具有凝聚作用，可以避免粉體在高溫?zé)Y(jié)下產(chǎn)生坍塌或是明顯流動(dòng)，從而可以有效地控制副柵的細(xì)線化能力。樹脂還具有黏合劑的作用，可以進(jìn)一步提高漿料和基板的黏合強(qiáng)度。同時(shí)，樹脂在后續(xù)高溫?zé)Y(jié)過程中揮發(fā)，可以促使?jié){料在基板表面形成高固含量的導(dǎo)電層。玻璃粉末作為無機(jī)粘結(jié)劑，在高溫?zé)Y(jié)下，玻璃粉末融化，從而可以協(xié)同導(dǎo)電粉體熔融以增強(qiáng)其與基板產(chǎn)生的粘附作用。而且，導(dǎo)電漿料含有的玻璃粉末通過蝕刻減反射層和熔化銀粉，可以在發(fā)射極區(qū)域中形成銀晶粒來降低接觸電阻。此外，在燒結(jié)工藝期間，玻璃粉末軟化可以降低燒結(jié)溫度。添加劑可以增加漿料的流動(dòng)性、加工性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。有機(jī)溶劑可以協(xié)同進(jìn)一步促使導(dǎo)電漿料的黏度更低，以更好地滿足不同的印刷需求。

30.需說明的是，本發(fā)明上述導(dǎo)電漿料在適用于印刷網(wǎng)版時(shí)，適用性較廣，絲網(wǎng)開口為15～28μm均可適用，且在此開口范圍內(nèi)均可以保持較佳的過墨性能。

31.本發(fā)明上述分散劑市售廠家如下：akzonobelc、t、o、ol提供的tdo；croda brij

tm

提供的l4、l9、l30、l35、s2、s20、s721；hypermer

tm

提供的kd1、kd4、kd9、kd11、kd16、kd24、byk 103、106、110、111、130、378、410；楠本化學(xué)(kusumoto chemical)hiplaad

tm

提供的ed120、ed121、ed350、ed400、ed420、ed701；日油(nof corp)提供的afb

?

1521、akm

?

1531、sc

?

1015f；或者basf提供的4330、4340。

32.為了進(jìn)一步平衡漿料中各組分的性能均一性，從而協(xié)同促使?jié){料的上述優(yōu)異性能進(jìn)一步得到改善，分散劑在導(dǎo)電漿料中的含量為0.01～2wt％。

33.優(yōu)選地，分散劑選自tdo、l4、kd16、ed420或4340中的至少兩種?；诖?，導(dǎo)電漿料中的粉料分散均勻性更佳，電池的轉(zhuǎn)化效率更佳。尤其是，漿料性能穩(wěn)定性更佳、黏度更小、加工性能更佳，可以更好地適應(yīng)更先進(jìn)的小開口印刷網(wǎng)版，從而得到精細(xì)線電極。

34.優(yōu)選有機(jī)溶劑在導(dǎo)電漿料中的含量為0.8～10wt％；優(yōu)選地，樹脂在導(dǎo)電漿料中的含量為0.1～4wt％；優(yōu)選地，有機(jī)載體還包含有添加劑，添加劑在導(dǎo)電漿料中的含量為0.1～4wt％。使用上述范圍量的有機(jī)溶劑，可以進(jìn)一步降低導(dǎo)電漿料的黏度，以適應(yīng)各種印刷需求。使用上述范圍量的樹脂，可以進(jìn)一步改善導(dǎo)電漿料對(duì)于硅片基板的黏合強(qiáng)度、電極柵線優(yōu)良高寬比，以滿足量產(chǎn)性的印刷需求。添加劑包括觸變劑和增塑劑，使用上述范圍量的添加劑，可以提供導(dǎo)電漿料需求的特定流變性能與高速印刷下的優(yōu)良過墨性。同時(shí)，上述含量的有機(jī)溶劑、樹脂及添加劑和分散劑的協(xié)同配合作用也更佳，漿料的過墨性能也更佳。

35.優(yōu)選地，導(dǎo)電漿料包含80～97wt％的導(dǎo)電粉末、0.5～8wt％的玻璃粉末以及1.5～18wt％的有機(jī)載體組合物。在該范圍內(nèi)，導(dǎo)電粉末可以防止由于電阻的增加而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率劣化。在該范圍內(nèi)，玻璃粉末可以確保優(yōu)異的黏合強(qiáng)度和轉(zhuǎn)化效率。在該范圍內(nèi)，有機(jī)

載體可以為導(dǎo)電漿料提供與硅基板足夠的黏合強(qiáng)度，電極塑形能力和優(yōu)異的長(zhǎng)時(shí)間印刷性。

36.為了進(jìn)一步降低導(dǎo)電漿料的黏度，以適應(yīng)各種印刷需求，優(yōu)選有機(jī)溶劑為選自由環(huán)己酮、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二甘醇單丁基醚、二甘醇二丁基醚、單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、三丙二醇單甲醚、三醋酸甘油酯和松油醇的一種或多種組合。

37.為了進(jìn)一步改善導(dǎo)電漿料對(duì)于硅片基板的黏合強(qiáng)度、電極柵線優(yōu)異的高寬比，以滿足量產(chǎn)性的印刷需求。優(yōu)選樹脂為選自由纖維素乙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚酰胺纖維素、聚異戊二烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚丁二烯丁二醇酯和聚異戊二烯組成的組中的一種或多種。

38.為了進(jìn)一步提高導(dǎo)電漿料需求的特定流變性能與高速印刷下優(yōu)異的過墨性能，優(yōu)選添加劑包括觸變劑和增塑劑，更優(yōu)選地，添加劑選自由聚乙烯醇縮丁醛、聚氨基甲酸酯聚酰胺、聚酰胺、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物、環(huán)甲基硅氧烷和氨基硅氧烷組成的組中的一種或多種。

39.在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，導(dǎo)電粉末包含至少一種具導(dǎo)電性的無機(jī)粉末。優(yōu)選地，無機(jī)粉末為銀粉；更優(yōu)選地，銀粉的平均粒徑d50為0.1～10μm，更優(yōu)選約0.5～5um。平均粒徑可以使用mastersize 2000(malvern co.,ltd.)，在室溫25℃下通過超聲波分散在異丙醇中，于三分鐘后量測(cè)。在上述平均粒徑范圍內(nèi)，導(dǎo)電漿料可以提供較低的線電阻和接觸電阻。銀粉可以具有球狀、粒狀、薄片或無定形的形狀?；诟邷?zé)Y(jié)、量產(chǎn)印刷窗口的工藝需求，可以將具有不同粒徑的兩種或多種銀粉混合使用。例如：d50:1.8～2um/1.5～1.7um，可以80/20、50/50及20/80的比例混合；d50:1.8～2um/1.3～1.5um，可以80/20、50/50的比例混合。這樣，可以進(jìn)一步降低漿料黏度，同時(shí)可以進(jìn)一步滿足細(xì)線化印刷需求，提高漿料透墨能力及拉力等性能。

40.在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，玻璃粉末為氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢為本體組成的。優(yōu)選地，玻璃粉末還包含選自由氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化磷、氧化鋅、二氧化硅、氧化硼、氧化鈦和氧化鎳組成的組中的一種或多種；更優(yōu)選地，玻璃粉末的平均粒徑d50為0.1～10μm。在本發(fā)明中，氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢基玻璃粉末可以包含約0.1～20wt％的氧化鉛，約1～20wt％的氧化碲，約30～60wt％的氧化鉍，約5～25wt％的氧化鎢，且氧化碲與氧化鎢的質(zhì)量比為(0.5：1)～(1.75：1)。在該范圍內(nèi)，玻璃粉末可以確保優(yōu)異的黏合強(qiáng)度和轉(zhuǎn)化效率。玻璃粉末可以由氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢加上上述至少一種金屬氧化物通過任何典型的方法制備。例如，金屬氧化物與氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢以一定比例透過球磨機(jī)或行星式研磨機(jī)進(jìn)行混合。將混合的組合物在約900～1300℃下熔融，然后驟冷至約25℃。然后使用氣流粉碎機(jī)對(duì)所得材料進(jìn)行粉碎，從而提供所需粒徑均勻的玻璃粉末。

41.為了協(xié)同促使?jié){料的上述優(yōu)異性能得到進(jìn)一步增益，在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，導(dǎo)電漿料包含80～89wt％的導(dǎo)電粉末、0.5～1.4wt％的玻璃粉末、7.3～10.0wt％的有機(jī)溶劑、0.1～0.9wt％的樹脂、0.1～0.9wt％的添加劑以及1.6～2wt％的分散劑，其中，分散劑為tdo和kd16；優(yōu)選地，分散劑中，tdo和kd16的重量比為(1～2.5)：(1～1.5)；或者，導(dǎo)電漿

料包含82～90wt％的導(dǎo)電粉末、1.5～1.9wt％的玻璃粉末、5.3～8.1wt％的有機(jī)溶劑、1～1.9wt％的樹脂、1～1.9wt％的添加劑以及1.1～1.5wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和ed420；優(yōu)選地，分散劑中，l4和ed420的重量比為(1～2)：(1～1.5)；或者，導(dǎo)電漿料包含85～92wt％的導(dǎo)電粉末、2～2.3wt％的玻璃粉末、1.39～6.2wt％的有機(jī)溶劑、2～2.9wt％的樹脂、2～2.9wt％的添加劑以及0.61～1wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和kd16；優(yōu)選地，分散劑中，l4和kd16的重量比為(0.5～1.5)：(1～2)；或者，導(dǎo)電漿料包含89～97wt％的導(dǎo)電粉末、0.9～8wt％的玻璃粉末、1～4wt％的有機(jī)溶劑、0.5～4wt％的樹脂、0.59～4wt％的添加劑以及0.01～0.6wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和4340；優(yōu)選地，分散劑中，l4和4340的重量比為(1～2)：(1～1.5)。以上針對(duì)不同分散劑對(duì)導(dǎo)電漿料中的各成分的含量進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，在特定的分散劑類型和比例的配合下，得到了綜合性能更佳的漿料體系。尤其是將l4和4340共同作為分散劑時(shí)，其能夠發(fā)揮更好的分散功效，使得漿料中的導(dǎo)電粉末含量能夠進(jìn)一步提高，甚至能夠達(dá)到93～97％。尤其是，使用l4和4340作為共同分散劑，可以顯著提升漿料的穩(wěn)定性、降低漿料的黏度，后續(xù)經(jīng)電極、電池制作后，電極性能及電池性能也得到極大地改善。

42.為了促使樹脂種類、有機(jī)溶劑種類和分散劑種類具有更突出的協(xié)同增效作用，發(fā)明人針對(duì)導(dǎo)電漿料中的各組分類型進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，具體如下：

43.導(dǎo)電漿料包含80～89wt％的導(dǎo)電粉末、0.5～1.4wt％的玻璃粉末、7.3～10.0wt％的有機(jī)溶劑、0.1～0.9wt％的樹脂、0.1～0.9wt％的添加劑以及1.6～2wt％的分散劑，其中，分散劑為tdo和kd16，且二者的重量比為(1～2.5)：(1～1.5)；樹脂為纖維素乙酸丁酸酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素中的一種或多種；有機(jī)溶劑為環(huán)己酮、乙基溶纖劑或丁基溶纖劑中的一種或多種；或者，導(dǎo)電漿料包含82～90wt％的導(dǎo)電粉末、1.5～1.9wt％的玻璃粉末、5.3～8.1wt％的有機(jī)溶劑、1～1.9wt％的樹脂、1～1.9wt％的添加劑以及1.1～1.5wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和ed420，且二者的重量比為(1～2)：(1～1.5)；樹脂為乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素中的一種或多種；有機(jī)溶劑為二甘醇單丁基醚、二甘醇二丁基醚或單丁醚乙酸酯中的一種或多種；或者，導(dǎo)電漿料包含85～92wt％的導(dǎo)電粉末、2～2.3wt％的玻璃粉末、1.39～6.2wt％的有機(jī)溶劑、2～2.9wt％的樹脂、2～2.9wt％的添加劑以及0.61～1wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和kd16，且二者的重量比為(0.5～1.5)：(1～2)；樹脂為聚酰胺纖維素、聚異戊二烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯中的一種或多種；有機(jī)溶劑為丙二醇單甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯或醇酯十二中的一種或多種；或者，導(dǎo)電漿料包含89～97wt％的導(dǎo)電粉末、0.9～8wt％的玻璃粉末、1～4wt％的有機(jī)溶劑、0.5～4wt％的樹脂、0.59～4wt％的添加劑以及0.01～0.6wt％的分散劑，其中，分散劑為l4和4340，且二者的重量比為(1～2)：(1～1.5)；樹脂為聚丙烯酰胺、聚丁二烯丁二醇酯、聚異戊二烯、乙基纖維素、聚丙烯酸中的一種或多種；有機(jī)溶劑為丙二醇單甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、三醋酸甘油酯和三丙二醇單甲醚中的一種或多種。

44.本發(fā)明還提供了一種太陽能電池電極，由上述的導(dǎo)電漿料制備而成。

45.基于前文的各項(xiàng)原因，本發(fā)明的電極電阻更低，電池轉(zhuǎn)換率更高。

46.具體地，下文出示了p型硅基太陽能電池的制造方法的一個(gè)實(shí)施案例。然而，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施案例。圖1出示了p型硅基板10，在圖2中，透過磷的熱擴(kuò)散方式(一般使用三氯氧磷pocl3作為磷擴(kuò)散來源)進(jìn)而形成反向?qū)щ娦缘膎層20。晶硅基板由p型硅基板10

和n層20共同組成。使用抗腐蝕劑保護(hù)n層20表面，透過蝕刻方式將n層20周圍底層部分移除，僅保留主表面，爾后使用有機(jī)溶劑移除多余的抗腐蝕劑，如圖3所示。如圖4所示，透過化學(xué)氣相層積法(cvd)在n層20上形成鈍化層30，一般可使用al2o3、siox、sinx或ito等作為鈍化層材料。如圖5所示，透過絲網(wǎng)印刷將背面鋁漿、背面銀漿印刷到p型硅基板10背面，并依序干燥。如圖6所示，透過絲網(wǎng)印刷將正面導(dǎo)電銀漿(即本發(fā)明導(dǎo)電漿料)印刷到p型硅基板10正面上，并進(jìn)行干燥。然后在紅外線加熱爐中以400至950℃范圍內(nèi)的峰值溫度進(jìn)行燒結(jié)，在不同燒結(jié)設(shè)備的帶速下，從進(jìn)入到離開加熱爐的總燒結(jié)時(shí)間為30秒至5分鐘，前提是避免p型硅基板10產(chǎn)生過燒翹取的缺陷。如圖7所示，在燒結(jié)過程中，鋁漿中的鋁作為摻染質(zhì)從背面擴(kuò)散到硅基板10中，從而形成含有高濃度鋁摻染的p+層70，而高溫?zé)Y(jié)后的干燥背面鋁漿形成背面鋁電極40，高溫?zé)Y(jié)后的干燥背面銀漿形成背面銀電極50。透過高溫?zé)Y(jié)，背鋁背銀的接合邊界會(huì)形成合金態(tài)，以實(shí)現(xiàn)通電連接。背面鋁電極占有相對(duì)高的面積，參與p+層70的形成，線條狀的背面銀電極則參與透過焊帶形成太陽能電池片的串連。在p型硅基板10正面的銀電極60由正面導(dǎo)電銀漿所得，透過高溫?zé)Y(jié)，正面導(dǎo)電銀漿可以燒透鈍化層30，從而與n層20形成線條狀的電極接觸。本發(fā)明中的正面導(dǎo)電銀漿可以透過先進(jìn)的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期窄線寬度的正面銀電極，在不同實(shí)施例中的燒結(jié)后電極寬度為15至40um。本發(fā)明以p型硅基太陽能電池為例，但不限于此，也可適用于n型硅基太陽能電池，背接觸式太陽電池，或其他使用導(dǎo)電漿料形成的太陽能電池技術(shù)。

47.本發(fā)明還提供了一種太陽能電池，包括電極，電極為如上述的太陽能電池電極。

48.基于前文的各項(xiàng)原因，本發(fā)明電池的電池轉(zhuǎn)換率更佳。

49.以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本技術(shù)所要求保護(hù)的范圍。

50.實(shí)施例及對(duì)比例中導(dǎo)電漿料使用下列材料所制成。

51.導(dǎo)電粉體：球形銀粉，粒徑(d50)為1.2～2.1μm。

52.玻璃粉末：以氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢基的玻璃粉末。粒徑(d50)為1.5～2.0μm。

53.添加劑：包含了觸變劑和增塑劑。

54.分散劑：包括akzonobel的tdo，croda brij

tm

的l4，hypermer

tm

的kd16，楠本化學(xué)(kusumoto chemical)hiplaad

tm

的ed420，或basf的4340中的至少兩種。

55.上述成分添加量均在表1中示出。

56.導(dǎo)電漿料使用以下制成方法：將有機(jī)溶劑、樹脂、添加劑和分散劑混合，在50～60℃下以高剪切力攪拌1～2小時(shí)。將玻璃粉末和銀粉加入上述混合物，充分?jǐn)嚢韬笮纬苫旌衔?。用三輥研磨機(jī)反復(fù)輾壓此糊劑組合物，研磨至細(xì)度(fog)為15/10μm或更低的導(dǎo)電漿料。

57.性能表征：

58.(1)黏度檢測(cè)

59.取樣漿料13～5g，使用brookfield dv1黏度測(cè)試儀和轉(zhuǎn)子sc

?

14，在25℃/轉(zhuǎn)速10rpm/30秒的量測(cè)條件呈現(xiàn)漿料黏度值。

60.(2)電極寬度和印刷性測(cè)試

61.通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)，將上述實(shí)施例及對(duì)比例中導(dǎo)電漿料印刷到硅片基板的sin層上(166

×

166mm)。所用的電性(測(cè)試電池轉(zhuǎn)換效率的電極印刷網(wǎng)版)和印刷性絲網(wǎng)規(guī)格分別為無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版430目/13μm線徑/總厚25

?

30μm/開口為23μm(窄面開口)和無網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版430目/

13μm線徑/總厚230μm/開口分別為23μm，19μm，15μm(窄面開口)。將電池片在紅外干燥爐中干燥，隨后通過帶式燒成爐中，于920～930℃下燒結(jié)40秒。將燒結(jié)后的導(dǎo)電漿料冷卻，形成電極。電極的寬度利用光學(xué)顯微鏡和微成像檢查儀測(cè)量。不同網(wǎng)版開口(23，19，15μm)下的電阻值是以電阻測(cè)試儀直接量測(cè)所得。

62.(3)電池轉(zhuǎn)化效率測(cè)試

63.在一個(gè)光源條件下，將形成的太陽能電池置于berger太陽能電池測(cè)試儀中以用于量測(cè)效率。太陽能電池測(cè)試儀中的氙弧燈模擬具有已知強(qiáng)度的日光并幅射于電池的受光前表面。利用四點(diǎn)接觸方法測(cè)量大約400負(fù)載電阻設(shè)置下的電壓(v)和電流(i)，以確定電池的電壓電流曲線，再根據(jù)此曲線計(jì)算電池轉(zhuǎn)換效率(eff)。

64.表1

65.[0066][0067]

續(xù)表1

[0068]

[0069][0070]

續(xù)表1

[0071]

[0072][0073]

對(duì)比例1

[0074]

專利cn109903885b中實(shí)施例1。

[0075]

對(duì)比例2

[0076]

和實(shí)施例1的區(qū)別僅在于分散劑為tdo。

[0077]

對(duì)比例3

[0078]

和實(shí)施例1的區(qū)別僅在于分散劑為ed120。對(duì)比例測(cè)試結(jié)果如下表2所示。

[0079]

表2

[0080][0081]

實(shí)施例1至9的區(qū)別僅在于分散劑的組成不同，實(shí)施例1、4、5、6、7都具有較低的漿料黏度，其依次分別使用了tdo/kd16、l4/kd16、l4/ed420、l4/4340、kd16/ed420。

[0082]

實(shí)施例10及實(shí)施例11和實(shí)施例6的主要區(qū)別在于分散劑的用量，相應(yīng)地，實(shí)施例10增加了0.3wt％的有機(jī)溶劑，分散劑的用量減少了0.3wt％；實(shí)施例11增加了0.3wt％的分散劑，有機(jī)溶劑的用量減少了0.3wt％。進(jìn)行黏度，電極高寬比，電池轉(zhuǎn)換效率和印刷性的評(píng)比。實(shí)施例10具有最低黏度262pa.s，較窄的電極寬度和最佳的印刷性電阻值表現(xiàn)。實(shí)施例11黏度275pa.s，在電極高度/寬度都有增益，印刷性電阻值也有所改善。

[0083]

實(shí)施例12至14和實(shí)施例6的主要區(qū)別在于銀粉用量的增加，相應(yīng)地，實(shí)施例12增加了0.15wt％的銀粉以及0.15wt％的有機(jī)溶劑，分散劑的用量減少了0.3wt％；實(shí)施例13增加了0.3wt％的銀粉以及0.1wt％的有機(jī)溶劑，觸變劑的用量減少了0.1wt％，分散劑的用量減少了0.3wt％。實(shí)施例12黏度280pa.s，更高比例的銀粉造成黏度上升，高于實(shí)施例6，但低于對(duì)比例1。相較于對(duì)比例1，在電極高度/寬度有較明顯增益，反應(yīng)在電池轉(zhuǎn)換效率+0.07％，印刷性電阻值也有所改善。對(duì)于l4和4340共同作為分散劑時(shí)，因其能夠發(fā)揮更好的分散功效，使得漿料中的導(dǎo)電粉末含量能夠進(jìn)一步提高，甚至能夠達(dá)到93～97％。

[0084]

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種導(dǎo)電漿料，其特征在于，其包含導(dǎo)電粉末、玻璃粉末和有機(jī)載體組合物，其中，所述有機(jī)載體包含有機(jī)溶劑、樹脂及分散劑；所述分散劑選自tdo、l4、l9、l30、l35、s2、s20、s721、kd4、kd9、kd11、kd16、kd24、byk103、106、110、111、130、378、410、ed120、ed121、ed350、ed400、ed420、ed701、afb

?

1521、akm

?

1531、sc

?

1015f、4330或4340中的至少兩種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述分散劑在所述導(dǎo)電漿料中的含量為0.01～2wt％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述分散劑選自tdo、l4、kd16、ed420或4340中的至少兩種。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑在所述導(dǎo)電漿料中的含量為0.8～10wt％；優(yōu)選地，所述樹脂在所述導(dǎo)電漿料中的含量為0.1～4wt％；優(yōu)選地，所述有機(jī)載體還包含有添加劑，所述添加劑在所述導(dǎo)電漿料中的含量為0.1～4wt％。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述導(dǎo)電漿料包含80～97wt％的所述導(dǎo)電粉末、0.5～8wt％的所述玻璃粉末以及1.5～18wt％的所述有機(jī)載體組合物。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自由環(huán)己酮、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二甘醇單丁基醚、二甘醇二丁基醚、單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、三丙二醇單甲醚、三醋酸甘油酯和松油醇組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，所述樹脂選自由纖維素乙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚酰胺纖維素、聚異戊二烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚丁二烯丁二醇酯和聚異戊二烯組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，所述添加劑包括觸變劑和增塑劑，更優(yōu)選地，所述添加劑選自由聚乙烯醇縮丁醛、聚氨基甲酸酯聚酰胺、聚酰胺、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物、環(huán)甲基硅氧烷和氨基硅氧烷組成的組中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述導(dǎo)電粉末包含至少一種具導(dǎo)電性的無機(jī)粉末；優(yōu)選地，所述無機(jī)粉末為銀粉；優(yōu)選地，所述銀粉的平均粒徑d50為0.1～10μm；優(yōu)選地，所述玻璃粉末為氧化鉛

?

氧化碲

?

氧化鉍

?

氧化鎢為本體組成的；優(yōu)選地，所述玻璃粉末還包含選自由氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化磷、氧化鋅、二氧化硅、氧化硼、氧化鈦和氧化鎳組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，所述玻璃粉末的平均粒徑d50為0.1～10μm。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述導(dǎo)電漿料包含84.8～89wt％的所述導(dǎo)電粉末、0.5～1.4wt％的所述玻璃粉末、7.3～10.0wt％的所述有機(jī)溶劑、0.1～0.9wt％的所述樹脂、0.1～0.9wt％的所述添加劑以及1.6～2wt％的所述分散劑，其中，所述分散劑為tdo和kd16；優(yōu)選地，所述分散劑中，tdo和kd16的重量比為(1～2.5)：(1～1.5)；或者，所述導(dǎo)電漿料包含84.7～90wt％的所述導(dǎo)電粉末、1.5～1.9wt％的所述玻璃粉末、5.3

～8.1wt％的所述有機(jī)溶劑、1～1.9wt％的所述樹脂、1～1.9wt％的所述添加劑以及1.1～1.5wt％的所述分散劑，其中，所述分散劑為l4和ed420；優(yōu)選地，所述分散劑中，l4和ed420的重量比為(1～2)：(1～1.5)；或者，所述導(dǎo)電漿料包含84.7～92wt％的所述導(dǎo)電粉末、2～2.3wt％的所述玻璃粉末、1.39～6.2wt％的所述有機(jī)溶劑、2～2.9wt％的所述樹脂、2～2.9wt％的所述添加劑以及0.61～1wt％的所述分散劑，其中，所述分散劑為l4和kd16；優(yōu)選地，所述分散劑中，l4和kd16的重量比為(0.5～1.5):(1～2)；或者，所述導(dǎo)電漿料包含89～97wt％的所述導(dǎo)電粉末、0.9～8wt％的所述玻璃粉末、1～4wt％的所述有機(jī)溶劑、0.5～4wt％的所述樹脂、0.59～4wt％的所述添加劑以及0.01～0.6wt％的所述分散劑，其中，所述分散劑為l4和4340；優(yōu)選地，所述分散劑中，l4和4340的重量比為(1～2):(1～1.5)。9.一種太陽能電池電極，其特征在于，由權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料制備而成，優(yōu)選地，所述太陽能電池電極的寬度為10～40μm。10.一種權(quán)利要求9所述的太陽能電池電極的制作方法，其特征在于，將權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電漿料通過絲網(wǎng)印刷的方式進(jìn)行制作；優(yōu)選地，所述絲網(wǎng)印刷過程中，使用的絲網(wǎng)規(guī)格為：目數(shù)430～520目，線材直徑11～13μm，總厚度25～30μm，開口為15～28μm。11.一種太陽能電池，包括電極，其特征在于，所述電極為權(quán)利要求9所述的太陽能電池電極，或者為權(quán)利要求10所述的制作方法制備得到的太陽能電池電極。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電漿料、太陽能電池電極及其制作方法、太陽能電池。該導(dǎo)電漿料包含導(dǎo)電粉末、玻璃粉末和有機(jī)載體組合物，其中，有機(jī)載體包含有機(jī)溶劑、樹脂及分散劑。本發(fā)明的導(dǎo)電漿料中除了導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)溶劑、樹脂之外，還加入了特定類型的分散劑。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有導(dǎo)電漿料因黏度過大而導(dǎo)致的量產(chǎn)性不佳、儲(chǔ)存性不佳或電池轉(zhuǎn)換效率較差等的問題。的問題。的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：黃立夫

受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫帝科電子材料股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.30

技術(shù)公布日：2021/9/7