儒兴科技太阳能电池铝浆简介

太阳能电池导电铝浆太阳能电池导电铝浆是一种用于太阳能电池制造的重要材料。

它具有良好的导电性能和光吸收特性，能够有效地转化太阳能为电能。

本文将介绍太阳能电池导电铝浆的制备方法、特性以及在太阳能电池中的应用。

一、制备方法太阳能电池导电铝浆的制备主要包括以下几个步骤。

首先，将高纯度的铝粉与有机溶剂混合，并加入表面活性剂进行分散处理。

然后，通过机械搅拌或超声波处理，使铝粉均匀分散在溶剂中。

最后，将导电铝浆进行过滤、干燥和烧结处理，得到最终的导电铝浆产品。

二、特性太阳能电池导电铝浆具有以下几个主要特性。

首先，它具有较高的导电性能，能够有效地传导电流。

其次，导电铝浆具有良好的光吸收特性，能够吸收太阳光中的能量。

此外，导电铝浆还具有较高的热导率和化学稳定性，能够在太阳能电池中长期稳定地工作。

三、应用太阳能电池导电铝浆广泛应用于太阳能电池的制造过程中。

它通常被用作太阳能电池的电极材料，用于收集和传导电流。

导电铝浆能够有效地将光能转化为电能，并将其输送到电池的负载部分。

同时，导电铝浆还能够提高太阳能电池的光吸收效率，增加电池的发电能力。

在太阳能电池制造过程中，导电铝浆的应用对于提高太阳能电池的性能和效率具有重要意义。

通过优化导电铝浆的制备工艺和配方，可以进一步提高太阳能电池的转换效率和稳定性。

因此，太阳能电池导电铝浆的研究和开发具有重要的科学意义和应用价值。

太阳能电池导电铝浆是一种具有良好导电性能和光吸收特性的材料，广泛应用于太阳能电池的制造中。

通过优化导电铝浆的制备方法和配方，可以进一步提高太阳能电池的性能和效率。

随着太阳能技术的不断发展，相信太阳能电池导电铝浆将在未来发挥更加重要的作用。

太阳能电池用铝浆料概述一、太阳能电池铝浆简介硅太阳能电池用铝浆主要由金属铝粉、玻璃粉末、有机载体和改性剂等按一定比例组成。

铝粉作为导电相，玻璃作为粘结相，它们均匀地分散在有机载体中。

太阳能电池用铝浆与普通电子封装用料浆不同，太阳能电池电极用料浆除了要求导电良好，还要与硅这种半导体材料形成良好的欧姆接触，这样才能起到提高光电转换效率的作用。

图中白色线条为铝浆桶装浆料太阳能电池用铝浆是为丝网印刷硅太阳能电池背面电极而研制开发的高性能导电铝浆。

铝浆有着良好的印刷性、导电性、耐候性和耐化学性能。

可与正面电极浆料共烧结，烧结后硅片附着力好，硅片变形小，铝膜致密性好，无微裂纹，不起熔珠，可获得极佳的光电转化效率，是理想的背面电极用浆料。

1、太阳能电池对电极浆料的要求为了输出硅太阳电池的电能，必须在电池上制作正、负两个电极。

电极就是与电池p －n结两端形成紧密欧姆接触的导电材料。

习惯上把制作在电池光照面的电极称为上电极，把制作在电池背面的电极称为下电极或者背电极。

上电极为负极，选用银浆作为阴极浆料印刷烧结而成。

下电极为正极，由铝浆和银铝浆组成，其中铝浆即为硅太阳电池用阳极浆料。

2、对下电极材料铝浆的技术要求：形成铝背p－p+结，提高开路电压；形成硅铝合金对硅片进行有效地吸杂，提高效率；能与硅形成牢固的欧姆接触；有优良的导电性；化学稳定性好；有适宜大规模生产的工艺性；价格较低。

3、铝背场对太阳电池的主要影响：（1）提高短路电流和开路电压；（2）减小电池厚度；（3）提高填充因子；（4）提高光电转换效率。

二、铝浆技术现状目前全球大型的硅太阳电池用铝电极浆料生产企业主要集中在美、日、德等少数发达国家。

产业规模大，产品种类齐全，生产和质量控制手段先进，研发力度大，产品更新换代快，市场占有率高。

美国杜邦（DuPont）公司是全球最大的电子浆料公司，建于1802年，年产各种浆料800～900种，产量达1000吨，技术位于该行业的先进水平。

太阳能电池电极浆料产业概述太阳能电池电极浆料定义浆料是由功能组份、粘结组份和有机载体组成的一种流体，浆料有导体浆料、电阻浆料、介质浆料和包封浆料等。

在太阳能电池生产工序中所用浆料为导体浆料（Conductive Paste）。

在导体浆料中，功能组份一般为贵金属或贵金属的混合物。

载体是聚合物在有机溶剂中的溶液。

功能组份决定了成膜后的电性能和机械性能。

载体决定了厚膜的工艺特性，是印刷膜和干燥膜的临时粘结剂。

功能组份和粘结组份一般为粉末状，在载体中进行充分搅拌和分散后形成膏状的厚膜浆料。

烧结后的厚膜导体是由金属与粘结组份组成。

图太阳能电池电极浆料图片来源：开放资料太阳能电池电极浆料分类太阳能电池电极浆料按照成分可分为以下三种：1、银浆（Silver paste）是由银粉、无机添加物和有机载体组成的一种满足丝网印刷或涂敷的膏状物。

2、银铝浆（Silver aluminum paste）是由银粉、铝粉、无机添加物和有机载体组成的一种满足丝网印刷或涂敷的膏状物。

3、铝浆（Aluminum paste）是由铝粉、无机添加物和有机载体组成的一种满足丝网印刷或涂敷的膏状物。

按照产品用途又可分为：太阳能电池用正面电极银浆、背面电极银铝浆和背电场电极铝浆。

图银浆的牌号标记方法示例：PE-Ag-9292(C)表示太阳能电池用编号为9292的银浆。

示例：PE-AgAl-9260(C)表示太阳能电池用编号为9260的银铝浆。

来源：YS/T 612-2006，整理：恒州博智太阳能研究中心图铝浆的牌号标记方法示例：BE-Al-9266(C)表示太阳能电池用编号为9266的铝浆。

来源：YS/T 612-2006，整理：恒州博智太阳能研究中心太阳能电池电极浆料产业链结构图太阳能电池电极浆料产业链图整理：恒州博智太阳能研究中心。

有关铝浆的概述摘要：铝浆作为晶体硅的背电极材料，主要由导电相，无机粘结相，添加剂以及载体组成。

这些部分对铝浆的性能有着至关重要的影响。

本文对铝浆的各部分作用机理以及国内铝浆发展现状和趋势进行了综述。

关键词：太阳能电池用铝浆铝背场玻璃粉添加剂发展趋势铝浆的组成作用以及烧结动力学机理晶体硅太阳能背电场用铝浆主要由无机玻璃粉粘结剂，有机树脂粘结剂，不同粒径铝粉以及添加剂组成。

【1】铝粉是作为背场主要的导电相而存在的。

铝粉的各项性能对太阳能电池的输出特性及背电场外观有着关键的影响。

【2】有机载体是把金属粉和作为高温粘结剂的玻璃粉以及其他固体粉末分散成膏状流体，以方便用印刷的方法将浆料印刷在基板上，针对这种情况，有机载体应有以下几种要求：1.有机载体应都是惰性物质，相互不反应；2.有机载体主要作用是分散粉末，其要求与粉末之间接触面的表面张力要小，保证良好的浸润能力；3.有适当的挥发性，有机载体应该在低温下有较低的蒸汽压，而在一定的温度下应该容易挥发，高温下能迅速挥发，避免浆料二次流动；4.有适当的流动性，载体和固体粉末结合时能提供絮状结构，以形成塑流型触变系统，粘度要适中，可调节；5.有机载体不应该有固定沸点，加热过程中能逐步气化燃烧，并且灰分要尽量少。

无机黏结剂是提供一种在焙烧过程中与熔融铝接触硅的重要连接物质，并且还能调节基板与铝粉之间的膨胀系数，降低基板的弯曲度。

其有以下几种要求：1.粒径：一般在5μm太大容易发生翘曲，太小容易灰化；2.软化点：玻璃粉的软化点要适中，过高会在峰值时不能完全熔融，出现生烧，过低会造成玻璃过流不能形成膜结构；3.膨胀系数：其膨胀系数应与硅相对应，否则容易翘曲；4.杂质含量：玻璃粉中应该不含有碱金属或贵金属，否则会造成P-N结击穿，也不应有导致光转化效率减小的物质；5.含量：其对铝浆的电性能影响很大，在保证工艺的同时，应该尽量减少玻璃粉的含量。

添加剂主要是起润湿、分散、流平、消泡等作用的表面活性剂。

太阳能电池浆料在太阳能电池的表面制备电极引出电流是太阳能发电的关键环节之一。

目前业内的常用方式即在太阳能电池片的两面印刷电池浆料做成电极，其中一种是用于太阳能电池背面的铝或铝＋银电极；另一种是用于太阳能电池受光面（正面）的银电极。

根据组成成分，太阳能电池浆料分为：银浆、铝浆。

目前，光伏电池浆料约占太阳能电池成本的20%；“十三五”太阳能发展规划提出，到2020年光伏发电要实现用电侧平价上网。

减少电池片浆料用量，和硅片的价格下降一起构成电池成本降低的主要驱动力。

随着硅片价格下跌，近两年国内电池浆料成本占电池总成本的比重增加。

因此，国内众多的太阳能电池生产企业对电池浆料的成本越来越重视。

多主栅、超细栅线金属化技术有利于减少正银用量；正银的国产化，也有利于电池企业降低浆料成本。

其次，由于浆料次级原材料已可全部自制，已完成完整的工艺链，这样可带来低成本、质量可控及一对一服务保证技术服务的即时性等优势。

浆料产品一个最大特性就是无法定型，随着电池生产技术的不断变化，不同电池厂对原材料的品质要求、工艺路线、生产设备以及其他要求等不一样，而且这些要求都是动态变化，动态调整的；因此，需针对各家电池厂的独特需求，提供定制化服务，双方共同研发创新太阳能电池生产工艺。

一、银浆电极作为太阳能电池的重要组成部分，主要起收集电流的作用，同时对电池的受光面积和串联电阻有决定性的影响，是太阳能电池转换效率的重要影响因素之一；银浆包括正银和背银。

目前银浆由超细银粉、玻璃粉和有机载体（主要为树脂和有机溶剂等）以及适量添加剂组成，如图1所示。

图1 银浆组成成分（1）金属银粉由于银具有良好的导电性，且相对于其他贵金属而言价格便宜，作为银浆中的导电相，银粉纯度要求＞99%，一般占浆料总量的80%～90%；研究结果表明，银粉粒径分布、微观形貌、含量等对太阳电池的转换效率有重要影响。

其特性参数主要有粒径、形状、表面状态、比表面积等；目前银浆中广泛使用的是微米、亚微米级超细球形银粉，一般粒径控制在0.1-10μm左右，比表面积为0.2-0.6m2/g好于比表面积大于0.6m2/g的；银粉颗粒形状有球形和片状，球形电性能参数好于片状银粉；粒径过大，银浆的粘度和稳定性有显著的降低，颗粒之间的间隙比较大，烧结成的电极不够紧密，接触电阻大，焊接性也会受到影响；粒径过小，制备困难，容易氧化，在银浆配置过程中难与其他成分混合。

晶体硅太阳电池铝浆及其应用 晶体硅太阳电池铝浆及其应用广州市儒兴科技开发有限公司 广州市儒兴科技开发有限公司 技术总监 丁冰冰2011.11.25 南京铝浆之于晶硅太阳电池的意义提升开路电压 钝化 吸杂降低基区背面复合速度，提高长波响应。

[1]利用Al、Si原子晶格失配产生的应力，使硅中的重金属杂质或空位扩散至硅片表面或被有效吸除。

[2]与硅形成欧姆接触，降低接触电阻，从而降低Rs值 与硅形成欧姆接触，降低接触电阻，从而降低Rs值 Rs[1] 陈庭金，马逊，夏朝凤，刘祖明 硅太阳电池铝背场结构的研究 [2] 左燕，李咏梅，段正刚 ，施尚林 任丙彦，张维连 单晶硅太阳电池铝与硅外延吸杂晶硅太阳电池铝背场的概念 晶硅太阳电池铝背场的概念铝背场——在p型材料的电池中，背面增加一层p+浓掺杂 铝背场——层，形成p+-p的结构，那么在p+-p的界面就产生了一个由p 区指向p+的内建电场。

由于这个内建电场所分离出的光生载流子的积累，形成一 个以p+端为正，p端为负的光生电压，这个光生电压与电池 结构本身的p-n结两端的光生电压极性相同。

[3][3] 沈辉 曾祖勤 《太阳能光伏发电技术》晶硅太阳电池铝背场的概念 晶硅太阳电池铝背场的概念n+背电极 背场P 铝背场（BSF） P+晶硅太阳电池背电场原理示意铝膜p-n 结 减反射膜n+p晶硅太阳电池结构示意（背面视角）晶硅太阳电池铝背场的概念铝膜BSF层硅铝背场显微照片晶硅太阳电池铝背场的制作 晶硅太阳电池铝背场的制作方法： 方法：合金法 过程： 过程：硅表面丝网 硅表面丝网 印刷铝 印刷铝浆 烘干 高温烧结 （>577℃） ℃ 冷却降温 冷却降温机理： 机理： 具有p-n结结构的、表面涂覆铝的晶体硅在高温烧结 (>577℃)、冷却后，形成含有铝原子的再结晶硅层 （p+层）。

晶体硅太阳电池铝背场的制作 晶体硅太阳电池铝背场的制作硅片清洗 制绒扩散刻蚀印刷背铝烘干印刷背银生长减反 射膜烘干印刷正银烧结测试晶硅太阳电池铝背场的形成机理铝背场中：铝的浓度在1~3×1018cm-3 p型硅中：硼的浓度小于2×1016cm-3背表面形成P+-P的高低结儒道经商 兴业振邦晶硅太阳电池铝背场的形成机理铝背场的形成示意图：AlAl晶硅太阳电池铝背场的形成机理1.温度升至577 硅铝共晶温度） 在二者交界面处， 1.温度升至577 ℃（硅铝共晶温度）时，在二者交界面处， 温度升至 铝原子和硅原子相互扩散， 铝原子和硅原子相互扩散，并在交界面处开始形成硅铝共熔 体。

光伏发展简史与铝浆简介太阳能光伏产业在进入21世纪后，以晶硅太阳电池为代表的各产业链产品逐渐开始迈入实用化阶段，由于在太阳电池制造中具有不可或缺的地位与作用，光伏铝浆也随这股发展浪潮迅速发展起来，为此，对于光伏铝浆的发展历程我们可以结合太阳电池的一个技术指标发展来观察，如表1：太阳电池近几年简要技术指标发展数据统计：从上表可知，太阳电池电极由3种浆料（银浆、铝浆、银铝浆）印烧而成，在太阳电池生产工艺中，背电场制作是非常重要的工序。

背电场金属铝浆经由丝网印刷并经隧道炉快速热处理后，烧结后能实现良好的欧姆接触，可以在太阳电池硅片的背阳面形成铝背场，提高开路电压，从而提高太阳电池的转换效率。

如同银浆一样，太阳电池对光伏铝浆也有着特别的技术要求：1、具备良好的印刷性能，适宜规模化生产的工艺性，2、光电转换效率高，特别是开路电压高；3、附着力好，且与硅片能形成良好的热膨胀匹配；4、翘曲低，变形量小；5、铝膜表面光滑平整，无铝珠、铝苞、铝刺、不起灰；6、性价比高。

与光伏银浆不同的是，目前业内光伏企业使用的铝浆产品大部分是由国内企业生产，基本已实现90%以上的国产化。

现在市面上国产光伏铝浆基本上实现了无铅化，在印刷、烧结以及电性能方面都做到很不错，特别是个别企业生产的高效铝浆，表现特征明显，如表2：光伏铝浆企业逐个数2010年全球光伏业务出现了大幅上升，全产业链无一不获利。

随着太阳能行业的增长，对铝浆材料的需求也在增加，2011年为了迎接新一轮增长浪潮，铝浆材料制造商也抓紧扩建步伐，国内铝浆生产企业达几十家，其中最有代表性的是：1、广州儒兴—位列第一，光伏界奇葩之一对于广州儒兴科技股份有限公司的深入调研让笔者颇感踌躇，因为该司表现异常低调，面对一切媒体，上至中央地区央视主流、下至省市领导大众、财经、专业媒体都采取一视同仁拒绝接受采访的应对方式，不管是公司总裁许姗、副总经理莫力还是技术总监丁冰冰等高层都保持同一立场，但态度很谦和，属于闭门研发埋头发展型企业。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011242618.0(22)申请日 2020.11.09(71)申请人 广州市儒兴科技开发有限公司地址 510530 广东省广州市萝岗区瑞发路16号(1)栋申请人 无锡市儒兴科技开发有限公司(72)发明人 丁冰冰　许珊　黄铭　孙倩　(74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202代理人 颜希文(51)Int.Cl.H01B 1/16(2006.01)H01B 1/22(2006.01)H01L 31/0224(2006.01)(54)发明名称一种N型高效电池正面银铝浆(57)摘要本发明公开了一种N型高效电池正面银铝浆，属于材料领域，所述产品包括以下重量份的组分：银铝粉混合料83～95份、玻璃料2～8份、金属氧化物0.01～0.2份、有机载体4～12份、AlB合金1～10份和硼粉0～1份；所述银铝粉混合料中包括银粉与铝粉，所述银粉和铝粉的质量比为1:78～85；所述铝粉的活性度为98～99.8％。

通过在铝粉中添加定量银粉，同时限定铝粉的高活性，可使银铝浆的导电能力提高，降低接触电阻值；通过在组分中添加玻璃料，可有效腐蚀电池表面的钝化膜；金属氧化物的加入可平衡银铝粉、钝化膜以及硅的反应程度；AlB合金及硼粉的添加可使银铝浆中B元素分散均匀促进接触性能，烧结制备P+结构，提升导电性。

本发明还提供了所述产品的制备方法以及由该产品制备的N型高效电池。

权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 112489851 A 2021.03.12C N 112489851A1.一种N型高效电池正面银铝浆，其特征在于，所述N型高效电池正面银铝浆包括以下重量份的组分：银铝粉混合料83～95份、玻璃料2～8份、金属氧化物0.01～0.2份、有机载体4～12份、AlB合金1～10份和硼粉0～1份；所述银铝粉混合料中包括银粉与铝粉，所述银粉和铝粉的质量比为1:78～85；所述铝粉的含氧量为0.9～1.3％。