发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种与N型太阳电池p+发射极接触的电极浆料，将所述浆料印刷在N型太阳电池p+发射极上测得金属复合小，接触电阻率小并且电池的转换效率较高。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种与N型太阳电池p+发射极接触的电极浆料，包含如下重量份的成分：导电银粉80-90份、铝粉0.5-3份、玻璃粉3-8份、镧铝合金粉或镧镱铝合金粉0.1-2份、有机载体6-10份和助剂0-2份。

本发明通过在电极浆料中添加镧铝合金粉或镧镱铝合金粉，可以形成有效的铝掺杂，同时降低接触位置的金属复合，能够很好地平衡欧姆接触和金属复合这对跷跷板。通过对各成分的配比进行选择，使得印刷该电极浆料的太阳电池的转换效率均能高于23.5％。

优选地，所述镧铝合金粉或镧镱铝合金粉中铝的质量分数≥99.1％；所述镧铝合金粉或镧镱铝合金粉的D50粒径为0.5-5μm。

优选地，所述镧铝合金粉或镧镱铝合金粉的D50粒径为1-3μm。

优选地，所述导电银粉包含银粉和/或银合金粉，在银粉中，银颗粒可以是球状银粉、片状银粉、微晶银粉以及它们的混合物组成，就银合金而言，银可与一种或多种其它金属例如铜构成合金，银的质量百分含量大于99％。

优选地，所述银粉为球状银粉与微晶银粉的混合物，球状银粉的质量分数≥80％，其中球状银粉的D50粒径为0.1～5μm；微晶银粉为纳米银粉，它的D50粒径为10～400nm。

优选地，所述球状银粉的D50粒径为0.5～3μm，所述微晶银粉的粒径为50～200nm；球状银粉的振实密度>4.0g/cm³，微晶银粉的振实密度>2.0g/cm³。

优选地，所述铝粉的D50粒径为1～3μm，D100粒径<10μm，铝粉粒径过大会影响细栅的印刷性能。铝粉活性经由氧化还原滴定法测定活性铝的质量分数为98.3-99.8％，过低的活性会使铝与硅的反应变弱，不利于欧姆接触的形成，而过高的活性一方面使铝与硅的反应过强，生长的银铝硅接触点过大，容易刺穿PN结，导致金属复合大，另一方面过高的活性也会导致铝粉不稳定，易被空气氧化，影响浆料批次间的稳定性。

铝粉的主要作用：在烧结过程中，玻璃粉会打开钝化膜，浆料中的铝粉与硅接触，当温度超过577℃时，会发生铝硅反应，形成银铝硅接触点这种高导电通路，从而实现欧姆接触。

优选地，所述玻璃粉包含氧化铅、二氧化硅、氧化锌、第三主族氧化物、助熔剂和镧系氧化物，所述氧化铅、二氧化硅、氧化锌、第三主族氧化物、助熔剂和镧系氧化物的摩尔比为：氧化铅：二氧化硅：氧化锌：第三主族氧化物：助熔剂：镧系氧化物＝(30-60)：(3-15)：(3-15)：(20-50)：(1-15)：(1-10)。

优选地，所述玻璃粉为Pb-Zn-Si体系低熔点玻璃粉，所述第三主族氧化物可由B₂O₃、Al₂O₃、Ga₂O₃、In₂O₃或者由可通过加热方式生成上述氧化物的一种或几种组成，特别的，本发明所述玻璃粉中的第三主族氧化物不包括Ta₂O₃。第三主族氧化物的作用一是为了帮助玻璃的形成，二是增强了硅中p型的掺杂浓度以利于形成欧姆接触。

优选地，所述助熔剂包含碱金属氧化物、碱土金属氧化物、含氟助熔剂的至少一种。其中，碱金属氧化物为Na₂O、Li₂O、K₂O或者由可通过加热方式生成上述氧化物的一种或几种物质组成，碱土金属氧化物为BaO、CaO、SrO、MgO或者由可通过加热方式生成上述氧化物的一种或几种物质组成，含氟助熔剂包含PbF₂、AlF₃、NaF、LiF、KF、CaF₂、Na₃AlF₆中的至少一种。助熔剂的作用一是降低玻璃的加工温度，帮助玻璃的熔融；二是降低玻璃的软化点，使玻璃在低温烧结条件下即可完全腐蚀穿前表面的钝化层，帮助电极浆料与p+发射极形成欧姆接触。

优选地，所述镧系氧化物可由La₂O₃、Yb₂O₃、Ce₂O₃、Gd₂O₃、Eu₂O₃、Tb₂O₃或者由可通过加热方式生成上述氧化物的一种或几种组成，镧系氧化物的作用一是增加了硅中的杂质能级，使载流子在能级间更容易发生跃迁，进一步增强了电极浆料与p+发射极的接触性能，二是镧系元素具有强还原性，可以使溶解在玻璃中的银离子还原成银微晶或银溶胶，增加导电通路。

优选地，所述玻璃粉的软化点在350-450℃，过高的软化点会导致玻璃在较晚时间软化，对钝化膜的腐蚀不完全，导致铝与硅反应程度较晚较弱，难以形成欧姆接触；过低的软化点会导致玻璃过早发生软化流平，铝与硅的反应过度，银铝硅接触点生长过大，易烧穿PN结，金属复合偏大。

优选地，所述玻璃粉的D50粒径为1.0～2.5μm。

优选地，所述有机载体包含如下成分：溶剂、有机树脂、分散剂和触变剂，所述溶剂、有机树脂、分散剂和触变剂的重量比为：溶剂：有机树脂：分散剂：触变剂＝(60-80)：(5-20)：(1-5)：(1-5)。

优选地，溶剂包含醇酯十二、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇丁醚、己二酸二甲酯中的至少两种；有机树脂包含乙基纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)中的至少一种。分散剂可选用本领域常用分散剂，起到分散粉体，调节粘度，稳定载体的作用。触变剂为改性聚酰胺蜡，起到调整浆料触变性的作用。

助剂包含有机添加剂和无机添加剂；有机添加剂可根据浆料的性能需要加入本领域常用的表面活性剂、触变剂、增稠剂、流平剂等；无机添加剂包含铝硅合金粉、铝硼合金粉中的至少一种。其中铝硅合金粉可选用Al₈₈Si₁₂、Al₈₀Si₂₀或Al₆₀Si₄₀，D50粒径为1-3μm，D100粒径小于10μm，铝硅合金粉的作用是在浆料中引入硅，降低硅的浓度梯度，抑制铝硅反应时硅在浆料中的外扩，减小金属复合。铝硼合金粉中硼的质量百分数为0.1-0.5％，D50粒径为1-3μm，D100粒径小于10μm，铝硼合金粉的作用是增加p型杂质的掺杂源，提高掺杂浓度，降低接触势垒，以利于形成欧姆接触。

同时，本发明还公开了一种所述电极浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氧化铅、二氧化硅、氧化锌、第三主族氧化物、助熔剂和镧系氧化物混合均匀，在900～1100℃下熔炼30～90min，水淬，球磨6～15h，球磨后的玻璃浆静置后分离除去上层清液，100～150℃烘干，得到玻璃粉；

(2)将玻璃粉、导电银粉、铝粉、镧铝合金粉或镧镱铝合金粉、有机载体、助剂混合均匀，研磨至浆料细度≤10μm，得到所述电极浆料。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

1)本发明能够适应目前产线上采用的低温烧结工艺，在低温烧结条件下即能够烧穿钝化膜并与p+发射极形成良好的欧姆接触。

2)本发明的玻璃粉添加第三主族元素增强了p型的掺杂浓度，又添加了镧系元素增加了硅中的杂质能级，使载流子在能级间更容易发生跃迁，进一步增强了电极浆料与p+发射极的接触性能。

3)本发明除了铝粉外还添加了镧铝合金粉等金属添加剂，可以形成有效的铝掺杂，同时降低接触位置的金属复合，能够很好的平衡欧姆接触和金属复合这一对跷跷板。