Application and mechanism analysis of conductive nano antimony tin oxide in low-temperature silver-coated copper paste for solar cells

目前，低温银包铜浆料已成为通过丝网印刷制备晶硅异质结（SHJ：Silicon Heterojunction）太阳电池与各类叠层太阳电池的金属电极的关键材料，但与纯银浆料相比，银包铜浆料在烧结性和导电性上仍有差距。本文通过添加高表面能的导电纳米锡锑氧化物（ATO: antimony tin oxide）粉体来改善银包铜浆料的烧结和导电性能，并以SHJ太阳电池为例对其应用效果和作用机理进行研究。结果表明，适量ATO粉的加入可以有效降低电池上固化后金属电极的体电阻率、接触电阻率，最终提升了SHJ电池的转换效率。高表面能导电纳米ATO的加入可以促进浆料中有机溶剂在固化过程中的挥发，减少银包铜粉与亚微米银粉间的孔隙，从而使丝印电极获得良好的低温烧结活性；同时还能避免因树脂收缩使固化后电极与电池表面之间产生较大间隙，有效降低二者之间的接触电阻率。由此减小了电池串联电阻。此外，浆料的屈服应力和触变性也随着导电纳米ATO含量的增加而变大，可有效减小电极栅线宽度，降低电池表面遮光面积，提高电池光生电流密度。最终，当银包铜浆料中纳米ATO粉的添加量为1 wt.%时，SHJ太阳电池可获得最高转换效率。