專利名稱：一種環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀 漿的制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)作為太陽能利用中最具意義的技術(shù)，成為世界各國競相研究 應(yīng)用的熱點。最近10年以每年平均30%的速度遞增，最近3年更是以每年50%以上的速度 高速增長。太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域中繼風(fēng)力發(fā)電之后產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快、 最大的產(chǎn)業(yè)。目前，光伏發(fā)電中的太陽能電池仍然是以晶體硅太陽電池為主，一枝獨秀，市 場份額達(dá)90%，大面積商品化太陽電池效率可達(dá)到18-19%。其次是非晶硅薄膜太陽電池 發(fā)展迅速，市場份額占到6-7%。其他的如CIGS、砷化鎵等處于產(chǎn)業(yè)化的初期，市場份額較 小(參見下表)。
目前的光伏產(chǎn)業(yè)主要是指晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)。背電場銀漿是太陽能電池背電極的重要材料，通過絲網(wǎng)印刷的方法專門用在晶體 硅太陽能電池的硅片背面，形成附著力強(qiáng)、低歐姆接觸電阻的背電極柵線。電子漿料行業(yè)的 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)遵循歐盟的RoHS指令(不含Pb、Cd、Hg、Cr (VI)、多溴聯(lián)苯PBB、多溴聯(lián)苯醚PBDE) 及歐盟RoHS關(guān)于鄰苯二甲酸酯的指令2005/84/EC，晶體硅太陽能電池背電場銀漿目前國 內(nèi)年使用量在150噸以上，而且隨著光伏產(chǎn)業(yè)的爆炸式增長，現(xiàn)有的含鉛背電場銀漿對環(huán) 境的污染越來越大，它的使用將逐步受到限制，本發(fā)明的環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場 銀漿可以替代現(xiàn)有的含鉛銀漿，其市場前景可謂廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可用于絲網(wǎng)印刷的環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀 漿的制備方法，本背電場銀漿完全符合歐盟RoHS的環(huán)保要求(不含Pb、Cd、Hg、Cr (VI)、多 溴聯(lián)苯PBB、多溴聯(lián)苯醚PBDE及歐盟RoHS關(guān)于鄰苯二甲酸酯的指令2005/84/EC)，是目前 普遍使用的非環(huán)保(含鉛)背電場銀漿的理想取代物。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
一種環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟步驟A 硼鋅鉍系列玻璃粉的制備按照下列原料組成及其質(zhì)量百分比稱重Bi203 45-55% ；ZnO 20-30% ；B203 20-25 ；A1203 0-4% ；Si02 0. 5-4% ；CaO 0-4% ； Ti02 0-4% ；將稱量好的上述原料混合均勻后置于高溫電阻爐加熱，溫度控制范圍 900-1200 °C，保溫時間30-60分鐘，將熔化后的混合物使用去離子水淬火后，球磨至 0. 5-2um，經(jīng)200-400目過篩得到硼鋅鉍系列玻璃粉備用；步驟B 有機(jī)粘合劑的制備按質(zhì)量份數(shù)計，取乙基纖維素0. 8-1. 2份，環(huán)氧樹脂0. 3-0. 7份，酚醛樹脂0. 3-0. 7 份，加入7-9份溶劑加熱到90-120°C，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙夂笾瞥傻S色透明有機(jī)粘合劑；步驟C 按質(zhì)量份數(shù)計，取步驟A得到的硼鋅鉍系列玻璃粉0. 1-0. 5份，步驟B得 到的有機(jī)粘合劑1.4-1. 6份，及平均粒徑范圍0. 2-lum超細(xì)銀粉6. 5-7. 5份充分研磨；步驟D 經(jīng)步驟C研磨至外觀細(xì)膩，均勻無顆粒后，按質(zhì)量份數(shù)計，加入步驟B得到 的有機(jī)粘合劑0. 6-0. 8份，稀釋劑0. 4-0. 6份攪拌均勻，即可制成環(huán)保型晶體硅太陽能電池 背電場銀漿。步驟B中所述的溶劑包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇 單丁醚醋酸酯、石油醚、松節(jié)油、松油醇中的一種或幾種以任意比例的混合物，都不在歐盟 RoHS指令禁用物質(zhì)范圍。步驟D中所述的稀釋劑包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇 單丁醚醋酸酯、石油醚、松節(jié)油、松油醇、蓖麻油、環(huán)己酮中的一種或幾種以任意比例的混合 物，都不在歐盟RoHS指令禁用物質(zhì)范圍。本發(fā)明提供的背電場銀漿是使用環(huán)保玻璃粉作為粘結(jié)劑，環(huán)保型有機(jī)試劑作為溶 劑和稀釋劑，制備的銀漿不含歐盟RoHS指令所禁止的六項物質(zhì)(Pb、Cd、Hg、Cr (VI)、多溴聯(lián) 苯PBB、多溴聯(lián)苯醚PBDE)及符合歐盟RoHS關(guān)于鄰苯二甲酸酯的指令2005/84/EC，做到了 真正意義上的環(huán)保，有利于國產(chǎn)太陽能電池及其原料的進(jìn)出口。
具體實施例方式一種環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法，包括以下步驟步驟A 硼鋅鉍系列玻璃粉的制備按照下列原料組成及其質(zhì)量百分比稱重Bi203 45-55% ；ZnO 20-30% ；B203 20-25 ；A1203 0-4% ；Si02 0. 5-4% ；CaO 0-4% ； Ti02 0-4% ；將稱量好的上述原料混合均勻后置于高溫電阻爐加熱，溫度控制范圍 900-1200 °C，保溫時間30-60分鐘，將熔化后的混合物使用去離子水淬火后，球磨至 0. 5-2um，經(jīng)200-400目過篩得到硼鋅鉍系列玻璃粉備用；這樣制得的玻璃粉不含Pb、Cd、 Hg、Cr(VI)等有害物質(zhì)。步驟B 有機(jī)粘合劑的制備
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按質(zhì)量份數(shù)計，取乙基纖維素0. 8-1. 2份，環(huán)氧樹脂0. 3-0. 7份，酚醛樹脂0. 3-0. 7 份，加入7-9份溶劑加熱到90-120°C，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙夂笾瞥傻S色透明有機(jī)粘合劑；步驟C 按質(zhì)量份數(shù)計，取步驟A得到的硼鋅鉍系列玻璃粉0. 1-0. 5份，步驟B得 到的有機(jī)粘合劑1.4-1. 6份，及平均粒徑范圍0. 2-lum超細(xì)銀粉6. 5-7. 5份充分研磨；步驟D 經(jīng)步驟C研磨至外觀細(xì)膩，均勻無顆粒后，按質(zhì)量份數(shù)計，加入步驟B得到 的有機(jī)粘合劑0. 6-0. 8份，稀釋劑0. 4-0. 6份攪拌均勻，即可制成環(huán)保型晶體硅太陽能電池 背電場銀漿。步驟B中所述的溶劑包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇 單丁醚醋酸酯、石油醚、松節(jié)油、松油醇中的一種或幾種以任意比例的混合物，都不在歐盟 RoHS指令禁用物質(zhì)范圍。步驟D中所述的稀釋劑包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇 單丁醚醋酸酯、石油醚、松節(jié)油、松油醇、蓖麻油、環(huán)己酮中的一種或幾種以任意比例的混合 物，都不在歐盟RoHS指令禁用物質(zhì)范圍。具體實施例見下表(原料用量以質(zhì)量份數(shù)計) 本發(fā)明所制備的環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿性能如下漿料最大細(xì)度彡15um,平均細(xì)度彡10um,固體含量66-80 %,粘度 150-300kcps (BROOKFIELD DV-II 粘度計 +14# 轉(zhuǎn)子，10RPM)，燒結(jié)溫度 760_900°C。使用該背電場銀漿印刷、燒成后的硅太陽能電池有較高的光電轉(zhuǎn)化效率。
權(quán)利要求
一種環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟A硼鋅鉍系列玻璃粉的制備按照下列原料組成及其質(zhì)量百分比稱重Bi2O345 55％；ZnO 20 30％；B2O320 25；Al2O30 4％；SiO20.5 4％；CaO 0 4％；TiO20 4％；將稱量好的上述原料混合均勻后置于高溫電阻爐加熱，溫度控制范圍900 1200℃，保溫時間30 60分鐘，將熔化后的混合物使用去離子水淬火后，球磨至0.5 2um，經(jīng)200 400目過篩得到硼鋅鉍系列玻璃粉備用；步驟B有機(jī)粘合劑的制備按質(zhì)量份數(shù)計，取乙基纖維素0.8 1.2份，環(huán)氧樹脂0.3 0.7份，酚醛樹脂0.3 0.7份，加入7 9份溶劑加熱到90 120℃，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙夂笾瞥傻S色透明有機(jī)粘合劑；步驟C按質(zhì)量份數(shù)計，取步驟A得到的硼鋅鉍系列玻璃粉0.1 0.5份，步驟B得到的有機(jī)粘合劑1.4 1.6份，及平均粒徑范圍0.2 1um超細(xì)銀粉6.5 7.5份充分研磨；步驟D經(jīng)步驟C研磨至外觀細(xì)膩，均勻無顆粒后，按質(zhì)量份數(shù)計，加入步驟B得到的有機(jī)粘合劑0.6 0.8份，稀釋劑0.4 0.6份攪拌均勻，即可制成環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法，其特征在 于步驟B所述溶劑為包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇單丁醚醋 酸酯、石油醚、松節(jié)油、松油醇中的一種或幾種以任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法，其特征在 于步驟D所述稀釋劑為包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇單丁醚 醋酸酯、石油醚、松節(jié)油、松油醇、蓖麻油、環(huán)己酮中的一種或幾種以任意比例的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種環(huán)保型晶體硅太陽能電池背電場銀漿的制備方法，通過使用環(huán)保型硼鋅鉍系列玻璃粉作為無機(jī)粘結(jié)劑，環(huán)保型有機(jī)試劑和樹脂作為稀釋劑和有機(jī)粘合劑，制備的漿料不含歐盟RoHS指令所禁止的六項物質(zhì)(Pb、Cd、Hg、Cr(Ⅵ)、多溴聯(lián)苯PBB、多溴聯(lián)苯醚PBDE)及符合歐盟RoHS關(guān)于鄰苯二甲酸酯的指令2005/84/EC，做到了真正意義上的環(huán)保，有利于國產(chǎn)晶體硅太陽能電池及其原料的出口。
文檔編號H01L31/0224GK101894599SQ20101020897
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者李寶軍 申請人:彩虹集團(tuán)公司