專利名稱：一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿及其制備方法。
技術(shù)背景
近些年，隨著煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源的日益緊張，開發(fā)可再生的新能源已迫在眉睫，各國紛紛斥巨資開發(fā)各種新能源，這其中太陽能的發(fā)展最為惹人注目，而尤以太陽能電池的發(fā)展最為迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)1994-2004年10年里增長了 17 倍，太陽能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國。國內(nèi)對(duì)太陽能電池的研究起步于1958 年，目前，我國已成為全球主要的太陽能電池生產(chǎn)國。由于我國政府極其重視太陽能發(fā)電。 中國有望像美國一樣，會(huì)啟動(dòng)一個(gè)巨大的市場。太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。無疑， 伴隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的迅速成長，對(duì)電子漿料的需求也將迅速增加，尤其是高溫?zé)Y(jié)型的厚膜電子鋁漿，是目前太陽能電池電極使用的主要漿料，未來厚膜電子漿料產(chǎn)品的市場需求將日益擴(kuò)大。
現(xiàn)有硅基太陽能電池一般通過將含有導(dǎo)電性金屬粉末、玻璃粉及有機(jī)載體的導(dǎo)電漿料印刷在硅基材上，進(jìn)行干燥和燒制制備電極。太陽能電池硅基材的正面電極一般為負(fù)極，涂覆的導(dǎo)電漿料通常為導(dǎo)電銀漿；背面電極一般為正極，涂覆的導(dǎo)電漿料通常為導(dǎo)電鋁漿。
導(dǎo)電鋁漿對(duì)太陽能電池的性能有著很大的影響。目前對(duì)導(dǎo)電鋁漿料的研究主要集中在(1)提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；(2)鋁膜在燒結(jié)后對(duì)硅基體附著力牢固，即燒結(jié)后不起鋁珠、不起泡；C3)硅片燒結(jié)后不彎曲或盡可能少彎曲；(4)保證太陽電池組件和 EVA膠膜。在目前的鋁漿技術(shù)中，鋁膜燒結(jié)后對(duì)硅基體附著力牢固，燒結(jié)后不起鋁珠、不起泡，單晶硅片的光電轉(zhuǎn)化效率在生產(chǎn)中平均達(dá)到了 18%，但硅片翹曲仍然存在。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種燒結(jié)無鋁珠、無翹曲、附著力好、轉(zhuǎn)化效率高的硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿。
本發(fā)明的目的之二是提供一種上述鋁漿的制備方法。
—種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特別之處在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)組成為玻璃粉0. 8-2 %，鋁粉2號(hào)10-25 %，鋁粉3號(hào)2-8 %，有機(jī)載體7-25 %，分散劑0. 5-2. 5 %，消泡劑0. 2-0. 5%，無機(jī)添加物0. 5-1. 5%，余量為鋁粉1號(hào)。
其中玻璃粉為無鉛玻璃粉，鋁粉1號(hào)為球形鋁粉，粒徑D5tl為7-8微米，純度> 98 %，鋁粉2號(hào)為球形鋁粉，粒徑D5tl為1-2微米，純度> 98 %，鋁粉3號(hào)為鋁合金粉，粒徑 D5。為400-600納米，金屬純度> 99%。
其中有機(jī)載體按質(zhì)量百分含量計(jì)組成為乙基纖維素STD-108-15%，檸檬酸三正丁酯8-35 %，余量為丁基卡必醇醋酸酯。
其中玻璃粉為Bi2O3-B2O3-SiA體系玻璃粉或者Bi2O3-B2O3-ZnO體系玻璃粉。
其中玻璃粉的中值粒徑D5tl為0. 5-4um，熔點(diǎn)為650_730°C。
其中分散劑為Tego 710，所述消泡劑為Tego 986，無機(jī)添加物為氧化鋅或氧化硼。
一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿的制備方法，其特別之處在于，包括如下步驟按照權(quán)利要求1的比例先將三種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合2-4小時(shí)；取有機(jī)載體待用，再稱量玻璃粉與無機(jī)添加物，加入分散劑、消泡劑以及部分20 %有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻，其余80%有機(jī)載體與三種鋁粉混合均勻，使用三輥機(jī)先輥軋含玻璃粉部分，然后加入含鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15um即可。
其中有機(jī)載體的制備方法是，將配制有機(jī)載體用的溶劑和樹脂按權(quán)利要求3的比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌4小時(shí)，直至樹脂完全溶解制得有機(jī)載體。
采用本發(fā)明的導(dǎo)電鋁漿，既能保證附著力牢固，燒結(jié)后不起鋁珠、不起泡，又可以解決硅片翹曲問題；同時(shí)，在生產(chǎn)中，單晶硅片的光電轉(zhuǎn)化效率平均達(dá)到18. 5%以上。該鋁漿的鋁粉由亞微米及鋁粉和幾種納米級(jí)鋁粉按比例混合而得，使用該混合鋁粉得到的鋁漿具有燒結(jié)無鋁珠、無翹曲、附著力好、轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種硅太陽能電池鋁漿，按質(zhì)量百分含量計(jì)組成為
玻璃粉2%鋁粉2 (號(hào))10%鋁粉3 (號(hào))8%有機(jī)載體17%Tego 7102.5%Tego 9860.5%氧化硼0.5%鋁粉1 (號(hào))余量
鋁粉1號(hào)為球形鋁粉，粒徑D5tl為7-8微米，純度> 98%，鋁粉2號(hào)為球形鋁粉， 粒徑D5tl為1-2微米，純度> 98 %，鋁粉3號(hào)為鋁合金粉(鋁合金型號(hào)為300 ，粒徑D5tl為 400-600納米，金屬純度> 99%。玻璃粉為無鉛玻璃粉，具體是Bi2O3-B2O3-ZnO體系玻璃粉， 玻璃粉的中值粒徑D5tl為0. 5-4um,熔點(diǎn)為650-730°C。
先將三種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合3小時(shí)；將有機(jī)載體原料乙基纖維素STD-10 11%，檸檬酸三正丁酯25%，余量為丁基卡必醇醋酸酯按比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌4小時(shí)，直至樹脂完全溶解。
稱量玻璃粉與無機(jī)添加物氧化硼，加入分散劑Tego 710、消泡劑Tego 986以及 20%有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻。另外80%載體與鋁粉混合均勻。使用三輥機(jī)先輥軋玻璃粉部分，然后加入鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15um。
實(shí)施例2
一種硅太陽能電池鋁漿，按質(zhì)量份組成為
玻璃粉0.8%鋁粉140%鋁粉225%鋁粉35%有機(jī)載體25%Tego 7102.5%Tego 9860.2%氧化硼1.5%
鋁粉1號(hào)為球形鋁粉，粒徑D5tl為7-8微米，純度> 98%，鋁粉2號(hào)為球形鋁粉， 粒徑D5tl為1-2微米，純度> 98 %，鋁粉3號(hào)為鋁合金粉(鋁合金型號(hào)為1100)，粒徑D5tl為 400-600納米，金屬純度> 99%。玻璃粉為無鉛玻璃粉，具體是Bi2O3-B2O3-ZnO體系玻璃粉， 玻璃粉的中值粒徑D5tl為0. 5-4um,熔點(diǎn)為650-730°C。
先將三種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合2小時(shí)；將有機(jī)載體原料乙基纖維素STD-10 15%，檸檬酸三正丁酯15%，余量為丁基卡必醇醋酸酯按比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌4小時(shí)，直至樹脂完全溶解。
稱量玻璃粉與無機(jī)添加物氧化硼，加入分散劑Tego 710、消泡劑Tego 986以及 20%有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻。另外80%載體與鋁粉混合均勻。使用三輥機(jī)先輥軋玻璃粉部分，然后加入鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15um。
實(shí)施例3
一種硅太陽能電池鋁漿，按質(zhì)量份組成為
玻璃粉1.5%鋁粉158%鋁粉220%鋁粉32%有機(jī)載體16%Tego 7101%Tego 9860.5%氧化鋅1%
鋁粉1號(hào)為球形鋁粉，粒徑D5tl為7-8微米，純度> 98%，鋁粉2號(hào)為球形鋁粉， 粒徑D5tl為1-2微米，純度> 98 %，鋁粉3號(hào)為鋁合金粉(鋁合金型號(hào)為500 ，粒徑D5tl為 400-600納米，金屬純度> 99%。玻璃粉為無鉛玻璃粉，具體是Bi2O3-B2O3-ZnO體系玻璃粉， 玻璃粉的中值粒徑D5tl為0. 5-4um,熔點(diǎn)為650-730°C。
先將三種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合3小時(shí)；將有機(jī)載體原料乙基纖維素STD-10 8 %，檸檬酸三正丁酯35 %，余量為丁基卡必醇醋酸酯按比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌4小時(shí)，直至樹脂完全溶解。
稱量玻璃粉與無機(jī)添加物氧化硼，加入分散劑Tego 710、消泡劑Tego 986以及 20%有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻。另外80%載體與鋁粉混合均勻。使用三輥機(jī)先輥軋玻璃粉部分，然后加入鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15um。
權(quán)利要求
1.一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特征在于按質(zhì)量百分含量計(jì)組成為玻璃粉 0. 8-2 %，鋁粉2號(hào)10-25 %，鋁粉3號(hào)2-8 %，有機(jī)載體7-25 %，分散劑0. 5-2. 5 %，消泡劑 0. 2-0. 5%，無機(jī)添加物0. 5-1.5%，余量為鋁粉1號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特征在于其中玻璃粉為無鉛玻璃粉，鋁粉1號(hào)為球形鋁粉，粒徑D5tl為7-8微米，純度> 98%，鋁粉2號(hào)為球形鋁粉， 粒徑D5tl為1-2微米，純度> 98 %，鋁粉3號(hào)為鋁合金粉，粒徑D5tl為400-600納米，金屬純度> 99%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特征在于其中有機(jī)載體按質(zhì)量百分含量計(jì)組成為乙基纖維素STD-10 8-15%，檸檬酸三正丁酯8-35%，余量為丁基卡必醇醋酸酯。
4.如權(quán)利要求1所述的一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特征在于其中玻璃粉為 Bi2O3-B2O3-SiO2體系玻璃粉或者Bi2O3-B2O3-ZnO體系玻璃粉。
5.如權(quán)利要求4所述的一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特征在于其中玻璃粉的中值粒徑 D5tl 為 0. 5-4um,熔點(diǎn)為 650-730°C。
6.如權(quán)利要求1所述的一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿，其特征在于其中分散劑為 Tego 710，所述消泡劑為Tego 986，無機(jī)添加物為氧化鋅或氧化硼。
7.—種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿的制備方法，其特征在于，包括如下步驟按照權(quán)利要求1的比例先將三種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合2-4小時(shí)；取有機(jī)載體待用，再稱量玻璃粉與無機(jī)添加物，加入分散劑、消泡劑以及部分20%有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻，其余80%有機(jī)載體與三種鋁粉混合均勻，使用三輥機(jī)先輥軋含玻璃粉部分，然后加入含鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15um即可。
8.如權(quán)利要求7所述的一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿的制備方法，其特征在于其中有機(jī)載體的制備方法是，將配制有機(jī)載體用的溶劑和樹脂按權(quán)利要求3的比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌4小時(shí)，直至樹脂完全溶解制得有機(jī)載體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿及其制備方法，其特點(diǎn)是，按質(zhì)量百分含量計(jì)組成為玻璃粉0.8-2％，鋁粉2號(hào)10-25％，鋁粉3號(hào)2-8％，有機(jī)載體7-25％，分散劑0.5-2.5％，消泡劑0.2-0.5％，無機(jī)添加物0.5-1.5％，余量為鋁粉1號(hào)。采用本發(fā)明的導(dǎo)電鋁漿，既能保證附著力牢固，燒結(jié)后不起鋁珠、不起泡，又可以解決硅片翹曲問題；同時(shí)，在生產(chǎn)中，單晶硅片的光電轉(zhuǎn)化效率平均達(dá)到18.5％以上。該鋁漿的鋁粉由亞微米及鋁粉和幾種納米級(jí)鋁粉按比例混合而得，使用該混合鋁粉得到的鋁漿具有燒結(jié)無鋁珠、無翹曲、附著力好、轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01B1/22GK102522141SQ20111044892
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者朱萬超 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)公司