本發(fā)明涉及一種太陽能電池電極材料，尤其涉及一種晶硅太陽能電池背面電極銀漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
：太陽能是人類取之不盡、用之不竭的可再生新能源，也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。因此，太陽能被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的新能源。越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴(kuò)大生產(chǎn)，以爭一席之地。目前我國太陽能電池產(chǎn)量已超過20GW，是世界太陽能電池的第一大生產(chǎn)國。然而，我國太陽能電池的關(guān)鍵設(shè)備、原材料嚴(yán)重依賴進(jìn)口，特別是晶體硅太陽能電池的電極銀漿大多采用進(jìn)口銀漿，如美國杜邦、韓國三星等，嚴(yán)重制約了我國光伏行業(yè)的良性發(fā)展。晶體硅太陽能背面電極銀漿是太陽能電池片的重要組成部分，可在太陽能電池背面形成銀膜，與正面電極連接起來，起到電流的收集、匯流作用。中國專利CN102368391B公開了一種用于晶體硅太陽電池的高電導(dǎo)率無鉛銀漿，所述無鉛銀漿的組分及各組分的重量百分比為:導(dǎo)電銀粉75％，玻璃粘合劑3％-5％，無機添加劑3％-5％，有機載體15％-19％，所述導(dǎo)電銀粉為微米銀粉和納米銀粉的混合粉末。該發(fā)明摻入了若干含量的低熔點納米銀，彌補了因氧化鉛的限制使用而造成的燒結(jié)溫度過高的缺陷；此外，通過微米銀粉優(yōu)化級配，且用納米銀替代了導(dǎo)電性差的氧化鉛，燒結(jié)后能形成極高電導(dǎo)率、低歐姆接觸及附著力極強的銀電極，能夠有效地降低晶體硅太陽能電池的串聯(lián)電阻，從而提高晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。中國專利CN105655005A公開了一種晶體硅太陽能電池用電極銀漿，按照重量份數(shù)計，所述銀漿原料組成為：銀粉40～60份，銻粉5～10份，錳銅合金粉10～20份，磷酸鐵鋰/碳納米管復(fù)合材料1～5份，玻璃粉1～8份，硅烷偶聯(lián)劑0.5～2份，丙二醇單丁醚8～10份，松節(jié)油1～5份，卵磷脂1～3份，乙基纖維素0.1～0.5份，氣相二氧化硅0.25～1份。該發(fā)明所得的電極銀漿不含鉛，完全符合環(huán)保要求，應(yīng)用于太陽能電池的生產(chǎn)，能在太陽能電池表面形成附著力強、電池光電轉(zhuǎn)換效率高。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可降低銀膜串聯(lián)電阻，從而提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的晶硅太陽能電池背面電極銀漿，本發(fā)明還提供了一種所述電極銀漿的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種晶硅太陽能電池背面電極銀漿，按重量份數(shù)計由下述組分組成：超細(xì)球形銀粉25～35份，片狀銀粉15～25份，無機玻璃粉2～6份，納米六硼化鑭0.5～1份，有機載體34～52份，有機添加劑1～10份。優(yōu)選地，所述有機添加劑為增塑劑、觸變劑、表面活性劑、潤濕劑中的一種或多種組合。所述的觸變劑比如有機膨潤土、氫化蓖麻油、聚酰胺蠟等。所述的增塑劑比如苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類、磷酸酯類。多元醇酯類、苯多酸酯類、檸檬酸酯類等。所述的有機載體屬于現(xiàn)有技術(shù)公開的特征，可參閱中國專利CN102368391B、中國專利CN104485155A等。超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭可通過市場購買而得。本發(fā)明的超細(xì)球形銀粉一般粒徑小于0.6μm，其比表面積大，從而提高了電極銀漿的導(dǎo)電能力。相比超細(xì)球形銀粉，片狀銀粉微?？梢孕纬擅媾c面的接觸，故高溫?zé)Y(jié)后，片狀微粒在一定的厚度時相互呈魚鱗狀重疊，從而顯示了更好的導(dǎo)電性能。超細(xì)球形銀粉與片狀銀粉通過合理搭配，超細(xì)銀粉顆粒填充片狀銀粉層與層之間的間隙，可以提高導(dǎo)電能力。本發(fā)明的納米六硼化鑭是一種優(yōu)良的金屬導(dǎo)體材料，應(yīng)用于電極銀漿時可以降低銀膜串聯(lián)電阻，大幅提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，可高達(dá)18.88％。優(yōu)選地，所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。優(yōu)選地，所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。優(yōu)選地，所述的有機載體由有機樹脂溶于有機溶劑中而得，所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為5～10：1。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計由下述組分組成：超細(xì)球形銀粉30份，片狀銀粉20份，無機玻璃粉5份，納米六硼化鑭0.8份，有機載體40份，有機添加劑5份。一種所述晶硅太陽能電池背面電極銀漿的制備方法，包括如下步驟：(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至80～100℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2～3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。優(yōu)選地，所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為5～10：1。本發(fā)明由于采用超細(xì)球形銀粉與片狀銀粉的組合，超細(xì)銀粉顆粒填充片狀銀粉層與層之間的間隙，提高了銀漿的導(dǎo)電能力。本發(fā)明加入了一種納米六硼化鑭，其應(yīng)用于電極銀漿時可以降低銀膜串聯(lián)電阻，大幅提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，可高達(dá)18.88％。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。實施例1(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至80℃，加入有機樹脂，保溫攪拌3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為8：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉30份，片狀銀粉20份，無機玻璃粉5份，納米六硼化鑭0.8份，有機載體40份，增塑劑3份，表面活性劑2份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。實施例2(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至90℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為5：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉35份，片狀銀粉15份，無機玻璃粉5份，納米六硼化鑭0.8份，有機載體35份，增塑劑2份，觸變劑0.5份，潤濕劑0.5份，表面活性劑2份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。實施例3(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至100℃，加入有機樹脂，保溫攪拌3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為10：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉35份，片狀銀粉25份，無機玻璃粉2份，納米六硼化鑭0.5份，有機載體52份，增塑劑1份，表面活性劑1份，觸變劑0.5份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。實施例4(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至80℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2.5小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為10：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉25份，片狀銀粉25份，無機玻璃粉6份，納米六硼化鑭0.8份，有機載體34份，增塑劑2份，觸變劑1份，潤濕劑1份，表面活性劑1份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。實施例5(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至90℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2～3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為10：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉30份，片狀銀粉20份，無機玻璃粉5份，納米六硼化鑭1.0份，有機載體40份，增塑劑1份，觸變劑0.5份，潤濕劑0.5份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。所述的納米六硼化鑭粒徑為1～100nm。實施例6(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至90℃，加入有機樹脂，保溫攪拌3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為8：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、納米六硼化鑭、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉25份，片狀銀粉15份，無機玻璃粉5份，納米六硼化鑭1.0份，有機載體40份，觸變劑0.5份，潤濕劑0.5份，表面活性劑2份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.3～0.6μm。所述的納米六硼化鑭粒徑為50～100nm。對比例1不含有納米六硼化鑭(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至80～100℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2～3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為8：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、片狀銀粉、無機玻璃粉、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉30份，片狀銀粉20份，無機玻璃粉5份，有機載體40份，增塑劑3份，表面活性劑2份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。對比例2不含有片狀銀粉和納米六硼化鑭(1)制備有機載體：將有機溶劑加入容器中，攪拌升溫至80～100℃，加入有機樹脂，保溫攪拌2～3小時，至完全溶解，過濾得到有機載體；所述的有機溶劑為α-松油醇，所述的有機樹脂為乙基纖維素，有機溶劑與有機樹脂的重量比為8：1。(2)制備漿料：將超細(xì)球形銀粉、無機玻璃粉、有機載體和有機添加劑混合，用攪拌機攪拌成糊狀，經(jīng)三輥研磨機研磨達(dá)到細(xì)度要求，即得到晶硅太陽能電池背面電極銀漿。按重量份數(shù)計，各組分的用量為：超細(xì)球形銀粉50份，無機玻璃粉5份，有機載體40份，增塑劑3份，表面活性劑2份。所述的超細(xì)球形銀粉粒徑為0.2～0.6μm。利用實施例1～6以及對比例1～2制得的電極銀漿燒結(jié)后制得銀電極，測試銀電極的電阻率。另外，將實施例1～6以及對比例1～2制得的電極銀漿燒結(jié)后制得多晶硅太陽能電池片，測試電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。測試結(jié)果如下表1：表1測試結(jié)果項目電阻率(×10-6Ω·cm)光電轉(zhuǎn)換效率實施例11.4518.88％實施例21.4818.74％實施例31.6218.55％實施例41.7318.52％實施例51.5918.81％實施例61.8018.50％對比例14.5017.96％對比例23.9417.82％從表1可以看出，采用本發(fā)明的太陽能電池電極銀漿及制備方法得到的太陽能電池電極，有效降低了表面電阻率，大幅提高了多晶硅電池片的光電轉(zhuǎn)換效率0.5％以上。當(dāng)前第1頁1 2 3