晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種晶硅太陽(yáng)能電池的正面銀導(dǎo)電漿料，屬于太陽(yáng)能電池功能材料技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)能源枯竭及其帶來(lái)的環(huán)境污染日益嚴(yán)峻問(wèn)題越來(lái)越凸顯，利用太陽(yáng)能發(fā)電近 年來(lái)獲得長(zhǎng)足發(fā)展。太陽(yáng)能光伏電池是通過(guò)光電效應(yīng)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。其工作原理一 般是：在P型襯底上通過(guò)擴(kuò)散形成N型層，臨界處形成P-N結(jié)，當(dāng)光照射到P-N結(jié)時(shí)就會(huì)產(chǎn) 生光生載流子，載流子通過(guò)良好的導(dǎo)體材料導(dǎo)出電池，從而形成電流發(fā)電。這種良好的導(dǎo)體 材料就是正面電極銀衆(zhòng)、背面電極銀漿和背面電極鋁衆(zhòng)，通過(guò)絲網(wǎng)印刷方式印制到太陽(yáng)能 電池正極和背極。
[0003] 太陽(yáng)能電池正面電極銀漿是影響太陽(yáng)能電池電性能的主要原材料之一。正面銀漿 主要由三部分組成：導(dǎo)電相、有機(jī)相和無(wú)機(jī)相。導(dǎo)電相為起導(dǎo)電作用的金屬粉末，一般采用 導(dǎo)電性能最好的銀微粉；有機(jī)相為適用于絲網(wǎng)印刷技術(shù)的有機(jī)載體，有機(jī)載體主要由有機(jī) 溶劑、增塑劑、觸變劑、流平劑以及表面活性劑等組成，是漿料具有適用于絲網(wǎng)印刷的粘度、 觸變性等流變性能；無(wú)機(jī)項(xiàng)主要為低玻璃粉和金屬氧化物，起到燒透減反層和粘結(jié)作用。
[0004] 對(duì)其性能有較高要求：由于其在受光面，要求有較高的高寬比，在實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電率同 時(shí)遮光率最小；能夠腐蝕氮化硅層與硅基形成良好歐姆接觸及良好粘結(jié)強(qiáng)度；可焊性好， 便于與金屬導(dǎo)線焊接；印刷性能好，便于印刷工藝操作。
[0005] 傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池正面電極銀漿多數(shù)使用含PbO的低熔點(diǎn)玻璃粉，主要是由于 PbO能顯著降低玻璃粉的軟化溫度，并且含氧化鉛玻璃粉與基體材料有較好的浸潤(rùn)性，溶銀 能力強(qiáng)。然而，鉛不僅污染環(huán)境還對(duì)人體有較大危害。制備環(huán)境友好型晶體硅太陽(yáng)能電池 正面電極銀漿，最關(guān)鍵就是開(kāi)發(fā)出無(wú)鉛玻璃粉，在替代含鉛玻璃粉同時(shí)，保證漿料性能。適 用于太陽(yáng)能電池的無(wú)鉛玻璃粉已經(jīng)有較多研究，但很難達(dá)到或超過(guò)含鉛玻璃粉性能，主要 是玻璃化溫度較高及浸潤(rùn)性較差的的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，該晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極 銀漿既提高了印刷圖形精細(xì)度，也使得電極金屬柵線本身還具有良好的導(dǎo)電性能，獲得高 寬比高的正面細(xì)柵線。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀 漿，所述正面銀導(dǎo)電漿料由下列重量份的組分組成： 銀導(dǎo)電相 75~91份， 有機(jī)溶劑 5~12份， 乙基纖維素 0. 6~1份， 丁基纖維素 0. 4~0. 8份， 羥基纖維素 0. 4~0. 8份， 氧化鈉 0. 3~0. 6份， 二氧化碲 0. 7~1. 3份， 三氧化鎢 0. 55~1份， 氧化物添加劑 0. 25~0. 5份， 二氧化硅 0. 08~0. 2份， 氧化鋰 0. 04~0. 1份； 所述氧化物添加劑為氧化鋁、氧化鉬、氧化鑭、三氧化二鉍、氧化鈣、氧化硼、氧化鋅、二 氧化硒、氧化鋇、氧化鎖、五氧化二銀、二氧化錯(cuò)、氧化鉀、三氧化絡(luò)、三氧化二鐵和氧化鎳中 的至少一種； 所述銀導(dǎo)電相由下列質(zhì)量百分含量的組分組成：片狀銀粉6~12%、球狀銀粉80~90%和 納米銀粉3~8%。
[0008] 上述技術(shù)方案中的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下： 上述方案中，所述有機(jī)溶劑為松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯和丙二醇甲醚醋 酸酯中的至少一種。
[0009] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果： 1.本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，其配方中含有氧化鈉〇. 3~0. 6份、二氧化 碲0. 7~1. 3份、三氧化鎢0. 55~1份，保持了現(xiàn)有技術(shù)性能同時(shí)，玻璃粘度低，與其它組分浸 潤(rùn)性好，漿料印刷燒結(jié)后不容易擴(kuò)散，提高了印刷圖形精細(xì)度；其次，其正面電極銀漿中氧 化鈉0. 3~0. 6份、二氧化碲0. 7~1. 3份、三氧化鎢0. 55~1份配合乙基纖維素0. 6~1份、丁基 纖維素0. 4~0. 8份、羥基纖維素0. 4~0. 8份，調(diào)節(jié)粘度，改善了正面電極銀漿玻璃特性，如粘 度、軟化溫度、化學(xué)穩(wěn)定性、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化點(diǎn)、線膨脹系數(shù)等。
[0010] 2.本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，其正面電極銀漿進(jìn)一步含有二氧化 硅0. 08~0. 2份、氧化鋰0. 04~0. 1份、氧化物添加劑0. 25~0. 5份不僅提高了正面電極銀漿 和硅片有良好的接觸，而且電極金屬柵線本身還具有良好的導(dǎo)電性能，且能獲得高寬比的 正面細(xì)柵線。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例1~5 : -種晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，所述正面銀導(dǎo)電漿料由下列重量 份的組分組成，如表1所示： 表1 CN 105118873 A 仇叱卞> 3/4 頁(yè)
所述氧化物添加劑由下列重量份的組分組成，如表2所示： 表2
[0012] 上述有機(jī)溶劑為松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯中 的至少一種。
[0013] 實(shí)施例1銀導(dǎo)電相由片狀銀粉9%、球狀銀粉85%和納米銀粉6%組成，實(shí)施例2銀導(dǎo) 電相由片狀銀粉7%、球狀銀粉88%和納米銀粉5%組成，實(shí)施例3銀導(dǎo)電相由片狀銀粉12%、 球狀銀粉82%和納米銀粉6%組成；實(shí)施例4銀導(dǎo)電相由片狀銀粉11%、球狀銀粉84%和納 米銀粉5%組成。
[0014] 上述晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿的制備方法，包括以下步驟： 步驟一、將氧化鈉0. 3~0. 6份、二氧化碲0. 7~1. 3份、三氧化鎢0. 55~1份、氧化物添加 劑0. 25~0. 5份、二氧化硅0. 08~0. 2份、氧化鋰0. 04~0. 1份放混料機(jī)中混合均勻，置于馬弗 爐中，850度保溫30分鐘，待充分熔融摻雜后玻璃水淬退火，獲得水淬后玻璃料； 步驟二、將步驟一獲得的水淬后玻璃料在酒精體系中用行星研磨機(jī)研磨，烘干得到粒 徑為0. 4~0. 6 μ m玻璃粉體； 步驟二、將有機(jī)溶劑5~12份、乙基纖維素0. 7~1份、丁基纖維素0. 4~0. 8份、羥基纖維 素0. 4~0. 8份，60度混合攪拌30分鐘，獲得載體； 步驟四、將銀導(dǎo)電相75~91份、步驟二的玻璃粉體、步驟三的載體攪拌均勻后，三輥機(jī) 研磨分散三遍，過(guò)濾，獲得所述晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿； 步驟五、將本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿經(jīng)絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷到多晶硅電池片 上并燒結(jié)，燒結(jié)溫度890度，用行業(yè)內(nèi)最好漿料做基準(zhǔn)。
[0015] 實(shí)施例1的測(cè)試電性能如表3所述： 表3
實(shí)施例2的測(cè)試電性能如表4所述： 表4 實(shí)施例3的測(cè)試電性能如表5所述：
表5
實(shí)施例4的測(cè)試電性能如表6所述： 表6
實(shí)施例5的測(cè)試電性能如表7所述： 表7
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能 夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神 實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，其特征在于：所述正面銀導(dǎo)電漿料由下列重 量份的組分組成： 銀導(dǎo)電相 75~91份， 有機(jī)溶劑 5~12份， 乙基纖維素 0. 6~1份， 丁基纖維素 0. 4~0. 8份， 羥基纖維素 0. 4~0. 8份， 氧化鈉 0. 3~0. 6份， 二氧化碲 0. 7~1. 3份， 三氧化鎢 0. 55~1份， 氧化物添加劑 0. 25~0. 5份， 二氧化硅 0. 08~0. 2份， 氧化鋰 0. 04~0. 1份； 所述氧化物添加劑為氧化鋁、氧化鉬、氧化鑭、三氧化二鉍、氧化鈣、氧化硼、氧化鋅、二 氧化硒、氧化鋇、氧化鎖、五氧化二銀、二氧化錯(cuò)、氧化鉀、三氧化絡(luò)、三氧化二鐵和氧化鎳中 的至少一種； 所述銀導(dǎo)電相由下列質(zhì)量百分含量的組分組成：片狀銀粉6~12%、球狀銀粉80~90%和 納米銀粉3~8%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，其特征在于：所述有機(jī)溶 劑為松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿，所述正面銀導(dǎo)電漿料由下列重量份的組分組成：銀導(dǎo)電相75~91份、有機(jī)溶劑5~12份、乙基纖維素0.7~1份、丁基纖維素0.4~0.8份、羥基纖維素0.4~0.8份、氧化鈉0.3~0.6份、二氧化碲0.7~1.3份、三氧化鎢0.55~1份、氧化物添加劑0.25~0.5份、二氧化硅0.08~0.2份、氧化鋰0.04~0.1份；銀導(dǎo)電相由下列質(zhì)量百分含量的組分組成：片狀銀粉6~12%、球狀銀粉80~90%和納米銀粉3~8%。本發(fā)明晶體硅太陽(yáng)能電池正面電極銀漿既提高了印刷圖形精細(xì)度，也使得電極金屬柵線本身還具有良好的導(dǎo)電性能，獲得高寬比高的正面細(xì)柵線。
【IPC分類】H01L31/0224, H01L31/036
【公開(kāi)號(hào)】CN105118873
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510585060
【發(fā)明人】包娜, 汪山, 周欣山
【申請(qǐng)人】蘇州晶銀新材料股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日