本发明涉及一种玻璃粉，应用该玻璃粉制得的正电极银浆,及应用该正电极银浆制得的太阳能电池。
背景技术：
随着人类与环境之间矛盾的不断凸显，以及传统能源的日益短缺，太阳能作为一种可持续的、无污染的绿色新能源受到了普遍的重视，可以预测的是，太阳能发电在未来人类能源结构中所占的比例将会越来越重。
晶体硅太阳能电池是一种将光能转化为电能并加以存储利用的太阳能发电装置。常规P型基板太阳能电池具有在正面(光照面)上的负极和背面(背光面)上的正极结构，太阳光照射到电池片正面从而形成电子-空穴对，载流子在PN结形成的内部电场的作用下发生定向迁移，并通过印刷烧结在电池片正面电极和背面电极传导至外部电路。
太阳能电池正电极银浆用于在太阳能电池片光照面形成电极，其主要由玻璃料、导电功能粉体、有机介质以及添加剂辊压而成，再经由丝网印刷和高温快速烧结后形成。其中，玻璃料在电池片正面形成良好的欧姆接触，对电流的传导发挥着关键的作用，是电池片优良光电转换效率的前提和保障。
为了增加对太阳光的吸收，提高电池的转换效率，通常在电池片光照面涂覆一层80～100nm左右的减反射涂层(如氮化硅、氧化硅、氧化钛等)，该涂层还可以起到钝化层的效果，增加载流子的寿命，提高开路电压和电流。因此，要求正电极银浆料在烧结过程中不仅要能充分刻蚀减反射层，对硅片的腐蚀作用弱，还要与硅片形成较强的粘结强度和良好的欧姆接触。
然而，现有正电极银浆料面临的主要问题之一是光电转换效率与拉力之间的矛盾，如何开发出一款性能优异，兼顾高光电转换效率和高拉力的太阳能正电极银浆料，是目前业界关注的重点。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种新的玻璃粉，以解决上述问题。
一种玻璃粉，其主要包括PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2，在该玻璃粉中，PbO的质量百分含量为20％～60％，Bi2O3的质量百分含量为10％～50％，TeO2的质量百分含量为20％～60％，SiO2的质量百分含量为5～15％。
一种应用上述玻璃粉的正电极银浆，其包括有机载体、及分散于自有机载体内的银粉和所述玻璃粉。
一种应用上述正电极银浆的太阳能电池，其包括多晶硅电池片及结合在该多晶硅电池片表面的正电极，该正电极通过将所述正电极银浆印刷在多晶硅电池片上并烧结后形成。
所述玻璃粉通过调整优化化学组成，一方面，降低了熔融玻璃液的表面张力，改善玻璃液的润湿性能，从而提高了玻璃料的熔银析银能力，而纳米银的析出有助于玻璃层的多层隧道导电，可以保证正电极与多晶硅电池片之间形成良好的欧姆接触，从而使得制备的正电极银浆具备较高的光电转换效率；另一方面，还可以提高玻璃本身的结构强度，同时由于润湿性能的改善，玻璃过渡层厚度均匀，浆料在烧结后具备更高的拉力，从而使得制备的正电极银浆具备更优的拉力性能，保证了太阳能电池的使用寿命。
具体实施方式
本发明较佳实施方式提供一种玻璃粉，其主要用于晶体硅太阳能电池正电极银浆的制备。该玻璃粉为PbO-Bi2O3-TeO2体系的玻璃粉。该玻璃粉主要包括PbO(氧化铅)、Bi2O3(三氧化二铋)、TeO2(二氧化碲)、SiO2(二氧化硅)。其中，在该玻璃粉中，PbO的质量百分含量为20％～60％，Bi2O3的质量百分含量为10％～50％，TeO2的质量百分含量为20％～60％，SiO2的质量百分含量为5～15％。
所述玻璃粉的中位粒径的范围为0.5μm～3μm。
所述PbO可以降低玻璃熔点，提高玻璃的成玻范围、拓宽工艺窗口。同时，PbO具有良好的熔银能力，以及对多晶硅电池片表面的钝化层的刻蚀能力。
所述Bi2O3有助于降低玻璃熔点，并对多晶硅电池片表面的钝化层有较好的刻蚀效果。Bi2O3的添加可以相对减少PbO的用量，能够改善玻璃料对多晶硅电池片的过度腐蚀。
所述TeO2有助于形成玻璃网络结构，提高玻璃粉的熔银析银能力，并一定程度降低玻璃组分对多晶硅电池片表面的腐蚀。
所述SiO2可以增强玻璃粉的网络结构，提高稳定性。
所述玻璃粉还包括但不限于WO3(氧化钨)、ZnO(氧化锌)、CaO(氧化钙)、MgO(氧化镁)、Al2O3(三氧化二铝)、Li2O(氧化锂)、Na2O(氧化钠)、Fe2O3(三氧化二铁)、B2O3(氧化硼)及BaO(氧化钡)等氧化物中的一种或多种，以进一步优化玻璃粉的性能。
其中，在玻璃粉中，WO3的质量百分含量为0.5％～10％，ZnO的质量百分含量为0.5％～5％，CaO的质量百分含量为0～2％，MgO的质量百分含量为0～2％，Al2O3的质量百分含量为0～2％，Li2O的质量百分含量为0.5％～3％，Na2O的质量百分含量为0～2％，Fe2O3的质量百分含量为0.5％～2％，B2O3的质量百分含量为0.5％～2％，BaO的质量百分含量为0～2％。
所述WO3可以降低玻璃液的表面张力，提高润湿能力，有助于提高使用由该玻璃粉制得的正电极银浆所制备的正电极的拉力性能。
所述ZnO、CaO、MgO、BaO有助于调节玻璃粉的高温粘度。
所述Al2O3可以增强玻璃粉的网络结构，提高稳定性。
所述Li2O、Na2O、B2O3可以帮助降低玻璃熔点，同时，Li还可以调节玻璃层的膨胀系数，提高玻璃粉的强度，对玻璃粉的拉力性能有帮助。
所述Fe2O3可以降低玻璃膨胀系数，提高玻璃粉的强度。
一种上述玻璃粉的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S1：将PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2、WO3、ZnO、CaO、MgO、Al2O3、Li2O、Na2O、Fe2O3、B2O3及BaO等氧化物按照预定比例混合均匀并加入铂金坩埚中。
步骤S2：将上述装有氧化物的铂金坩埚放入高温烧结炉中，在800～1200℃的温度下高温烧制，保温0.5h～2h，得到熔融玻璃液。
步骤S3：对上述熔融玻璃液进行淬冷，形成非晶态的玻璃颗粒。
步骤S4：将上述玻璃颗粒置于球磨机中进行球磨，得到中位粒径范围为0.5μm～3μm的玻璃粉。
可以理解的，在所述步骤S1中，还可以使用可以分解成相应氧化物的各种盐或氟化物等取代所述氧化物。
一种正电极银浆，其主要用于制作太阳能电池的正电极。该正电极银浆包括有机载体、及分散于自有机载体内的玻璃粉和银粉。该正电极银浆中，有机载体的质量百分含量为3％～15％，玻璃粉的质量百分含量为0.5％～5％，银粉的质量百分含量为80％～95％。
所述有机载体包括有机树脂、溶剂、分散剂、增塑剂、表面活性剂及触变剂。其中，所述有机载体中，有机树脂的质量百分含量为2％～10％，溶剂的质量百分含量为70％～80％，分散剂的质量百分含量为1％～10％，增塑剂的质量百分含量为1％～8％，表面活性剂的质量百分含量为0.5％～2％，触变剂的质量百分含量为0.5％～6％。
所述有机树脂为常规应用于正电极银浆的有机树脂。所述有机树脂包括但不限于乙基纤维素、醋丁纤维素、松香树脂、酚醛树脂及酚醛环氧树脂的一种或几种。
所述溶剂为常规应用于正电极银浆的溶剂。所述溶剂包括但不限于松油醇、二乙二醇单丁醚醋酸酯、十二醇酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯及二乙二醇二丁醚的一种或几种。
所述分散剂为常规应用于正电极银浆的分散剂。所述分散剂包括但不限于二甲基环己胺、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、三乙基己基磷酸、纤维素衍生物及改性松香树脂中的一种或几种。
所述增塑剂为常规应用于正电极银浆的增塑剂。所述增塑剂包括但不限于柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸甲酯及邻苯二甲酸二辛脂的一种或几种。
所述表面活性剂为常规应用于正电极银浆的表面活性剂。所述表面活性剂包括但不限于卵磷脂、失水山梨醇脂肪酸酯、聚醚类物质的一种或几种。
所述触变剂为常规应用于正电极银浆的触变剂。所述触变剂包括但不限于聚酰胺蜡及改性氢化蓖麻油的一种或两种。
所述银粉主要由第一银粉和第二银粉组成。该第一银粉为粒径范围为1.6μm～1.8μm的球状银粉，该第二银粉为粒径范围为2.0μm～2.2μm的球状银粉。所述银粉中，第一银粉的质量百分含量为10％～90％，第二银粉的质量百分含量为10％～90％。
一种正电极银浆的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S11：制备或提供所述玻璃粉。
步骤S21：提供所述银粉，将银粉及玻璃粉按照预定的比例放入V型混料机中，混料5～10小时候取出，得到混合均匀的粉体。
步骤S31：将有机树脂、溶剂、分散剂、增塑剂、表面活性剂及触变剂按照预定比例混合后加热至80℃～120℃，混合搅拌至有机树脂溶解，得到有机载体。
步骤S41：将所述粉体及有机载体按照预定比例混合均匀，然后在三辊研磨机上进行研磨，三辊研磨机的辊距调整为40μm～100μm，研磨5～10次，即制得均匀分散的正电极银浆。其中，该正电极银浆的细度小于10μm，正电极银浆的粘度范围大致为200mpa·s～350mpa·s。
一种太阳能电池，其包括多晶硅电池片及结合在该多晶硅电池片表面的正电极，该正电极通过将所述正电极银浆印刷在多晶硅电池片上并烘干烧结后形成。
下面通过具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例中，玻璃粉由PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2、WO3、ZnO、CaO、MgO、Al2O3、Li2O、Na2O、Fe2O3、B2O3及BaO制备而成。
其中，PbO的质量百分含量为30％，TeO2的质量百分含量为31％，Bi2O3的质量百分含量为22％，SiO2的质量百分含量为7％，ZnO的质量百分含量为2％，Na2O的质量百分含量为1％，Li2O的质量百分含量为1.5％，Al2O3的质量百分含量为1％，CaO的质量百分含量为0.5％，B2O3的质量百分含量为1％，Fe2O3的质量百分含量为0.5％，BaO的质量百分含量为0.5％，MgO的质量百分含量为0.5％，WO3的质量百分含量为1.5％。
实施例2
本实施例中，玻璃粉由PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2、WO3、ZnO、CaO、MgO、Al2O3、Li2O、Na2O、Fe2O3、B2O3及BaO制备而成。
其中，PbO的质量百分含量为27％，TeO2的质量百分含量为28％，Bi2O3的质量百分含量为26％，SiO2的质量百分含量为7.5％，ZnO的质量百分含量为2.5％，Na2O的质量百分含量为1％，Li2O的质量百分含量为1.5％，Al2O3的质量百分含量为1％，CaO的质量百分含量为0.5％，B2O3的质量百分含量为1％，Fe2O3的质量百分含量为0.5％，BaO的质量百分含量为0.5％，MgO的质量百分含量为0.5％，WO3的质量百分含量为2.5％。
实施例3
本实施例中，玻璃粉由PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2、WO3、ZnO、CaO、MgO、Al2O3、Li2O、Na2O、Fe2O3、B2O3及BaO制备而成。
其中，PbO的质量百分含量为24％，TeO2的质量百分含量为26％，Bi2O3的质量百分含量为29％，SiO2的质量百分含量为8％，ZnO的质量百分含量为3％，Na2O的质量百分含量为0.5％，Li2O的质量百分含量为1.5％，Al2O3的质量百分含量为1％，CaO的质量百分含量为0.5％，B2O3的质量百分含量为1％，Fe2O3的质量百分含量为0.5％，BaO的质量百分含量为0.5％，MgO的质量百分含量为1％，WO3的质量百分含量为3.5％。
实施例4
本实施例中，玻璃粉由PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2、WO3、ZnO、CaO、MgO、Al2O3、Li2O、Na2O、Fe2O3、B2O3及BaO制备而成。
其中，PbO的质量百分含量为21％，TeO2的质量百分含量为23％，Bi2O3的质量百分含量为33％，SiO2的质量百分含量为8.5％，ZnO的质量百分含量为3.5％，Na2O的质量百分含量为0.5％，Li2O的质量百分含量为2％，Al2O3的质量百分含量为1％，CaO的质量百分含量为0.5％，B2O3的质量百分含量为0.5％，Fe2O3的质量百分含量为0.3％，BaO的质量百分含量为0.2％，MgO的质量百分含量为1.5％，WO3的质量百分含量为4.5％。
实施例5
本实施例中，玻璃粉由PbO、Bi2O3、TeO2、SiO2、WO3、ZnO、CaO、MgO、Al2O3、Li2O、Na2O、Fe2O3、B2O3及BaO制备而成。
其中，PbO的质量百分含量为18％，TeO2的质量百分含量为21％，Bi2O3的质量百分含量为36％，SiO2的质量百分含量为9％，ZnO的质量百分含量为3.5％，Na2O的质量百分含量为0.5％，Li2O的质量百分含量为2.5％，Al2O3的质量百分含量为1％，CaO的质量百分含量为0.5％，B2O3的质量百分含量为0.5％，Fe2O3的质量百分含量为0.3％，BaO的质量百分含量为0.2％，MgO的质量百分含量为1.5％，WO3的质量百分含量为5.5％。
将所述实施例1～5中所制得的玻璃粉与有机载体及银粉按照一定的比例充分混合制备正电极银浆。其中，该玻璃粉的质量百分含量为3％，该有机载体的质量百分含量为6％，该银粉的质量百分含量为91％。该有机载体由乙基纤维素、松油醇、聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸甲酯、软磷脂和聚酰胺蜡组混合而成，其中，该乙基纤维素的质量百分含量为8％，该松油醇质量百分含量为75％，该聚丙烯酰胺质量百分含量为5％，该邻苯二甲酸甲酯质量百分含量为4％，该软磷脂质量百分含量为3％，该聚酰胺蜡质量百分含量为5％。该银粉由第一银粉和第二银粉组成，其中，该第一银粉的质量百分含量为15％，该第二银粉的质量百分含量为85％。将该正电极银浆通过丝网印刷的方式印刷到多晶硅电池片上，烘干烧结，即制得正电极。对该正电极的电性能及拉力性能进行测试，测试结果参见表一。
表一：正电极的电性能及拉力性能
其中，Uoc为负载开路电压，Isc为短路电流，Rs为串联电阻，FF为填充因子，Ncell为转换效率。
由表一可知，由本发明的玻璃粉制得的正电极银浆所制得的正电极具有较高的光电转换效率和较优的拉力性能。
本发明的玻璃粉通过调整优化化学组成，一方面，降低了熔融玻璃液的表面张力，改善了玻璃液的润湿性能，从而提高了玻璃料的熔银析银能力，而纳米银的析出有助于玻璃层的多层隧道导电，可以保证正电极与多晶硅电池片之间形成良好的欧姆接触，从而使得制备的正电极银浆具备较高的光电转换效率；另一方面，还可以提高玻璃本身的结构强度，同时由于润湿性能的改善，玻璃过渡层厚度均匀，浆料在烧结后具备更高的拉力，从而使得制备的正电极银浆具备更优的拉力性能，保证了太阳能电池的使用寿命。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。