专利名称：一种玻璃混合粉及其制备方法和含该玻璃混合粉的导电银浆的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种玻璃混合粉及其制备方法和含该玻璃混合粉的导电银浆。
背景技术：
太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。目前，光伏发电中的太阳能电池仍然是以晶体硅太阳电池为主，一枝独秀，市场份额达90%，大面积商品化太阳电池效率可达18-19%。银浆料是太阳能电池电极的重要材料，通过丝网印刷的方法专门用在太阳能电池硅片上面，覆盖在硅玻璃基板上，在太阳能电池表面形成附着力强、低欧姆接触电阻的导电电极，电池光电转换效率高。上述浆料主要由银粉铝粉、超细玻璃粉、有机载体和改性剂等原料按一定的比例组成。加入超细玻璃粉以后，可以明显降低烧结峰值温度，使金属银粉在经烧结峰值温度后形成银膜，且形成的银膜表面光滑、不起灰，同时膜与硅片有较强的附着力。此外，玻璃粉对硅片的弯曲有着至关重要的影响。市面上的银浆大多含单个玻璃粉体系。最常见的玻璃粉组合物有PbO-ZnO-B2O3 系、PbO-B2O3-SiO2 系、PbO-Bi2O3-B2O3 系、PbO-B2O3 系等。CN200880112323. 2 和 CN200880110509.4两篇专利中均公开了一种含有一种或多种玻璃料的银导电组合物，并指出玻璃料中的至少一种为无铅的，CN200880110509. 4中还公开了玻璃料含8 25 七％的 Bi2O3和8 25wt%^ B2O3,并且还包括Si02、P205、GeO2和V2O5中的一种或多种组分，但对玻璃粉体系的软化点未作任何限定。单体系的玻璃粉烧结工艺窗口较窄，不利于电极和硅之间形成良好的欧姆接触，导致光电转化效率和电极剥离强度较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种玻璃混合粉，该玻璃混合粉所制备的银浆具有较宽的烧结工艺窗口，保证玻璃粉对减反射膜的穿透和银颗粒的运输，在电极和电池硅片之间形成良好的欧姆接触，所制电池片光电转化率和电极的剥离强度高。为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种玻璃混合粉，其特征在于，所述玻璃混合粉包含35 55wt%的玻璃粉A和45 65wt%的玻璃粉B，所述玻璃粉A的软化点小于玻璃粉B的软化点。优选的技术方案为，所述玻璃粉A和玻璃粉B中至少有一种为无铅玻璃粉。优选的技术方案还可以为，所述玻璃粉A为含铅玻璃粉，所述玻璃粉A的组成包括60 80wt% 的 Pb0、5 20wt% 的 Si02、5 IOwt % 的 B203、5 IOwt % 的 ZnO 和 I 3wt% 的 MgO0优选的技术方案还可以为，所述玻璃粉B的组成包括50 80被％的Bi203、5 20wt % 的 Si02、5 IOwt % 的 Zn0、5 15wt % 的 B203、1 3wt % 的 TiO2 和 I 5wt % 的 A1203。优选的技术方案还可以为，所述玻璃粉A和玻璃粉B的粒度均小于5μπι。本发明的技术方案还包括一种玻璃混合粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤第一步按权利要求I所述比例配置所述玻璃粉A和玻璃粉B ;第二步将配置好的玻璃粉投入混合设备中，混合均匀，即得到上述玻璃混合粉。本发明的技术方案还包括一种含玻璃混合粉的导电银浆，其特征在于，所述银浆的组成包括75 85被％的银粉、5 15wt%的有机载体和I 10被％的玻璃混合粉。优选的技术方案为，所述银浆还包括O. I 3wt%的添加剂。优选的技术方案还包括，所述添加剂为V205、Mo03、Mg0中的至少一种。优选的技术方案还包括,所述银粉的组成包括50 65%的粒径为O. 01 O. 5μηι 的银粉颗粒和35 50%的粒径为I 3 μ m的银粉颗粒。本发明的优点和有益效果在于软化点较低的玻璃粉在电池片烧结过程中率先熔化流动，润湿并穿透减反射膜，将银颗粒带到电池硅片的表面，软化点较高的玻璃粉后熔化，溶解银颗粒并将其带到电池硅片的表面。两种体系玻璃粉的不同比例搭配使该导电银浆具有较宽的烧结工艺窗口，保证了玻璃粉对减反射膜的穿透和银颗粒的运输，有利于在电极和电池硅片之间形成良好的欧姆接触，降低串联电阻，提高电池片的光电转化效率和电极的剥离强度。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例I一种玻璃混合粉，玻璃混合粉包含35wt %的玻璃粉A和65wt %的玻璃粉B，玻璃粉 A的软化点小于玻璃粉B的软化点。其中，玻璃粉A和玻璃粉B中一种为无铅玻璃粉。其中，玻璃粉A为含铅玻璃粉，玻璃粉A的组成包括60被％的？130、20被％的5102、 IOwt % 的 B203>7wt% 的 ZnO 和 3wt% 的 MgO0其中，玻璃粉B的组成包括5(^七％的8“03、20￥七％的5丨02、1(^七％的Zn0、15wt% ^B203>3wt%^ TiO2 和 2界七％的八1203。其中，玻璃粉A和玻璃粉B的粒度均小于5 μ m。一种玻璃混合粉的制备方法，制备方法包括以下步骤第一步按权利要求I所述比例配置原料玻璃粉；第二步将配置好的玻璃粉投入混合设备中，混合均匀，即得到玻璃混合粉。一种含玻璃混合粉的导电银浆，银浆的组成包括75wt%的银粉、15wt%的有机载体和9被％的玻璃混合粉。其中，银浆还包括Iwt %的添加剂。其中，添加剂为V205。
其中，银粉的组成包括50%的粒径为O. 01 O. 09 μ m的银粉颗粒和50%的粒径为O. I I μ m的银粉颗粒。玻璃粉的制备按比例配置玻璃粉组成所用氧化物，将上述氧化物放入高纯刚玉坩埚中用高温炉在1200°C以上的温度下熔炼，保温20 40分钟，将熔炼混合物倒入去离子水中水淬，然后将水淬后的固体经球磨、干燥、过筛得到所述玻璃粉。银浆的制备有机载体采用80%的丁基卡必醇、10%的乙基纤维素、5%的卵磷脂和5%的甘油三醋酸酯，将银粉、玻璃混合粉和添加剂充分混合搅拌，然后加入有机载体，用三辊研磨机轧制5 15遍，浆料细度小于10 μ m，粘度为240 260Pa · S。太阳能电池片的制备采用325目不锈钢网印刷导电银衆，在880 950°C的烧结峰值温度下烧结，得到太阳能电池片正面电极和栅线。实验结果太阳能电池片正面电极连续，不变形、不起边、导电性能好，具体导电性能见表2。实施例2一种玻璃混合粉，玻璃混合粉包含40wt %的玻璃粉A和60wt %的玻璃粉B，玻璃粉 A的软化点小于玻璃粉B的软化点。其中，玻璃粉A和玻璃粉B中一种为无铅玻璃粉。其中，玻璃粉A为含铅玻璃粉，玻璃粉A的组成包括65被％的？130、15被％的5102、 8wt % 的 B2O3、IOwt % 的 ZnO 和 2wt % 的 MgO。其中，玻璃粉B的组成包括60wt% 的 Bi203、15wt% 的 Si02、8wt% 的 ZnO、12wt% 的 B2O3> Iwt% 的 TiO2 和 4wt% 的 Al2O3O其中，玻璃粉A和玻璃粉B的粒度均小于5 μ m。一种玻璃混合粉的制备方法，制备方法包括以下步骤第一步按上述比例配置原料玻璃粉；第二步将配置好的玻璃粉投入混合设备中，混合均匀，即得到玻璃混合粉。一种含玻璃混合粉的导电银浆，银浆的组成包括78wt%的银粉、15wt%的有机载体和5被％的玻璃混合粉。其中，银浆还包括2wt %的添加剂。其中，添加剂为V2O5和MoO3，重量百分比为I I。其中，银粉的组成包括55%的粒径为O. I O. 3 μ m的银粉颗粒和45%的粒径为 I 2 μ m的银粉颗粒。玻璃粉、银浆和太阳能电池片制备方法均与实施例I相同。实验结果太阳能电池片正面电极连续，不变形、不起边、导电性能好，具体导电性能见表2。实施例3一种玻璃混合粉，玻璃混合粉包含50wt %的玻璃粉A和50wt %的玻璃粉B，玻璃粉 A的软化点小于玻璃粉B的软化点。其中，玻璃粉B中为无铅玻璃粉。其中，玻璃粉A为含铅玻璃粉，玻璃粉A的组成包括75被％的？130、10被％的5102、 6wt % 的 B2O3、8wt % 的 ZnO 和 Iwt % 的 MgO。
其中，玻璃粉B的组成包括70wt%的Bi203、10wt%的Si02、6wt%的Zn0、9wt%的 B203>2wt%^ TiO2 和 3wt%^ Al2O30其中，玻璃粉A和玻璃粉B的粒度均小于5 μ m。一种玻璃混合粉的制备方法，制备方法包括以下步骤第一步按上述比例配置原料玻璃粉；第二步将配置好的玻璃粉投入混合设备中，混合均匀，即得到玻璃混合粉。一种含玻璃混合粉的导电银浆，银浆的组成包括81wt%的银粉、9wt%的有机载体和7被％的玻璃混合粉。其中，银浆还包括3wt%的添加剂。其中，添加剂为Mo03。其中，银粉的组成包括60%的粒径为O. 3 O. 4 μ m的银粉颗粒和40%的粒径为 2 3 μ m的银粉颗粒。玻璃粉、银浆和太阳能电池片制备方法均与实施例I相同。实验结果太阳能电池片正面电极连续，不变形、不起边、导电性能好，具体导电性能见表2。实施例4一种玻璃混合粉，玻璃混合粉包含55wt%的玻璃粉A和45wt%的玻璃粉B，玻璃粉 A的软化点小于玻璃粉B的软化点。其中，玻璃粉B中为无铅玻璃粉。其中，玻璃粉A为含铅玻璃粉，玻璃粉A的组成包括80被％的？130、5被％的Si02、 5wt% 的 B203>7wt% 的 ZnO 和 3wt% 的 MgO0其中，玻璃粉B的组成包括80wt%的Bi203、5wt%的Si02、5wt%的Zn0、5wt%的 B2O3> Iwt% 的 TiO2 和 4wt% 的 Al2O3O其中，玻璃粉A和玻璃粉B的粒度均小于5 μ m。一种玻璃混合粉的制备方法，制备方法包括以下步骤第一步按上述比例配置原料玻璃粉；第二步将配置好的玻璃粉投入混合设备中，混合均匀，即得到玻璃混合粉。一种含玻璃混合粉的导电银浆，银浆的组成包括85wt%的银粉、5wt%的有机载体和9. 9被％的玻璃混合粉。其中，银浆还包括O. lwt%的添加剂。其中，添加剂为V2O5和MgO，重量百分比为I : I。其中，银粉的组成包括65%的粒径为O. 4 O. 5 μ m的银粉颗粒35%的粒径为 2 3 μ m的银粉颗粒。玻璃粉、银浆和太阳能电池片制备方法均与实施例I相同。实验结果太阳能电池片正面电极连续，不变形、不起边、导电性能好，电池片在标准条件下测试，批量电池(100片)的光电转换效率见下表2。表I实施例具体组成参数
权利要求
1.一种玻璃混合粉，其特征在于，所述玻璃混合粉包含35 55wt%的玻璃粉A和45 65wt %的玻璃粉B，所述玻璃粉A的软化点小于玻璃粉B的软化点。
2.如权利要求I所述的玻璃混合粉，其特征在于，所述玻璃粉A和玻璃粉B中至少有一种为无铝玻璃粉。
3.如权利要求2所述的玻璃混合粉，其特征在于，所述玻璃粉A为含铅玻璃粉，所述玻璃粉A的组成包括60 8(^七％的？130、5 20%的Si02、5 10%的民03、5 10%的ZnO 和I 3%的MgO。
4.如权利要求3所述的玻璃混合粉，其特征在于，所述玻璃粉B的组成包括50 80wt % 的 Bi203、5 20wt % 的 Si02、5 IOwt % 的 ZnO、5 15wt % 的 B2O3、I 3wt % 的 TiO2 和 I 5wt% 的 Al2O3。
5.如权利要求4所述的比例混合粉，其特征在于，所述玻璃粉A和玻璃粉B的粒度均小于 5 μ m0
6.一种玻璃混合粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤第一步按权利要求I所述比例配置所述玻璃粉A和玻璃粉B ；第二步将配置好的玻璃粉投入混合设备中，混合均匀，即得到所述玻璃混合粉。
7.一种含权利要求I至5中任意一项所述玻璃混合粉的导电银浆，其特征在于，所述银浆的组成包括75 85被％的银粉、5 15wt%的有机载体和I 10被％的所述玻璃混合粉。
8.如权利要求7所述的导电银浆，其特征在于，所述银浆还包括O.I 3wt%的添加剂。
9.如权利要求8所述的导电银浆，其特征在于，所述添加剂为V205、Mo03、Mg0中的至少一种。
10.如权利要求9所述的导电银浆，其特征在于，所述银粉的组成包括50 65%的粒径为O. 01 O. 5 μ m的银粉颗粒和35 50%的粒径为I 3 μ m的银粉颗粒。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃混合粉及其制备方法和含该玻璃混合粉的导电银浆。玻璃混合粉包含35～55wt％的玻璃粉A和45～65wt％的玻璃粉B，玻璃粉A的软化点小于玻璃粉B的软化点。玻璃混合粉的制备方法包括配置原料和混合两步。含玻璃混合粉的导电银浆的组成包括75～85wt％的银粉、5～15wt％的有机载体和1～10wt％的玻璃混合粉。两种体系玻璃粉的不同比例搭配使该导电银浆具有较宽的烧结工艺窗口，保证了玻璃粉对减反射膜的穿透和银颗粒的运输，有利于在电极和电池硅片之间形成良好的欧姆接触，降低串联电阻，提高电池片的光电转化效率和电极的剥离强度。
文档编号H01B1/22GK102603196SQ20121003028
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者戈士勇 申请人:江苏瑞德新能源科技有限公司