专利名称：一种硅太阳能电池用背铝浆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硅太阳能电池用背铝浆料及其制备方法。
背景技术：
近些年，随着煤炭、石油、天然气等常规能源的日益紧张，开发可再生的新能源己迫在眉睫，各国纷纷斥巨资开发各种新能源，这其中太阳能的发展最为惹人注目，而尤以太阳能电池的发展最为迅速。据统计，全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了 17倍，太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。国内对太阳能电池的研究起步于1958年，目前，我国己成为全球主要的太阳能电池生产国。由于我国政府极其重视太阳能发电。中国有望像美国一样，会启动一个巨大的市场。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。 无疑，伴随着太阳能光伏产业的迅速成长，对电子浆料的需求也将迅速增加，尤其是高温烧结型的厚膜电子铝浆，是目前太阳能电池电极使用的主要浆料，未来厚膜电子浆料产品的市场需求将日益扩大。现有娃基太阳能电池一般通过将含有导电性金属粉末、玻璃粉及有机载体的导电浆料印刷在硅基材上，进行干燥和烧制制备电极。太阳能电池硅基材的正面电极一般为负极，涂覆的导电浆料通常为导电银浆；背面电极一般为正极，涂覆的导电浆料通常为导电铝浆。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种烧结温度低，转化效率高的硅太阳能电池用背铝浆料；本发明的目的之二是提供一种上述背铝浆料的制备方法。—种硅太阳能电池用背铝浆料，其特别之处在于，按重量百分含量计组成为玻璃粉O. 6-2. 5 %，铝粉2占20-30 %，有机载体12-20 %，溶剂3-8 %，分散剂O. 4-2. 5 %，无机添加物O. 6-1. 5%，余量为铝粉I。其中玻璃粉为低熔点无铅玻璃粉，玻璃粉的成分为BaC035-15%，Si0210-20%,Ba020-40 %, Al203l-8 %, Zn01-5 %, KCO31-3 %,余量为 B2O3,玻璃粉的中值粒径 D5tl 为O. 5-3 μ m,熔点为 590-6500C。进一步的，其中玻璃粉的制备方法是将所有原料按照比例混合均匀，装入瓷坩埚中，放入硅碳棒炉，升温预热到550 650°C后保温半小时，再升至1000 1100°C，熔炼半小时，水浮过滤，将得到玻璃珠装入球磨罐，球磨48h或以上，然后过滤、干燥即可。其中有机载体按重量百分含量计组成为乙基纤维素STD-20占10-20%，丁基卡必醇醋酸酯占80-90%。其中溶剂采用丁基卡必醇醋酸酯。其中分散剂为TegO610s和BYK-111以任意比例的混合物。
其中无机添加物为碳酸镁和氧化硼以任意比例的混合物。其中铝粉I为球形铝粉，粒径D5tl为5-7 μ m,纯度> 99. 9%;铝粉2为球形铝粉，粒径 D50 为 1-2 μ m，纯度 > 99. 9%0一种上述硅太阳能电池用背铝浆料的制备方法，其特别之处在于，包括如下步骤(I)先将两种铝粉按比例称量，加入滚瓶机中混合1-4小时；(2)将溶剂和树脂按比例添加，在容器中使用60-80°C水浴加热，并使用搅拌，控 制转速为300-600转/分，保温搅拌直至树脂完全溶解得到有机载体；(3)称量玻璃粉与无机添加物，加入分散剂以及60-80%的有机载体，在搅拌机上混合均匀，其余有机载体与步骤(I)得到的铝粉混合均匀，再加入溶剂混合均匀；(4)先辊轧含玻璃粉部分，然后加入含铝粉部分至辊轧均匀且细度小于等于15 μ m即得到硅太阳能电池用背铝浆料。步骤(4)中辊轧采用三辊机。本发明涉及一种硅太阳能电池用背铝浆料，其烧结温度低，高温区时间短，既节约了能源，又能够达到较高的光电转化效率，经过试验证明，采用本发明方法制备的铝浆平均光电转化效率提升0.2%。
具体实施例方式实施例I :一种硅太阳能电池用背铝浆料，按质量百分比计组成为
玻璃粉2.5%铝粉220% (铝粉2为球形铝粉，粒径()为〗-2网，纯度 99.98%)有机载体17% (乙基纤维素STD-20和丁基卡必醇醋酸酯的重量比为0%:90%)
Tego 61 Os0,4%
BYK-IlI1.5%
氧化硼0.4% 碳酸镁0.2% 溶剂3% ( 丁基卡必醇醋酸酯)余量为铝粉1，铝粉I为球形铝粉，粒径(D5tl)为5-7 μ m,纯度99. 95%。玻璃粉的成分为B20350%，BaC035 %，SiO2I I %，Ba020 %，Al2038 %，Zn04 %，KC032%。熔点为630°C。玻璃粉的制备方法是将所有原料按照比例混合均匀，装入瓷坩埚中，放入硅碳棒炉，升温预热到600°C后保温半小时，再升至1050°C，熔炼半小时，水浮过滤，将得到玻璃珠装入球磨罐，球磨50h，然后过滤、烘干即可得到玻璃粉，其中值粒径D5tl为O. 5-3 μ mD先将两种铝粉按比例称量，加入滚瓶机中混合2小时；将溶剂和树脂(乙基纤维素STD-20和丁基卡必醇醋酸酯)按比例添加，在容器中使用75°C水浴加热，并使用电动搅拌，转速为500转/分，加热搅拌3小时，直至树脂完全溶解得到有机载体。称量玻璃粉与无机添加物，加入分散剂以及80 %的有机载体，在搅拌机上混合均匀。其余有机载体与铝粉混合均匀，再加入溶剂混合均匀。使用三辊机先辊轧含玻璃粉部分，然后加入含铝粉部分至辊轧均勻且细度小于15 μ m。实施例2 一种硅太阳能电池用背铝浆料，按质量百分比计组成为
玻璃粉2Vr 铝粉〗45% 铝粉230% 有机载体3%乙基纤维素STD-20和丁基卡必醇醋酸酯 的具体比例，重量比15%: 85%) Tego 61 Os0.2% BYK-Ili0.4% 氧化硼0.4% 碳酸镁I、
溶剂8%玻璃粉的成分为B20320%, BaC035 %, Si0224%, Ba040 %, Al2O3I %，Bi2035 %，Zn05%。玻璃粉的中值粒径D5tl为0.5-3 μ m。熔点为590°C。先将铝粉按比例称量，加入滚瓶机中混合2小时；将溶剂和树脂按比例添加，在容器中使用75°C水浴加热，并使用电动搅拌，转速为500转/分，加热搅拌3小时，直至树脂完全溶解。称量玻璃粉与无机添加物，加入分散剂以及部分载体(载体总量的70%)。在搅拌机上混合均匀。另外部分载体与铝粉混合均匀，再加入溶剂混合均匀。使用三辊机先辊轧玻璃粉部分，然后加入铝粉部分至辊轧均匀且细度小于15ym。其它与实施例I相同。实施例3 一种硅太阳能电池用背铝浆料，按质量百分比计组成为
权利要求
1.一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于，按重量百分含量计组成为玻璃粉.O.6-2. 5 %，铝粉2占20-30 %，有机载体12-20 %，溶剂3-8 %，分散剂O. 4-2. 5 %，无机添加物O. 6-1. 5%，余量为铝粉I。
2.如权利要求I所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中玻璃粉为低熔点无铅玻璃粉，玻璃粉的成分为BaC035-15%，Si0210-20%, Ba020-40%, Al203l-8%,ZnOl-5%，KC03l-3%，余量为B2O3，玻璃粉的中值粒径D5tl为O. 5-3 μ m，熔点为590_650°C。
3.如权利要求2所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中玻璃粉的制备方法是将所有原料按照比例混合均匀，装入瓷坩埚中，放入硅碳棒炉，升温预热到.550 650°C后保温半小时，再升至1000 1100°C，熔炼半小时，水浮过滤，将得到玻璃珠装入球磨罐，球磨48h或以上，然后过滤、干燥即可。
4.如权利要求I所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中有机载体按重量百分含量计组成为乙基纤维素STD-20占10-20%，丁基卡必醇醋酸酯占80-90%。
5.如权利要求I所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中溶剂采用丁基卡必醇醋酸酯。
6.如权利要求I所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中分散剂为Tego610s和BYK-Ill以任意比例的混合物。
7.如权利要求I所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中无机添加物为碳酸镁和氧化硼以任意比例的混合物。
8.如权利要求I所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料，其特征在于其中铝粉I为球形铝粉，粒径D5tl为5-7 μ m，纯度> 99.9% ;铝粉2为球形铝粉，粒径D5tl为1-2 μ m，纯度>.99. 9%。
9.一种权利要求I至8中任意一项所述的硅太阳能电池用背铝浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)先将两种铝粉按比例称量，加入滚瓶机中混合1-4小时； (2)将溶剂和树脂按比例添加，在容器中使用60-80°C水浴加热，并使用搅拌，控制转速为300-600转/分，保温搅拌直至树脂完全溶解得到有机载体； (3)称量玻璃粉与无机添加物，加入分散剂以及60-80%的有机载体，在搅拌机上混合均匀，其余有机载体与步骤(I)得到的铝粉混合均匀，再加入溶剂混合均匀； (4)先辊轧含玻璃粉部分，然后加入含铝粉部分至辊轧均匀且细度小于等于15μπι即得到硅太阳能电池用背铝浆料。
10.如权利要求9所述的一种硅太阳能电池用背铝浆料的制备方法，其特征在于步骤(4)中辊轧采用三辊机。
全文摘要
本发明涉及一种硅太阳能电池用背铝浆料及其制备方法。其特点是，按重量百分含量计组成为玻璃粉0.6-2.5％，铝粉2占20-30％，有机载体12-20％，溶剂3-8％，分散剂0.4-2.5％，无机添加物0.6-1.5％，余量为铝粉1。本发明涉及一种硅太阳能电池用背铝浆料，其烧结温度低，高温区时间短，既节约了能源，又能够达到较高的光电转化效率，经过试验证明，采用本发明方法制备的铝浆平均光电转化效率提升0.2％。
文档编号H01B13/00GK102969040SQ20121042926
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者朱万超 申请人:彩虹集团公司