本发明涉及一种太阳能电池电极材料，尤其涉及一种晶硅太阳能电池背面电极银浆及其制备方法。
背景技术：
：太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生新能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。因此，太阳能被认为是21世纪最重要的新能源。越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。目前我国太阳能电池产量已超过20GW，是世界太阳能电池的第一大生产国。然而，我国太阳能电池的关键设备、原材料严重依赖进口，特别是晶体硅太阳能电池的电极银浆大多采用进口银浆，如美国杜邦、韩国三星等，严重制约了我国光伏行业的良性发展。晶体硅太阳能背面电极银浆是太阳能电池片的重要组成部分，可在太阳能电池背面形成银膜，与正面电极连接起来，起到电流的收集、汇流作用。中国专利CN102368391B公开了一种用于晶体硅太阳电池的高电导率无铅银浆，所述无铅银浆的组分及各组分的重量百分比为:导电银粉75％，玻璃粘合剂3％-5％，无机添加剂3％-5％，有机载体15％-19％，所述导电银粉为微米银粉和纳米银粉的混合粉末。该发明掺入了若干含量的低熔点纳米银，弥补了因氧化铅的限制使用而造成的烧结温度过高的缺陷；此外，通过微米银粉优化级配，且用纳米银替代了导电性差的氧化铅，烧结后能形成极高电导率、低欧姆接触及附着力极强的银电极，能够有效地降低晶体硅太阳能电池的串联电阻，从而提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。中国专利CN105655005A公开了一种晶体硅太阳能电池用电极银浆，按照重量份数计，所述银浆原料组成为：银粉40～60份，锑粉5～10份，锰铜合金粉10～20份，磷酸铁锂/碳纳米管复合材料1～5份，玻璃粉1～8份，硅烷偶联剂0.5～2份，丙二醇单丁醚8～10份，松节油1～5份，卵磷脂1～3份，乙基纤维素0.1～0.5份，气相二氧化硅0.25～1份。该发明所得的电极银浆不含铅，完全符合环保要求，应用于太阳能电池的生产，能在太阳能电池表面形成附着力强、电池光电转换效率高。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低银膜串联电阻，从而提高太阳能电池光电转换效率的晶硅太阳能电池背面电极银浆，本发明还提供了一种所述电极银浆的制备方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种晶硅太阳能电池背面电极银浆，按重量份数计由下述组分组成：超细球形银粉25～35份，片状银粉15～25份，无机玻璃粉2～6份，纳米六硼化镧0.5～1份，有机载体34～52份，有机添加剂1～10份。优选地，所述有机添加剂为增塑剂、触变剂、表面活性剂、润湿剂中的一种或多种组合。所述的触变剂比如有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡等。所述的增塑剂比如苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类。多元醇酯类、苯多酸酯类、柠檬酸酯类等。所述的有机载体属于现有技术公开的特征，可参阅中国专利CN102368391B、中国专利CN104485155A等。超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧可通过市场购买而得。本发明的超细球形银粉一般粒径小于0.6μm，其比表面积大，从而提高了电极银浆的导电能力。相比超细球形银粉，片状银粉微粒可以形成面与面的接触，故高温烧结后，片状微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠，从而显示了更好的导电性能。超细球形银粉与片状银粉通过合理搭配，超细银粉颗粒填充片状银粉层与层之间的间隙，可以提高导电能力。本发明的纳米六硼化镧是一种优良的金属导体材料，应用于电极银浆时可以降低银膜串联电阻，大幅提高太阳能电池的光电转换效率，可高达18.88％。优选地，所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。优选地，所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。优选地，所述的有机载体由有机树脂溶于有机溶剂中而得，所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为5～10：1。优选地，按重量份数计由下述组分组成：超细球形银粉30份，片状银粉20份，无机玻璃粉5份，纳米六硼化镧0.8份，有机载体40份，有机添加剂5份。一种所述晶硅太阳能电池背面电极银浆的制备方法，包括如下步骤：(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至80～100℃，加入有机树脂，保温搅拌2～3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。优选地，所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为5～10：1。本发明由于采用超细球形银粉与片状银粉的组合，超细银粉颗粒填充片状银粉层与层之间的间隙，提高了银浆的导电能力。本发明加入了一种纳米六硼化镧，其应用于电极银浆时可以降低银膜串联电阻，大幅提高太阳能电池的光电转换效率，可高达18.88％。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。实施例1(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至80℃，加入有机树脂，保温搅拌3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为8：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉30份，片状银粉20份，无机玻璃粉5份，纳米六硼化镧0.8份，有机载体40份，增塑剂3份，表面活性剂2份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。实施例2(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至90℃，加入有机树脂，保温搅拌2小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为5：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉35份，片状银粉15份，无机玻璃粉5份，纳米六硼化镧0.8份，有机载体35份，增塑剂2份，触变剂0.5份，润湿剂0.5份，表面活性剂2份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。实施例3(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至100℃，加入有机树脂，保温搅拌3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为10：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉35份，片状银粉25份，无机玻璃粉2份，纳米六硼化镧0.5份，有机载体52份，增塑剂1份，表面活性剂1份，触变剂0.5份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。实施例4(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至80℃，加入有机树脂，保温搅拌2.5小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为10：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉25份，片状银粉25份，无机玻璃粉6份，纳米六硼化镧0.8份，有机载体34份，增塑剂2份，触变剂1份，润湿剂1份，表面活性剂1份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。实施例5(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至90℃，加入有机树脂，保温搅拌2～3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为10：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉30份，片状银粉20份，无机玻璃粉5份，纳米六硼化镧1.0份，有机载体40份，增塑剂1份，触变剂0.5份，润湿剂0.5份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。所述的纳米六硼化镧粒径为1～100nm。实施例6(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至90℃，加入有机树脂，保温搅拌3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为8：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、纳米六硼化镧、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉25份，片状银粉15份，无机玻璃粉5份，纳米六硼化镧1.0份，有机载体40份，触变剂0.5份，润湿剂0.5份，表面活性剂2份。所述的超细球形银粉粒径为0.3～0.6μm。所述的纳米六硼化镧粒径为50～100nm。对比例1不含有纳米六硼化镧(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至80～100℃，加入有机树脂，保温搅拌2～3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为8：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、片状银粉、无机玻璃粉、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉30份，片状银粉20份，无机玻璃粉5份，有机载体40份，增塑剂3份，表面活性剂2份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。对比例2不含有片状银粉和纳米六硼化镧(1)制备有机载体：将有机溶剂加入容器中，搅拌升温至80～100℃，加入有机树脂，保温搅拌2～3小时，至完全溶解，过滤得到有机载体；所述的有机溶剂为α-松油醇，所述的有机树脂为乙基纤维素，有机溶剂与有机树脂的重量比为8：1。(2)制备浆料：将超细球形银粉、无机玻璃粉、有机载体和有机添加剂混合，用搅拌机搅拌成糊状，经三辊研磨机研磨达到细度要求，即得到晶硅太阳能电池背面电极银浆。按重量份数计，各组分的用量为：超细球形银粉50份，无机玻璃粉5份，有机载体40份，增塑剂3份，表面活性剂2份。所述的超细球形银粉粒径为0.2～0.6μm。利用实施例1～6以及对比例1～2制得的电极银浆烧结后制得银电极，测试银电极的电阻率。另外，将实施例1～6以及对比例1～2制得的电极银浆烧结后制得多晶硅太阳能电池片，测试电池片的光电转换效率。测试结果如下表1：表1测试结果项目电阻率(×10-6Ω·cm)光电转换效率实施例11.4518.88％实施例21.4818.74％实施例31.6218.55％实施例41.7318.52％实施例51.5918.81％实施例61.8018.50％对比例14.5017.96％对比例23.9417.82％从表1可以看出，采用本发明的太阳能电池电极银浆及制备方法得到的太阳能电池电极，有效降低了表面电阻率，大幅提高了多晶硅电池片的光电转换效率0.5％以上。当前第1页1 2 3