本发明属于太阳能电池银浆，尤其涉及一种太阳能铝导体浆料及其制备方法。
背景技术：
太阳能光伏技术(photovoltaic)是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。作为太阳能光伏技术的主要应用形式，太阳能光伏电池具有正极和负极两层半导体，阳光照射在半导体上时，正极和负极的交界处产生电流，因此，太阳能光伏电池具有燃料免费、无有害气体排放的优点，同时还具有不易损坏、易维护、可快速安装和无噪声等特点。
早在1839年，法国科学家贝克雷尔(becqurel)发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，该现象被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了光电转换效率为4.5％的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。随着太阳能光伏产业技术水平不断提高，生产规模持续扩大，在1990～2006年的十几年里，全球太阳能电池产量增长了50多倍。近年来，随着全球能源形势趋紧以及全球气候变暖、生态环境恶化等问题的突显，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式得到迅速发展。
据欧洲光伏工业协会epia预测，太阳能光伏发电在21世纪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。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。上述数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
目前传统的晶体硅太阳能电池片在制备过程中，将正银浆料和背铝浆料印刷在硅片表面，干燥和烧结后，在太阳能电池硅片的背面形成背电极。由于正银浆料具有将背场收集的电流汇流导出和焊接焊带两方面的作用，同时正银和背铝之间存在接触，因此，要求正银浆料烧结后形成的银背电极与背铝浆料形成的铝背电极之间的接触电阻较小，同时要求正银浆料、背铝浆料与硅衬底之间存在较强的附着力。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的主要目的提供一种导电性能好、附着力高的太阳能铝导体浆料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明公开了一种太阳能铝导体浆料，包括以下物质：铝粉、无铅玻璃粉、有机载体、添加剂，所述铝粉包括平均粒径为0.1-0.6μm的小粒径银粉和平均粒径为0.8-1.6μm的大粒径银粉，其中小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为（1.2-5）：1；
优选的，所述太阳能铝导体浆料包括以下重量份物质：60~80份铝粉、5~10份无铅玻璃粉、20~40份有机载体、0.1~5份添加剂；
优选的，所述添加剂为十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的1~3%；
优选的，所述有机载体包括以下百分含量的物质：有机溶剂60-90%，粘结剂5-20%、流平剂1-10%、表面活性剂1-5%；
优选的，所述有机溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、醋酸丁酯、丙二醇、1-甲基2-丙基-乙酸酯、乙二醇丁醚、甲氧基丙醇、二异丁酮中一种或多种组合物；
优选的，所述粘结剂为乙基纤维素、羟甲基纤维素、硝化纤维素、醋酸丁酸纤维素、甲基丙烯酸树脂、醇酸树脂、松香树脂中的一种或多种组合物；
优选的，所述流平剂为三乙醇胺、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酸、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物和有机硅改性聚丙烯酸酯中的一种或多种组合物；
优选的，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁醇酯、聚乙二醇二硬脂酸中的一种或多种组合物；
优选的，所述无铅玻璃粉包括bi2o330-50%,sio25-20%,al2o31-10%,na2o1-10%,zno20-40%,b2o33-15%,bao5-25%，reo21~3%；
优选的，本发明还公开了一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将粘结剂、流平剂、表面活性剂均匀的分散在部分有机溶剂中，所述油浴的温度为100-160℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在剩余的有机溶剂中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入添加剂搅拌均匀，搅拌混合的转速为200-500转/分钟，所述搅拌混合的时间为10-30分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
本发明的有益效果：本发明中采用的是大小粒径搭配的银粉，同时，在太阳能铝导体浆料中含有十八醇的添加剂，促进了粉体之间的润滑性，帮助小粒径的金属粉体在印刷压力的作用下穿过网孔，使得载体能够易于挥发或烧尽，从而形成致密均匀的扩散曾和硅铝合金层，同时，在网孔的外侧覆有大粒径的银粉，达到提高导电性能的作用；另一方面，本发明采用的无铅玻璃粉，改善了高温烧结性能，提高了附着力。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种太阳能铝导体浆料，包括以下物质：铝粉、无铅玻璃粉、有机载体、添加剂，所述铝粉包括平均粒径为0.1-0.6μm的小粒径银粉和平均粒径为0.8-1.6μm的大粒径银粉，其中小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为（1.2-5）：1；
根据本发明，所述太阳能铝导体浆料包括以下重量份物质：60~80份铝粉、5~10份无铅玻璃粉、20~40份有机载体、0.1~5份添加剂；
根据本发明，进一步的，所述添加剂为十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的1~3%，该物质为鳞片状的晶体，能够促进粉体之间的润滑性，帮助铝粉在印刷压力的作用下穿过网孔，使得载体能够易于挥发或烧尽，从而形成致密均匀的扩散层和硅铝合金层，达到提高导电性能；
根据本发明，有机载体是背银浆料中的关键材料，它决定了背银浆料的涂敷性能，同时对浆料的其它性能也产生重大影响，它的作用是使粉体分散均匀，形成浆体的液体，达到其它成分具有流动性，从而使浆料具有适宜的粘度、挥发性、触变性和流平性，以获得良好的印刷性能，使丝网印刷后的膜层均匀、致密、清晰和平整。进一步的，所述有机载体包括以下重量份的物质：所述有机载体包括以下百分含量的物质：有机溶剂60-90%，粘结剂5-20%、流平剂1-10%、表面活性剂1-5%；
根据本发明，本发明对有机溶剂的种类没有特殊的要求，可以为本领域技术人员所公知的有机溶剂，如丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、醋酸丁酯、丙二醇、1-甲基2-丙基-乙酸酯、乙二醇丁醚、甲氧基丙醇、二异丁酮中一种或多种组合物；
根据本发明，本发明所述的粘结剂为乙基纤维素、羟甲基纤维素、硝化纤维素、醋酸丁酸纤维素、甲基丙烯酸树脂、醇酸树脂、松香树脂中的一种或多种组合物；
根据本发明，所述流平剂为三乙醇胺、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酸、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物和有机硅改性聚丙烯酸酯中的一种或多种组合物；
根据本发明，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁醇酯、聚乙二醇二硬脂酸中的一种或多种组合物；
根据本发明，所述无铅玻璃粉包括bi2o330-50%,sio25-20%,al2o31-10%,na2o1-10%,zno20-40%,b2o33-15%,bao5-25%，reo21~3%；
根据本发明，本发明还公开了一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将粘结剂、流平剂、表面活性剂均匀的分散在部分有机溶剂中，所述油浴的温度为100-160℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在剩余的有机溶剂中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入添加剂搅拌均匀，搅拌混合的转速为200-500转/分钟，所述搅拌混合的时间为10-30分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
实施例1
一种太阳能铝导体浆料，包括以下重量份物质：60份铝粉、5份无铅玻璃粉、20份有机载体、0.1份十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的1%。
其中，铝粉包括平均粒径为0.1μm的小粒径银粉和平均粒径为1.6μm的大粒径银粉，所述小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为1.2：1；
其中，有机载体包括以下百分含量的物质：丁基卡必醇65%，乙基纤维素20%、三乙醇胺10%、单硬脂酸甘油酯5%。
其中，无铅玻璃粉包括bi2o330%,sio220%,al2o310%,na2o10%,zno10%,b2o34%，bao15%，reo21%；
本发明还涉及一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将乙基纤维素、三乙醇胺、单硬脂酸甘油酯均匀的分散在百分含量40%丁基卡必醇的中，所述油浴的温度为100℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在其余25%的丁基卡必醇中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入十八醇搅拌均匀，搅拌混合的转速为200转/分钟，所述搅拌混合的时间为30分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
实施例2
一种太阳能铝导体浆料，包括以下重量份物质：80份铝粉、10份无铅玻璃粉、40份有机载体、5份十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的3%。
其中，铝粉包括平均粒径为0.6μm的小粒径银粉和平均粒径为1.6μm的大粒径银粉，所述小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为5：1；
其中，有机载体包括以下百分含量的物质：丁基卡必醇醋酸酯78%，羟甲基纤维素15%、聚丙烯酸乙酯5%、硬脂酸丁醇酯2%。
其中，无铅玻璃粉包括bi2o335%,sio215%,al2o310%,na2o8%,zno12%,b2o312%,bao6%，reo22%；
本发明还涉及一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将羟甲基纤维素、聚丙烯酸乙酯、硬脂酸丁醇酯均匀的分散在百分含量为50%的丁基卡必醇醋酸酯中，所述油浴的温度为160℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在剩余的38%的丁基卡必醇醋酸酯中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入十八醇搅拌均匀，搅拌混合的转速为500转/分钟，所述搅拌混合的时间为10分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
实施例3
一种太阳能铝导体浆料，包括以下重量份物质：63份铝粉、6份无铅玻璃粉、24份有机载体、0.3份十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的1.2%。
其中，铝粉包括平均粒径为0.2μm的小粒径银粉和平均粒径为0.9μm的大粒径银粉，所述小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为1.4：1；
其中，有机载体包括以下百分含量的物质：柠檬酸三丁酯72%，醋酸丁酸纤维素18%、聚丙烯酸2-乙基己酸7%、聚乙二醇二硬脂酸3%。
其中，无铅玻璃粉包括bi2o334%,sio26%,al2o38%,na2o6%,zno26%,b2o35%,bao14%，reo21%；
本发明还涉及一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将醋酸丁酸纤维素、聚丙烯酸2-乙基己酸、聚乙二醇二硬脂酸均匀的分散在百分含量为31%的柠檬酸三丁酯中，所述油浴的温度为110℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在剩余的41%的柠檬酸三丁酯中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入十八醇搅拌均匀，搅拌混合的转速为300转/分钟，所述搅拌混合的时间为15分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
实施例4
一种太阳能铝导体浆料，包括以下重量份物质：72份铝粉、7份无铅玻璃粉、28份有机载体、2份十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的1.5%。
其中，铝粉包括平均粒径为0.4μm的小粒径银粉和平均粒径为0.9μm的大粒径银粉，所述小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为2：1；
其中，有机载体包括以下百分含量的物质：醋酸丁酯78%，甲基丙烯酸树脂8%、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物10%、聚乙二醇二硬脂酸4%。
其中，无铅玻璃粉包括bi2o340%,sio27%,al2o33%,na2o4%,zno27%,b2o39%,bao8%，reo22%；
本发明还涉及一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将甲基丙烯酸树脂、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物、聚乙二醇二硬脂酸均匀的分散在百分含量为50%的醋酸丁酯中，所述油浴的温度为130℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在剩余的28%的醋酸丁酯中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入十八醇搅拌均匀，搅拌混合的转速为350转/分钟，所述搅拌混合的时间为20分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
实施例5
一种太阳能铝导体浆料，包括以下重量份物质：78份铝粉、9份无铅玻璃粉、22份有机载体、3份十八醇，所述十八醇的含量为铝导体浆料总重量的2.4%。
其中，铝粉包括平均粒径为0.5μm的小粒径银粉和平均粒径为1.5μm的大粒径银粉，所述小粒径银粉和大粒径银粉的质量比为4：1；
其中，有机载体包括以下百分含量的物质：1-甲基2-丙基-乙酸酯73%，醇酸树脂17%、聚丙烯酸2-乙基己酸8%、硬脂酸丁醇酯2%。
其中，无铅玻璃粉包括bi2o337%,sio28%,al2o35%,na2o7%,zno23%,b2o34%,bao15%，reo21%；
本发明还涉及一种太阳能铝导体浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在油浴下将醇酸树脂、聚丙烯酸2-乙基己酸、硬脂酸丁醇酯均匀的分散在百分含量为43%的1-甲基2-丙基-乙酸酯中，所述油浴的温度为150℃，得到混合体系1；将无铅玻璃粉、铝粉均匀的分散在剩余的30%的1-甲基2-丙基-乙酸酯中，超声分散得到混合体系2；
（2）混合体系1加入混和体系2中，加入十八醇搅拌均匀，搅拌混合的转速为450转/分钟，所述搅拌混合的时间为15分钟，再在三辊机上分散，即可制得铝导体浆料。
使用实施例1-5的铝导体浆料，进行电性能测试、附着力测试、电阻测试，并将测试数据汇总于表1
表1实施例1-5所制备的铝导体浆料的性能参数
由上述测试数据可以看出，本发明提供的铝导体浆料的，其附着力均达到了4n以上，搭接电阻在50mω以上。
上述描述仅是对本发明部分实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本行业的普通技术人员可根据本发明对上述实施例做出改进或修改，但均属于本发明保护范围。