本发明涉及太阳能电池
技术领域：
，尤其涉及一种晶硅太阳能电池片及其正面主栅电极银浆和制备方法。
背景技术：
：晶硅太阳能电池片往高效率、低成本方向发展，其中一项重要的技术是正面电极的主栅与副栅分步印刷，分别采用主栅银浆与副栅银浆。主栅银浆的技术要求是具有良好的拉力、与细栅接触良好、体电阻/线电阻低、对晶硅太阳能电池片的开路电压没有不良影响，并能提高电池片的iv电气性能。现有技术中主栅银浆的技术还有提升空间，尤其是浆料的拉力和降低电阻方面，性能还需要再完善；普遍地，当主栅银浆的拉力和电性能方面提高时，浆料的银含量增加，不利于企业的制作成本。技术实现要素：本发明的目的在于提出一种晶硅太阳能电池片的正面主栅电极银浆，其包括：球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂。本发明还提出一种正面主栅电极银浆的制备方法，其用于将球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂制备成正面主栅电极银浆。本发明还提出一种晶硅太阳能电池片，其采用丝网印刷将上述的正面主栅电极银浆印制于硅片，作为主栅电极。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种晶硅太阳能电池片的正面主栅电极银浆，包括：球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂；所述球形银粉a的粒径分布为：d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.5μm，d90为2.0-3.0μm；所述球形银粉a的振实密度为4.5-7.5g/cm3；所述球形银粉b的粒径分布为：d10为0.1-0.5μm，d50为0.3-0.8μm，d90为1.0-3.5μm；所述球形银粉b的振实密度为2.0-3.5g/cm3；所述片状银粉的粒径分布为：d50为2.0-5.0μm；所述片状银粉的振实密度2.0-3.5g/cm3；所述玻璃粉，包括以下单质和/或以下单质的氧化物：pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k。优选地，按重量百分比，包括：35-50％的球形银粉a、5-20％的球形银粉b、5-20％的片状银粉、2.5-5％的玻璃粉、1-5％的助剂和10-35％的粘合剂。优选地，所述玻璃粉，按重量百分比，包括如下组分的单质和/或如下单质的氧化物：50-80％的pb、5-15％的si、5-15％的ti、0.1-15％的bi、0.1-15％的cu、0.1-15％的mn、5-10％的b、0.1-5％的mg、0.1-8％的w、0.1-5％的ca、0.1-3％的zn、0.1-5％的li、0.1-5％的na和0.1-5％的k。优选地，所述玻璃粉的制备方法为，按比例混合原料，搅拌混合均匀，熔炼2小时，至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣；玻璃渣经球磨和烘干，得到所需的玻璃粉。优选地，所述助剂，包括如下组分的单质和/或如下单质的氧化物中的一种或两种以上的组合：mg、si、sr、ba、ti、zr、cr、mo、w、mn、ni、cu、zn、al和c。优选地，所述助剂包括如下组分的单质和/或如下单质的氧化物：mg、si、ti、zr、w、mn、ni和cu。优选地，所述粘合剂包括：高分子树脂、分散剂、触变剂和溶剂。优选地，所述高分子树脂包括：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙基纤维素树脂、羟乙基纤维素树脂、羟丙基纤维素树脂、松香树脂、氢化松香树脂、氢化松香四戊醇酯树脂和聚酰胺树脂中的任意一种和两种以上的组合；所述分散剂包括：脂肪族酰胺类分散剂；所述触变剂包括：氢化蓖麻油和聚酰胺蜡中的至少一种。一种正面主栅电极银浆的制备方法，包括以下步骤：按比例混合球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂，搅拌至物料均匀；润湿，三辊机研磨，获得细度小于等于7μm的浆料；采用滤布对浆料进行过滤，获得正面主栅电极银浆。一种晶硅太阳能电池片，采用丝网印刷将正面主栅电极银浆印制于硅片，作为主栅电极；所述正面主栅电极银浆为上述的正面主栅电极银浆。本发明的有益效果：本正面主栅电极银浆，用于晶硅太阳能电池片的正面主栅电极，通过特定的粒径和特定振实密度球形银粉a、球形银粉b和片状银粉的配合，搭配pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k制备的玻璃粉，能提高了产品的导电性和剥离强度。具体实施方式下面结合具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。一种晶硅太阳能电池片的正面主栅电极银浆，包括：球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂；所述球形银粉a的粒径分布为：d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.5μm，d90为2.0-3.0μm；所述球形银粉a的振实密度为4.5-7.5g/cm3；所述球形银粉b的粒径分布为：d10为0.1-0.5μm，d50为0.3-0.8μm，d90为1.0-3.5μm；所述球形银粉b的振实密度为2.0-3.5g/cm3；所述片状银粉的粒径分布为：d50为2.0-5.0μm；所述片状银粉的振实密度2.0-3.5g/cm3；所述玻璃粉，包括以下单质和/或以下单质的氧化物：pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k。本正面主栅电极银浆，用于晶硅太阳能电池片的正面主栅电极，通过特定的粒径和特定振实密度球形银粉a、球形银粉b和片状银粉的配合，搭配pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k制备的玻璃粉，能提高了产品的导电性和剥离强度。优选地，按重量百分比，包括：35-50％的球形银粉a、5-20％的球形银粉b、5-20％的片状银粉、2.5-5％的玻璃粉、1-5％的助剂和10-35％的粘合剂。本玻璃粉中pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k可以以任意配比混合，而优选地选用上述配比时能将剥离强度的性能提高至最优，还能一定范围内提高开路电压，以提高导电性。所述玻璃粉，按重量百分比，包括如下组分的单质和/或如下单质的氧化物：50-80％的pb、5-15％的si、5-15％的ti、0.1-15％的bi、0.1-15％的cu、0.1-15％的mn、5-10％的b、0.1-5％的mg、0.1-8％的w、0.1-5％的ca、0.1-3％的zn、0.1-5％的li、0.1-5％的na和0.1-5％的k。本玻璃粉的使烧结窗口宽，当pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k配合使用时，能够适合电池片在740-800℃的烧结，烧结后的电极拉力很好，且不会对电池片的开路电压产生不良影响。优选地，所述玻璃粉的制备方法为，按比例混合原料，搅拌混合均匀，在马弗炉内800-1000℃熔炼2小时，至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣；玻璃渣经球磨和烘干，得到所需的玻璃粉。优选地，所述助剂，包括如下组分的单质和/或如下单质的氧化物中的一种或两种以上的组合：mg、si、sr、ba、ti、zr、cr、mo、w、mn、ni、cu、zn、al和c。优选地，所述助剂包括如下组分的单质和/或如下单质的氧化物：mg、si、ti、zr、w、mn、ni和cu。优选地，所述粘合剂包括：高分子树脂、分散剂、触变剂和溶剂。优选地，所述高分子树脂包括：丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙基纤维素树脂、羟乙基纤维素树脂、羟丙基纤维素树脂、松香树脂、氢化松香树脂、氢化松香四戊醇酯树脂和聚酰胺树脂中的任意一种和两种以上的组合；所述分散剂包括：脂肪族酰胺类分散剂；所述触变剂包括：氢化蓖麻油和聚酰胺蜡中的至少一种。所述粘合剂，按重量百分比，包括：5-20％的高分子树脂、1-8％的分散剂、1-8％的触变剂和余量的溶剂。所述正面主栅电极银浆的制备方法，包括以下步骤：按比例混合球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂，搅拌至物料均匀；润湿，三辊机研磨，获得细度小于等于7μm的浆料；采用滤布对浆料进行过滤，获得正面主栅电极银浆。一种晶硅太阳能电池片，采用丝网印刷将正面主栅电极银浆印制于硅片，作为主栅电极；所述正面主栅电极银浆为上述的正面主栅电极银浆。性能检测：1、iv电性能测试：采用iv测试仪对印刷好主栅浆料和细栅银浆的单晶硅片进行iv电性能测试，测试其开路电压。2、剥离强度：使用剥离强度试验机对单晶硅片进行拉力测试，将夹具夹住硅片，测试硅片的剥离强度。实施例a：按重量百分比，包括：35％的球形银粉a、15％的球形银粉b、20％的片状银粉、3.5％的玻璃粉、1.5％的助剂和25％的粘合剂，搅拌至物料均匀；润湿，三辊机研磨，获得细度不大于7μm的浆料；采用滤布对浆料进行过滤，获得正面主栅电极银浆。其中:球形银粉a的粒径分布为：d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.5μm，d90为2.0-3.0μm；球形银粉a的振实密度如表1所示；球形银粉b的粒径分布为：d10为0.1-0.5μm，d50为0.3-0.8μm，d90为1.0-3.5μm；球形银粉b的振实密度如表1所示；片状银粉的粒径分布为：d50为2.0-5.0μm；片状银粉的振实密度如表1所示；玻璃粉，按重量百分比，包括如下组分的单质：63％的pb、5％的si、5％的ti、5％的bi、5％的cu、5％的mn、5％的b、1％的mg、1％的w、1％的ca、1％的zn、1％的li、1％的na和1％的k。按比例混合后，搅拌混合均匀，在马弗炉内1000℃熔炼2小时，至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣；玻璃渣经球磨和烘干，得到所需的玻璃粉；助剂，包括如下组分的氧化物和单质：mg、si、ti、zr、w、mn、ni和cu；粘合剂采用市面上购买的粘合剂t-301。晶硅太阳能电池片，采用丝网印刷将正面主栅电极银浆和细栅银浆印制于硅片；细栅采用市面采购的细栅银浆；表1-实施例a的振实密度分布将不同的振实密度的球形银粉a、球形银粉b和片状银粉制备成的晶硅太阳能电池片，进行iv电性能测试和剥离强度测试，如表2。表2-实施例a的性能测试说明：1、由对比例a1、对比例a2和实施例a1对比可知，对比例a1的球形银粉的振实密度为3.5g/cm3，对比例a2的球形银粉的振实密度为8.5g/cm3，两个实施例中球形银粉a的振实密度都位于4.5-7.5g/cm3范围外，相对于实施例a1的开路电压和剥离强度都不足，由于球形银粉a、球形银粉b和片状银粉三者的振实密度会影响到晶硅太阳能电池片的开路电压，对比例a1的开路电压仅为0.6412v，对比例a2的开路电压仅为0.6402v。同理，由对比例a3、对比例a4和实施例a1对比可知，对比例a3的球形银粉b与对比例a4两者的振实密度都不在2.0-3.5g/cm3范围内，开路电压都受影响，对比例a3的开路电压仅为0.6405v，对比例a4的开路电压仅为0.6415v；同理，由对比例a5、对比例a6和实施例a1对比可知，对比例a5与对比例a6中两者球形银粉b的振实密度都不在2.0-3.5g/cm3范围内，对比例a5的开路电压仅为0.6411v，对比例a6的开路电压仅为0.6421v。对比例a1-a6均不能满足：a球形银粉a的振实密度为4.5-7.5g/cm3；b球形银粉b的振实密度为2.0-3.5g/cm3；c片状银粉的振实密度2.0-3.5g/cm3；而本方案中，由于本方案采用两种粒径不同和振实密度不同的球形银粉与片状银粉按照比例搭配，在本方案特定的振实密度范围下，小颗粒银粉的烧结活性高，片状银粉在浆料体系中起到搭接的作用，均能有效降低烧结后的电阻，提高浆料导电性。2、实施例a1的能满足：a球形银粉a的振实密度为4.5-7.5g/cm3；b球形银粉b的振实密度为2.0-3.5g/cm3；c片状银粉的振实密度2.0-3.5g/cm3，配合球形银粉a、球形银粉b和片状银粉本身选择的粒径分布，当搭配有玻璃粉，本方案的晶硅太阳能电池片在开路电压可达0.6480v，在剥离力方面可达3.08n，优于对比例a1-a6不满足条件a、b和c的任意一实施例，说明了本方案中球形银粉a的振实密度为4.5-7.5g/cm3；球形银粉b的振实密度为2.0-3.5g/cm3；片状银粉的振实密度2.0-3.5g/cm3时，产品有最佳的性能。实施例b:按重量百分比，将球形银粉a、球形银粉b、片状银粉、玻璃粉、助剂和粘合剂按表3进行称量并混合，搅拌至物料均匀；润湿，三辊机研磨，获得细度不大于7μm的浆料；采用滤布对浆料进行过滤，获得正面主栅电极银浆。其中:球形银粉a的粒径分布为：d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.5μm，d90为2.0-3.0μm；球形银粉a的振实密度为5g/cm3；球形银粉b的粒径分布为：d10为0.1-0.5μm，d50为0.3-0.8μm，d90为1.0-3.5μm；球形银粉b的振实密度为3g/cm3；片状银粉的粒径分布为：d50为2.0-5.0μm；片状银粉的振实密度为3g/cm3；玻璃粉，按重量百分比，包括如下组分的氧化物：63％的pb、5％的si、5％的ti、5％的bi、5％的cu、5％的mn、5％的b、1％的mg、1％的w、1％的ca、1％的zn、1％的li、1％的na和1％的k；按比例混合后，搅拌混合均匀，在马弗炉内1000℃熔炼2小时，至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣；玻璃渣经球磨和烘干，得到所需的玻璃粉；助剂，包括如下组分的氧化物和单质：mg、si、ti、zr、w、mn、ni和cu；粘合剂采用市面上购买的粘合剂。晶硅太阳能电池片，采用丝网印刷将正面主栅电极银浆和细栅银浆印制于硅片；细栅采用市面采购的细栅银浆；表3-实施例b的正面主栅电极银浆配比将由实施例b的晶硅太阳能电池片进行iv电性能测试和剥离强度测试，如表4。表4-实施例b的性能说明：对比例b1-b4分别研究了正面主栅电极银浆中实施例缺少球形银粉a、球形银粉b、片状银粉和玻璃粉中的任意一种，以研究基于银粉在特定的振实密度范围下，晶硅太阳能电池片的性能变化。1、由对比例b1-b3和实施例b1对比可知，对比例b1缺少了球形银粉a，对比例b2缺少了球形银粉b，对比例b3缺少了片状银粉，因而三个实施例不能满足球形银粉a、球形银粉b和片状银粉配合使用，即三者的粒径分布和振实密度不能相配，在开路电压和剥离强度方面都是不足的，三者的开路电压和剥离强度低于实施例b1，与实施例b1相差至少有0.01v。2、由对比例b4和实施例b1对比可知，对比例b4缺少了玻璃粉，而本实施例中的玻璃粉，其内部由pb、si、ti、bi、cu、mn、b、mg、w、ca、zn、li、na和k的氧化物，能起到提高产品的剥离强度，以及部分开路电压。由于对比例b4并没有添加玻璃粉，其玻璃粉中的金属氧化物不能渗入至银浆中与特定振实密度和特定粒径分布的银粉配合，虽然在开路电压方面有接近实施例1，开路电压仅相差0.0046v，但在剥离强度方面为实施例b中最低的2.44n；而实施例1添加了玻璃粉，剥离强度可达3.07n，大幅度地提高了产品的剥离强度。实施例c：按重量百分比，包括：50％的球形银粉a、5％的球形银粉b、5％的片状银粉、3.5％的玻璃粉、1.5％的助剂和35％的粘合剂，搅拌至物料均匀；润湿，三辊机研磨，获得细度不大于7μm的浆料；采用滤布对浆料进行过滤，获得正面主栅电极银浆。其中:球形银粉a的粒径分布为：d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.5μm，d90为2.0-3.0μm；球形银粉a的振实密度为4.5g/cm3；球形银粉b的粒径分布为：d10为0.1-0.5μm，d50为0.3-0.8μm，d90为1.0-3.5μm；球形银粉b的振实密度为3.5g/cm3；片状银粉的粒径分布为：d50为2.0-5.0μm；片状银粉的振实密度为2.0g/cm3；玻璃粉，按重量百分比，包括如下组分的单质：50％的pb、15％的si、15％的ti、1％的bi、1％的cu、1％的mn、1％的b、1％的mg、6％的w、5％的ca、1％的zn、1％的li、1％的na和1％的k。按比例混合后，搅拌混合均匀，在马弗炉内800℃熔炼2小时，至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣；玻璃渣经球磨和烘干，得到所需的玻璃粉；助剂，包括如下组分的氧化物：mg、si、ti、zr、w、mn、ni、cu、cr和al；粘合剂，按重量百分比，包括：20％的高分子树脂、8％的分散剂、2％的触变剂和余量的溶剂。高分子树脂为丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的组合；分散剂为脂肪族酰胺类分散剂；触变剂为氢化蓖麻油。晶硅太阳能电池片，采用丝网印刷将正面主栅电极银浆和细栅银浆印制于硅片；细栅采用市面采购的细栅银浆。实施例d：按重量百分比，包括：35％的球形银粉a、20％的球形银粉b、5％的片状银粉、5％的玻璃粉、5％的助剂和30％的粘合剂，搅拌至物料均匀；润湿，三辊机研磨，获得细度不大于7μm的浆料；采用滤布对浆料进行过滤，获得正面主栅电极银浆。其中:球形银粉a的粒径分布为：d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.5μm，d90为2.0-3.0μm；球形银粉a的振实密度为7.5g/cm3；球形银粉b的粒径分布为：d10为0.1-0.5μm，d50为0.3-0.8μm，d90为1.0-3.5μm；球形银粉b的振实密度为2.0g/cm3；片状银粉的粒径分布为：d50为2.0-5.0μm；片状银粉的振实密度为3.5g/cm3；玻璃粉，按重量百分比，包括如下组分的单质：50％的pb、5％的si、5％的ti、4％的bi、1％的cu、5％的mn、5％的b、5％的mg、1％的w、1％的ca、3％的zn、5％的li、5％的na和5％的k。按比例混合后，搅拌混合均匀，在马弗炉内1000℃熔炼2小时，至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣；玻璃渣经球磨和烘干，得到所需的玻璃粉；助剂，包括如下组分的氧化物：mg、si、ti、zr、w、mn、ni、cu、cr和al；粘合剂，按重量百分比，包括：10％的高分子树脂、8％的分散剂、2％的触变剂和余量的溶剂。高分子树脂为丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的组合；分散剂为脂肪族酰胺类分散剂；触变剂为氢化蓖麻油。晶硅太阳能电池片，采用丝网印刷将正面主栅电极银浆和细栅银浆印制于硅片；细栅采用市面采购的细栅银浆。将由实施例c和实施例d的晶硅太阳能电池片进行iv电性能测试和剥离强度测试，如表5。表5-实施例c和实施例d的性能性能实施例c实施例d开路电压(v)0.64800.6482剥离强度(n)3.083.05说明：实施例c在银含量在60％，而其性能却与实施例b1的性能差异小，实施例c的银含量为60％，而实施例b1的银含量为70％，在本配方体系中，在一定的含量范围内减少10％的银含量，对开路电压和剥离强度影响小，有效地节省了10％的银含量，降低了产品的成本。以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。当前第1页12