专利名称：一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电子材料技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉及其制备方法。
背景技术：
受国际能源的短缺和环境保护的要求，新能源相关项目在国家的大力支持下正以日新月异的速度发展，其中晶体硅太阳能电池做为最重要的一种新能源电池在节能减排方面发挥的作用尤其明显。在晶体硅的制备过程中，通过丝网印刷将银浆印刷在硅基片上，通过烧结，形成良好的银硅合金，起到导线的作用，将太阳能电池产生的电能汇聚导出来。银浆的成分主要由银粉、玻璃粉、溶剂、树脂和其他添加剂组成。其中玻璃粉的作用是在银粉和硅片形成合金的过程中起促熔作用，使银和硅形成良好的欧姆接触。因为太阳能电池是采用闪烧的特殊工艺，因此要求太阳能电池用银浆有别于其他高温银浆的特别烧结曲线。玻璃粉的制备需要考虑和浆料烧结曲线的匹配性，除了在配方和工艺上的特殊性，还需有合适的软化点、膨胀系数、粒度等。目前国内玻璃粉现行技术存在如下不足之处(1)所制的电子浆料烧结后，和硅片膨胀系数不匹配，收缩率大，引起太阳能电池翘曲度大，造成电池片成品率低。(2)所制的电子浆料烧结后和硅片的欧姆接触电阻大，因此造成太阳能电池的转化效率低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不含铅，符合环保要求。制备好后的电子浆料烧结后和硅片线膨胀系数匹配，提高了太阳能电池的成品率和转化效率的太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，包括以下组成及重量百分比含量P2O5 0. 1 30%、Bi203 10 ~ 40%,B2O3 0 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限为0的组分，其下限不同时全部为0。所述的玻璃粉优选以下组成及重量百分比含量P2O5 10 25%、Bi203 20 30%、化03 3 7%、A1203 8 16%、Si& 8 24%、 CuOl 4%、Li2O 2 7%、ZiO2 5 7%。所述的P2O5的重量百分比含量优选17 20%。所述的化03的重量百分比含量优选3 5%。所述的SW2的重量百分比含量优选17 18%。所述的Li2O的重量百分比含量优选5 6%。一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉的制备方法，包括以下步骤(1)按照以下组分及重量百分比含量备料
P2O5 0. 1 30%、Bi203 10 40% J2O3O 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限为0的组分，其下限不同时全部为0 ；(2)上述组分经过充分的混合，保证均勻性，装入氧化铝坩埚，将坩埚在200 300°C的马弗炉内预热半小时，然后转移到1100 1300°C的高温电阻炉内加热0. 5 2小时，形成均勻澄清的玻璃液；(3)将步骤( 中熔制得到的玻璃液在去离子水中水淬，待冷却后，将玻璃在70 110°c鼓风干燥；(4)将步骤(3)制作得到的玻璃用Φ 20 30mm的大磨球100 150转/分，干磨 0. 5 2小时；(5)将步骤(4)中的大磨球换成Φ 1 6mm的小磨球，加入酒精，150 300转/ 分，球磨8 20小时；(6)将步骤(5)球磨后的玻璃粉经过200 400目的钢丝网过滤；(7)将步骤(6)中的玻璃粉在60 80°C鼓风干燥，即得到太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉。步骤O)中所述的马弗炉的预热温度优选250 280°C。步骤O)中所述的高温电阻炉的温度优选1190 1280°C。与现有技术相比，本发明具备如下三个特点一、制备的太阳能电池正极银浆用无铅玻璃粉无铅，符合环保要求，同时对人体无害。二、用本发明玻璃粉所制的电子浆料烧结后，和硅片膨胀系数匹配，收缩率小，太阳能电池翘曲度小，电池成片率高。三、用本发明玻璃粉所制的电子浆料烧结后转化效率高。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1 4(1) 一种晶体硅太阳能电池正极银浆用无铅玻璃粉，其组成如表1所示；(2)将(1)中说述的原料按照比例称量好后，经过充分的混合，保证均勻性，装入氧化铝坩埚，将坩埚在200 300°C的马弗炉内预热半小时，然后转移到1100 1300°C的高温电阻炉内加热0. 5 2小时，形成均勻澄清的玻璃液。(3)将步骤(2)中熔制作好的玻璃液在去离子水中水淬，待冷却后，将玻璃在70 110°c鼓风干燥。(4)将步骤(3)的玻璃用Φ 20 30mm的大磨球100 150转/分，干磨0. 5 2 小时。(5)将步骤(4)中的大磨球换成Φ 1 6mm的小磨球，加入酒精，150 300转/ 分，球磨8 20小时。(6)将步骤(5)球磨好后的玻璃粉溶液，经过200 400目的钢丝网过滤。(7)将步骤(6)中的玻璃粉溶液在60 80°C鼓风干燥，便制得本发明所述的太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，上述各步骤的工艺参数具体如表1所示。
本发明的4个具体实例如下表所示表 权利要求
1.一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，其特征在于，该玻璃粉包括以下组成及重量百分比含量P2O5 0. 1 30%、Bi2O3 10 40%、化03 0 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限为0的组分，其下限不同时全部为0。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，其特征在于， 所述的玻璃粉优选以下组成及重量百分比含量P2O5 10 25%、Bi203 20 30%、B203 3 7%、A1203 8 16%、Si& 8 24%、Cu01 4%, Li2O 2 7%、ZiO2 5 7%。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，其特征在于， 所述的P2O5的重量百分比含量优选17 20%。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，其特征在于， 所述的化03的重量百分比含量优选3 5%。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，其特征在于， 所述的SiA的重量百分比含量优选17 18%。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉，其特征在于， 所述的Li2O的重量百分比含量优选5 6%。
7.—种如权利要求1所述的太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)按照以下组分及重量百分比含量备料P2O5 0. 1 30%、Bi2O3 10 40%、化03 0 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限为0的组分，其下限不同时全部为0 ；(2)上述组分经过充分的混合，保证均勻性，装入氧化铝坩埚，将坩埚在200 300°C的马弗炉内预热半小时，然后转移到1100 1300°C的高温电阻炉内加热0. 5 2小时，形成均勻澄清的玻璃液；(3)将步骤O)中熔制得到的玻璃液在去离子水中水淬，待冷却后，将玻璃在70 110°C鼓风干燥；(4)将步骤(3)制作得到的玻璃用Φ20 30mm的大磨球100 150转/分，干磨0. 5 2小时；(5)将步骤(4)中的大磨球换成Φ1 6mm的小磨球，加入酒精，150 300转/分，球磨8 20小时；(6)将步骤(5)球磨后的玻璃粉经过200 400目的钢丝网过滤；(7)将步骤(6)中的玻璃粉在60 80°C鼓风干燥，即得到太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉的制备方法，其特征在于，步骤O)中所述的马弗炉的预热温度优选250 ^0°C。
9.根据权利要求7所述的一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉的制备方法，其特征在于，步骤O)中所述的高温电阻炉的温度优选1190 1280°C。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉及其制备方法，该玻璃粉由以下组成及重量百分比含量组成P2O5 0.1～30％、Bi2O3 10～40％、B2O3 0～9％、Al2O3 0～20％、SiO2 8～25％、CuO 0～5％、Li2O 0～9％、ZrO2 0～7％，上述含量不同时全部为0，上述组分加热形成均匀澄清的玻璃液，再经干燥、球磨、过筛等步骤得到太阳能电池银浆用低熔点磷酸盐玻璃粉。与现有技术相比，本发明具有以下优点制备的太阳能电池正极银浆用无铅玻璃粉无铅，符合环保要求，同时对人体无害；用本发明玻璃粉所制的电子浆料烧结后，和硅片膨胀系数匹配，收缩率小，太阳能电池翘曲度小，电池成片率高；用本发明玻璃粉所制的电子浆料烧结后转化效率高。
文档编号C03C12/00GK102432184SQ201110284958
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者侯小宝, 王鑫, 胡晓斌, 赵斌元 申请人:上海交通大学, 宁波晶鑫电子材料有限公司