制备TOPCon电池银浆用玻璃粉、银浆及其制备方法与流程

本发明涉及玻璃粉制备，涉及一种制备topcon电池银浆用玻璃粉、银浆及其制备方法。

背景技术：

1、topcon电池：全称是隧穿氧化层钝化接触电池，(tunnel oxide passivatingcontacts，topcon)，是在2013年提出的一种n型硅片电池技术，旨在通过解决电池载流子选择钝化接触问题来提高太阳能电池效率。

2、hjt电池：全称是光伏异质结电池，(heterojunction technology，hjt)，是一种n型单晶双面电池，具有工艺简单、发电量高、度电成本低的优势。

3、p型电池：p型电池指的是以p型硅片为衬底的电池片，p型电池片掺杂的是硼元素。

4、n型电池：n型电池指的是以n型硅片为衬底的电池片，n型电池片掺杂的是磷元素。

5、n型电池分为topcon、hjt、ibc三种，他们的光电转换效率大概在25.5％，比p型电池高出2个点左右。topcon技术相对于hjt拥有成本低、与perc工艺传承性好等优点，近3-5年仍是太阳能电池技术的主流。

6、topcon晶体硅太阳能电池的结构，通常包括正面电极，正面氮化硅膜层，正面氧化铝膜层，扩散层，硅基片层，超薄氧化硅层，掺杂多晶硅层，背面氮化硅膜层，背面电极。其中，正面电极和背面电极均采用银浆金属化形成。

7、玻璃粉作为银浆的重要组成之一，其成分和含量可以影响银浆的性能，从而对太阳能电池的光电转化效率产生影响。玻璃粉熔融后可以将银粉粘结，同时还能作为助烧剂降低烧结温度。银浆料体系中的玻璃粉体系还需要有一定的腐蚀能力，能够熔化蚀刻硅基板上部的减反射层，使银粉与硅基板形成欧姆接触，同时又不能腐蚀过深，引起烧穿等问题，因此，玻璃粉体系需要有适宜的软化温度，合适的热膨胀系数，优异的致密性和良好的分散性。

8、现有技术中的玻璃粉存在银浆腐蚀深浅不易控制的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种制备topcon电池银浆用玻璃粉及银浆，该玻璃粉能够腐蚀钝化膜又不损坏p+发射极，减少烧结过程中的黑斑，能够提高光伏银浆光开路电压，提高光电转换效率。

2、本发明技术方案包括：

3、一种制备topcon电池银浆用玻璃粉，所述玻璃粉成分包括多种氧化物，所述氧化物按照质量份数包括：氧化铋5-10份、氧化铅30-40份、氧化碲25-40份、氧化硅0-20份、氧化锌2-4份、氧化锂1-3份、氧化硼5-20；氧化镁、氧化钙、氧化纳、氧化铝、和氧化铜，其中四种或五种共占4-10份，玻璃粉中所有成分为100份；

4、所述玻璃粉中氧化铅与氧化碲共占60-80份；氧化硼：氧化铅：氧化碲＝1-4：3-8：2-7。

5、所述的制备topcon电池银浆用玻璃粉，包括：氧化铋6-10份，氧化铅32-35份、氧化碲28-45份，氧化硅7-8份，氧化锌3-4份，氧化锂2-3份，氧化硼5-10份，氧化镁1-2份，氧化钙1-2份，氧化钠1-0.5份，其余为氧化铝。

6、所述的制备topcon电池银浆用玻璃粉，包括：氧化铋0-6份，氧化铅35-40份、氧化碲25-40份，氧化锌0.5-2份，氧化锂1-2.5份，氧化硼1-10份，氧化镁1-2份，氧化铜0.5-0.7份、氧化钙0.5-1份，氧化钠1-1.5份，其余为氧化铝。

7、所述的制备topcon电池银浆用玻璃粉，包括：氧化铋4-9份，氧化铅32-38份、氧化碲28-42份，氧化硅5-10份，氧化锌2.5-4份，氧化锂1-3份，氧化硼8-5份，氧化镁0.5-0.8份，氧化钙0.5-2份，氧化钠0.5-1.7份，其余为氧化铝。

8、所述的制备topcon电池银浆用玻璃粉，包括：氧化铋5.5-8份，氧化铅35-39份、氧化碲25-41份，氧化硅10-20份，氧化锌0.5-2份，氧化锂0.5-1份，氧化硼5-10份，氧化铜0.2-0.8份，氧化镁0.1-0.6份，氧化钙0.2-1份，氧化钠0.5-0.6份，其余为氧化铝。

9、一种制备topcon电池银浆用玻璃粉的方法，所述玻璃粉包括所述的银浆用玻璃粉，该方法包括以下步骤：

10、步骤1、搅匀处理：用称量匙将坩埚中的所述氧化物搅匀、压实，放到烧结炉内待烧；

11、步骤2、烧结：打开实验室通风装置，开启烧结炉并设定好烧结炉烧结温度；

12、步骤3、水淬前准备：将一桶纯水放在烧结炉旁并搅拌所述纯水；安装实验室外的空压机，将空压机与实验室用输气管联通，打开空压机，调节空压机空气压力；

13、步骤4、水淬：待烧结炉温度的峰值保持3-5分钟开始水淬，水淬前先打开室内备用通风装置，打开烧结炉用坩埚钳夹坩埚，将融化好的高温氧化物溶液均匀倒入搅拌的纯水中；

14、步骤5、烘干：水淬完成后，将水淬后桶内的上清纯水全部倒出，留下底部玻璃粗粉倒入搪瓷盘中，放入烘箱中45-55℃烘干；

15、步骤6、破碎：将烘干后的粗玻璃粗粉称取90-110g，倒入破碎罐，加适量酒精，破碎90-110秒后倒入氧化锆球磨罐中待磨；

16、步骤7、球磨：选用直径4-5mm的氧化锆珠作为研磨球，球料比1.5-2：0.5-1，球磨机转速为450-500转，球磨时间为20-24小时；

17、步骤8、烘干：将球磨后的玻璃粉倒入搪瓷盘中，放入烘箱中40-55℃/10-15h烘干；

18、步骤9、过筛：在通风橱内，将烘干后的玻璃粉用180-210目的筛子进行筛粉。

19、一种银浆，所述银浆包括所述的银浆用玻璃粉，所述银浆按照质量份数包括82-85份的银粉，2-5份的铝粉，1-3份玻璃粉，还包括：树脂，触变剂，流平剂以及稀释剂；

20、所述树脂的质量份数为1-2份，所述树脂包括：乙基纤维素树脂、聚苯醚树脂和丙烯酸树脂；

21、所述流平剂的质量份数为0.8-1份，所述流平剂包括：丙烯酸酯类流平剂；

22、所述触变剂的质量份数为0.2-1份，所述触变剂包括：气象二氧化硅、蓖麻油、聚酰胺和有机膨润土；

23、所述稀释剂的质量份数为5-8份，所述稀释剂包括：二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、乙二醇单甲醚、尼龙酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二甲酯。

24、一种制备topcon电池银浆的方法，所述电池银浆包括所述的银浆，该方法包括以下步骤：

25、步骤s1，制备有机载体：将树脂，触变剂，流平剂，稀释剂进行混合后，利用转速为800-1000r/min的分散机对所得混合物进行30-60min的搅拌获取有机载体；

26、步骤s2，将银粉，玻璃粉，铝粉加入所述有机载体中后，利用转速为300-500r/min的分散机对所得混合物进行2-3h的搅拌分散得到分散均匀的浆料；

27、步骤s4，利用三辊研磨机将所述浆料研磨6-10遍，以获取细度小于5μm的浆料；

28、步骤s5，将步骤s4所得浆料搅拌脱泡后，真空状态下脱气5-10min，过滤，得到所述银浆。

29、本发明通过调整各氧化物的配比，解决topcon银浆腐蚀深浅不易控制的问题，该玻璃粉能够腐蚀钝化膜又不损坏p+发射极，减少烧结过程中的黑斑，能够提高光伏银浆光开路电压，提高银浆的光电转换效率。