一种含锆高铅玻璃料、制备方法及银浆与流程

本申请涉及太阳能电池浆料领域，尤其是涉及一种含锆高铅玻璃料、制备方法及银浆料。

背景技术：

1、目前光伏行业中有两种主流电池片，p型和n型。p型电池主要采用perc技术，工艺简单，成本较低，但电池转换效率理论上仅能达到约24％。n型电池工艺更为复杂，但电池转换效率更高，寿命也更长，具有更为突出的研发价值。topcon电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的n型电池，其电池结构为n型硅衬底电池，背面依次形成有一层超薄氧化硅和一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，为提升n型电池三维转换效率创造了有利条件。

2、topcon电池正面电极通常采用银浆为原料，以提升电池性能。银浆的主要原料包括银粉、铝粉、玻璃粉及有机相材料，其中玻璃粉一方面可作为高温粘结剂，增强电极与硅基板的附着力，提高光伏电池的光电转化效率；另一方面，玻璃粉在烧结过程可蚀刻减反膜，使导电层与硅基板形成良好的欧姆接触，从而影响电极烧结性能与电性能。

3、申请号为cn202210889418.7的中国发明专利申请中公开了一种用于topcon电池细栅银铝浆的玻璃粉，该玻璃粉由pbo、sio2、al2o3、na2o、mgo、cao、k2o、wo3制备玻璃熔块a，由al2o3、pbo、sio2、zno、b2o3、na2o、li2o、k2o、ga2o3制备玻璃熔块b；然后将玻璃熔块a与b一起放入气流粉碎机中粉碎，将粉碎后的玻璃粉经熔融、淬火、干燥、粉碎获得玻璃粉c。该申请的玻璃粉两步法制备得到的玻璃粉能有效保留玻璃粉a与玻璃粉b的温度特征，保证ab相存在且能同时作用于一点，使其在链式烧结中呈现各自作用，既保证银栅线与硅基板金属化接触，又避免二氧化硅层烧穿，不会形成较厚玻璃层，增加了隧穿导电效率。但该玻璃粉制备所得电池转化效率性能并不突出，本申请旨在提供一种能够改善topcon电池烧结性能和光电转化效率等导电性能的玻璃粉。

技术实现思路

1、本申请提供一种含锆高铅玻璃料、制备方法及银浆料，该玻璃料能够适应更宽的烧结温度，有效改善银电极和硅发射极之间的接触电阻，从而提升topcon电池的电性能。

2、第一方面，本申请提供一种含锆高铅玻璃料，以重量百分比计，玻璃料包括如下原料：70～90％pbo、0.1～20％b2o3、0.1～15％zro。

3、优选的，所述玻璃料的tg温度为420～550℃。

4、优选的，所述含锆高强玻璃料的d50粒径为0.6～3.0μm。

5、优选的，所述玻璃料的原料还包括0.1～10％的玻璃形成相,改性相和/或/助熔相。

6、在一些实施方案中，所述玻璃相包括sio2、al2o3、moo3、wo3、cr203、ge203、fe203、tio2、mn02、alf3、tif4、seo2、ga2o3中的至少一种。

7、在一些实施方案中，所述改性相包括zno、cu0、pbf2、cao、sno中的至少一种。

8、在一些实施方案中，所述助熔相包括cao、sno、mgo、beo、sro、k2o、na2o2、k2o、rb2o、cs2o、li2o、lif、pbf2、znf2、zro2中的至少一种。

9、第二方面，本申请提供一种含锆高铅玻璃料的制备方法，其包括如下步骤：

10、取玻璃料原料按比例混合均匀后进行熔炼，熔炼完成后进行水淬，最后进行研磨、干燥，获得所述含锆高铅玻璃料；

11、优选的，所述搅拌混合的温度为20～50℃，搅拌时间为1～2h。

12、优选的，所述熔炼的温度为750～1250℃。

13、优选的，所述熔炼的时间为1～3h。

14、优选的，所述溶剂包括水和/或乙醇。

15、第三方面，本申请提供一种银浆料，以重量百分比计，该浆料包括如下组分：84～91wt％银粉、0～3wt％铝粉、2～5wt％权利要求1～6任一所述的含锆高铅玻璃料、6～14wt％有机相材料。

16、优选的，所述银粉的d50粒径为0.6～2μm；和/或，所述铝粉的d50粒径为1～5μm。

17、优选的，以重量百分比计，所述有机相材料包括如下组分：树脂材料10～30％、有机溶剂为余量。

18、优选的，所述树脂材料包括羟乙基纤维素、乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚甲基苯乙烯、聚苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯醇缩丁醛酯、环氧树脂、石油树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚脲树脂中的一种或几种。

19、优选的，所述有机溶剂选自三乙二醇丁醚、苯甲醚、乙二醇苯醚、松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇二丁醚、乙二醇单乙醚、丙二醇二丁醚、丁基卡必醇、异丙醇、十二醇酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。

20、优选的，所述浆料细度不大于7μm。

21、综上所述，本申请具有如下有益效果：

22、本申请上述技术方案，采用了含高铅玻璃为基础平台，通过调整b2o3的含量，使得该高铅玻璃粉具有较低的玻璃化转变温度(tg温度)，熔融后粘度低，流动性高，其在烧结过程中对硅基表层膜具有优异的腐蚀作用，有利于可以打开减反膜和钝化膜，有效促进铝刺在硅表面生长，从而形成良好的欧姆接触，形成正面电极，进而提高光电转化效率。

23、再者，本申请玻璃体系中引入的zro，通过改变不同的加入量来调整玻璃的结晶温度，从而起到对烧结工艺窗口内玻璃的流动性的控制，进而控制玻璃与硅基片表面反应的程度。同时zro的引入可改善玻璃的耐腐蚀性，例如醋酸测试性能可以大为改善，从而改善太阳能电池的长期可靠性。

技术特征：

1.一种含锆高铅玻璃料，其特征在于，以重量百分比计，包括如下原料：70～95％pbo、0.1～20％b2o3、0.1～15%zro。

2.根据权利要求1所述的含锆高铅玻璃料，其特征在于，所述玻璃料的tg温度为420～550℃。

3.根据权利要求1所述的含锆高铅玻璃料，其特征在于，所述含锆高强玻璃料的d50粒径为0.6～3.0μm。

4.根据权利要求1所述的含锆高铅玻璃料，其特征在于，所述玻璃料的原料还包括0.1～10%的玻璃形成相、改性相和/或助熔相，所述玻璃相包括sio2、al2o3、moo3、wo3、cr203、ge203、fe2o3、tio2、mn02、alf3、tif4、seo2、ga2o3中的至少一种；所述改性相包括zno、cuo、pbf2、cao、sno中的至少一种；所述助熔相包括cao、sno、mgo、beo、sro、k2o、na2o2、k2o、rb2o、cs2o、li2o、lif、pbf2、znf2、zro2中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的含锆高铅玻璃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的含锆高铅玻璃料的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为750～1250℃。

7.一种银浆料,其特征在于，以重量百分比计，包括如下组分：84～91wt％银粉、0～3wt％铝粉、2～5wt％权利要求1～6任一所述的含锆高铅玻璃料、6～14wt％有机相材料。

8.根据权利要求7所述的银浆料，其特征在于，所述银粉的d50粒径为0.8～2μm；和/或，所述铝粉的d50粒径为1～5μm。

9.根据权利要求7所述的银浆料，其特征在于，以重量百分比计，所述有机相材料包括如下组分：树脂材料10～30%、有机溶剂为余量。

10.根据权利要求9所述的银浆料，其特征在于，所述树脂材料包括羟乙基纤维素、乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚甲基苯乙烯、聚苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯醇缩丁醛酯、环氧树脂、石油树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚脲树脂中的一种或几种。

技术总结
本申请公开了一种含锆高铅玻璃料、制备方法及银浆料，所述含锆高铅玻璃料，以重量百分比计包括如下原料：70～95％PbO、0.1～20％B2O3、0.1～15%ZrO。所述银铝浆料包括如下组分：84～91wt％银粉、0～3wt％铝粉、2～5wt％权利要求1～6任一所述的含锆高铅玻璃料、6～14wt％有机相材料。前述含锆高铅玻璃料能够适应更宽的烧结温度，有效改善银电极和硅发射极之间的接触电阻，从而提升TOPCON电池的电性能和光电转化效率。

技术研发人员：范·唐·冉恩,陈赤龙,周长青,杨华
受保护的技术使用者：杭州正银电子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17