专利名称：一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法
技术领域：
本发明属于太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法。
背景技术：
太阳能作为一种绿色能源，以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。现有太阳能电池的背面为能在硅片背面形成的η型区域内，使η型硅反型为P型硅，一般通过在太阳能电池的背面印刷铝导电浆料，形成一个反射光子的铝箔和一个收集电池片背面电流的背电场。后再在背电场和太阳能电池的正面分别印刷银导电浆料形成电极珊线，干燥、烧结后制备太阳能电池电极。导电铝浆属于电子信息材料之一，是制作硅基太阳能电池的重要材料，对太阳能电池的性能有着很大的影响。现有对导电铝浆料的研究主要为，(1)提高太阳能电池的光电转换效率；( 铝膜在烧结后对硅基体附着力牢固，即烧结后不起铝珠和不起泡；C3)硅片烧结后不弯曲或尽可能少弯曲；(4)保证太阳电池组件和EVA (乙烯与醋酸乙烯的共聚物) 胶膜粘结后不起铝灰。导电浆料一般由导电金属粉、玻璃粉及有机载体组成，现有技术有为对上述性能进行改性，制备性能优良的导电浆料，而在玻璃粉中添加feuIruTa或钨、钼、金粉等功能金属粉，金属粉与玻璃粉机械球磨混合制备金属玻璃混合粉在导电浆料中用做无机粘结剂， 改变玻璃粉的线膨胀系数，改善太阳能电池片的弯曲度，提高电池片的光电转换效率，但该方法制得的导电浆料很容易在铝粉中形成异相杂点，从而在烧结后形成单独的铝疱，严重影响电池的外观和后续的使用，且其光电转化效率也并不理想，同时由于非铝金属功能元素的加入，由于银、铝及这些功能元素间均存在热膨胀性的差异，导致与硅基体和背银电极接触重叠的部分其的耐刮擦性能不佳，存在较严重的掉粉现象，影响电池的电化学性能和使用寿命。同时现有导电浆料均存在漏网现象，例如长时间静置(如大于20分钟)在不锈钢丝网上时，很容易漏网，浆料施工性能差，，贮存容易分层，储存性能差，易结块，不利于运输、保存和使用。
发明内容
本发明为解决现有的导电浆料存在漏网现象，施工性能差且浆料不稳定，易结块沉降，同时制备的太阳能电池背电场铝膜有铝疱，与硅基体和背银电极接触重叠的部分存在掉粉现象，且电池片的光电转化效率也不理想的技术问题，提供一种不存在漏网现象且浆料稳定，不易结块沉降，同时制备的太阳能电池背电场铝膜不起铝疱，外观完美，与硅基体和背银电极接触重叠的部分耐刮擦性能好，且提高电池片的光电转化效率的太阳能电池用导电浆料。导电浆料包括铝粉、无机粘结剂、有机载体及金属-玻璃复合粉，其中，金属-玻璃复合粉为纳米颗粒，且金属-玻璃复合粉为核壳结构，核材料为玻璃粉，壳材料为金属。
3浆料储存稳定性好，不易沉降结块，且丝网印刷时不易漏网，烧结后，铝膜表面光滑，呈灰白色，无铝疱、铝珠，而且采用无尘布擦拭与背银电极接触重叠的铝膜部分，无任何擦拭痕迹，不掉粉。制得的太阳电池的串联电阻明显降低，填充因子明显增大，且单晶硅电池片的平均光电转化效率高达18. 20%以上。同时本发明的导电浆料流变性好，施工性能好，易干燥。在烧结后形成的膜层致密，烧结厚度均勻，硅片弯曲小，且电池片的方阻小，形成的电池开路电压(V。。)高。推测原因可能因为本发明的导电浆料含有纳米金属-玻璃复合粉，金属-玻璃复合粉中的金属，可以作为导电浆料提供功能相，改善太阳能电池片的弯曲度，提高电池片的光电转换效率；同时金属均勻包覆与玻璃粉表面也一定程度上降低了金属粉的熔点，即金属-玻璃复合粉较易熔融，同时材料的比表面较高，在导电浆料烧结熔融时能较容易相互渗透并均勻熔于铝粉中，不仅可以降低太阳能电池的串联电阻，提高太阳能电池片的光电转换效率，同时不在铝粉中形成异相杂点，使导电浆料烧结后的铝膜光滑，不起疱，外观良好。同时本发明的金属-玻璃复合粉为核壳结构，在导电浆料烧结熔融时金属能很好的与自身内部的核材料纳米玻璃粉融合，从而更均勻的溶于无机粘接剂中，可以抑制由于非铝金属元素的引入而导致的重叠部分铝膜和电极附着力降低。而且本发明的金属-玻璃复合粉为纳米颗粒，纳米效应使导电浆料体系中形成三维网状结构，浆料粘度大，不容易漏网， 且浆料均勻，性能稳定，长期储存，不发生沉降结块现象，同时此种三维网络结构能在高剪切力的作用下被破坏，聚集体颗粒能有序沿流动方向定向运动，具有良好的触变性能，丝网印刷漏出顺利，导电浆料的施工性能好。本发明同时提供了一种太阳能电池用导电浆料的制备方法，步骤包括A、采用化学还原沉积法制备核材料为玻璃粉，壳材料为金属的纳米金属-玻璃复合粉；B、将步骤A所得的纳米金属-玻璃复合粉与无机粘接剂、铝粉添加到有机载体中混勻。本发明的方法简单易实现，且能制备颗粒均一的纳米金属-玻璃复合粉，同时制备的导电浆料稳定易储存，不易漏网，有利于运输、保存和使用，易工艺化。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。本发明提供了一种导电浆料包括铝粉、无机粘结剂、有机载体及金属-玻璃复合粉，其中，金属-玻璃复合粉为纳米颗粒，且金属-玻璃复合粉为核壳结构，核材料为玻璃粉，壳材料为金属。本发明的导电浆料储存稳定性好，不易沉降结块，且丝网印刷时不易漏网，烧结后，铝膜表面光滑，呈灰白色，无铝疱、铝珠，而且采用无尘布擦拭与背银电极接触重叠的铝膜部分，无任何擦拭痕迹，不掉粉。制得的太阳电池的串联电阻明显降低，填充因子明显增大，且单晶硅电池片的平均光电转化效率高达18. 20%以上。同时本发明的导电浆料施工性能好，在烧结后形成的膜层致密，烧结厚度均勻，硅片弯曲小，方阻小，形成的电池开路电压(V。。)高。
本发明优选以导电浆料的总量为基准，导电浆料包括65 85wt%的铝粉、0. 2 7. Owt %的无机粘接剂、10 30wt%有机载体及0. 05 3. Owt %的金属-玻璃复合粉。进一步优选导电浆料包括65 85衬％的铝粉、0. 2 7. Owt%的无机粘接剂、10 30衬％有机载体及0. 2 2wt%的金属-玻璃复合粉。进一步优化太阳能电池的光电转化效率和浆料的流变、沉降性能等。本发明优选金属-玻璃复合粉的中值粒径D5tl为200 600纳米，进一步优化体系的均一性和体系的三维网络结构，有利于提高体系的流变性和稳定性，提高材料的性能。优选金属-玻璃复合粉的BET比表面积为100 550m2/g，有利于进一步提高金属-玻璃复合粉烧结熔融时金属与铝粉的相容性，避免异相杂点的出现，避免铝疱现象，使制备的太阳能电池片的外观更完美。本发明优选金属为银、铜或金，该类金属较容易制备成纳米材料包覆在玻璃粉的表面，同时银、铜或金的导电性能较佳，能进一步提高导电浆料的导电性，明显降低太阳能电池片的串联电阻，提高电池片的光电转换效率。优选以金属-玻璃复合粉的总量为基准， 金属的重量百份含量为5. 0 50. 0wt%。进一步优化导电浆料的性能。本发明优选玻璃的中值粒径D5tl为20 150纳米，有利于制备粒径更均一，形貌更完美，性能更优良的纳米金属-玻璃复合粉，有利于进一步优化导电浆料的性能。玻璃本发明没有特别限制，可以选用本领域技术人员公知的各种玻璃粉，例如可以选用无铅玻璃粉， Bi-Zn-Si体系等。本发明优选无机粘接剂的中值粒径D5tl为1. 0 8. 0 μ m，熔融温度为600 700°C， 进一步优化导电浆料体系的均一性和稳定性。进一步优选无机粘接剂为无铅玻璃粉，防止对环境的污染等。本发明的无机粘接剂及玻璃粉可以采用商购，也可以采用不含铅的金属氧化物熔炼、水淬制成。本发明的铝粉没有特别限制，可以采用商购的，例如湖南恒昌股份有限公司生产的D5tl小于6 μ m的球状铝粉，河南远洋公司生产的中值粒径D5tl为3. 0 6. 0 μ m的球状铝粉等。也可以通过氮气雾化法制备得到，优选为活性铝含量在98. 5%以上的球形铝粉。本发明的有机载体没有特别限制，可以采用本领域技术人员公知的各种有机载体，例如有机混合溶剂，由松节油、松油醇、十六醇、苯甲醛、苯氧乙醇、苯甲醇、莰醇、丁基卡必醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、蓖麻油中的两种或两种以上混合而成，优选情况下，溶剂为混合溶剂，各种溶剂均可通过商购得到。也可以在上述有机混合溶剂添加其他改性材料，例如树脂等，提高有机载体的粘结力等。本发明同时提供了一种太阳能电池用导电浆料的制备方法，步骤包括A、采用化学还原沉积法制备核材料为玻璃粉，壳材料为金属的纳米金属-玻璃复合粉；B、将步骤A所得的纳米金属-玻璃复合粉与无机粘接剂、铝粉添加到有机载体中混勻。方法简单易实现，且能制备颗粒均一的纳米金属-玻璃复合粉，同时制备的导电浆料稳定易储存，不易漏网，有利于运输、保存和使用，易工艺化。本发明的步骤A的化学还原沉积法的步骤可以包括Si、将玻璃粉与金属化合物溶液混勻；
S2、向步骤Sl中缓慢加入还原剂溶液后，反应2 3小时；S3、将步骤S2所得物质成化，过滤、洗涤和干燥制得核材料为玻璃粉，壳材料为金属的纳米金属-玻璃复合粉。其中，金属化合物溶液为AgN03、AgCO3、CuSO4 · 5H20、CuCl2或氯金酸溶液；其中，玻璃粉与金属化合物的比例优选为1 3 1。优选反应为超声波乳化反应，即将超声波作用于玻璃粉与金属化合物的氧化-还原反应体系中，使氧化还原反应更迅速，生成的金属微粒的粒径更小，更容易沉积在玻璃粉表面，从而对纳米玻璃粉形成良好的包覆。优选步骤Sl为将玻璃粉、络合剂与金属化合物溶液混勻，其中，络合剂可以选自柠檬酸、联氨、氨水或乙二胺四乙酸二钠中的一种或几种。以金属化合物的量为标准，络合剂的添加量为5 20wt%。络合剂的加入，有利于金属化合物在被还原时缓慢释放金属离子，以便更优化形成纳米级的金属微粒。优选在步骤Sl中还添加分散剂，即步骤Sl为将玻璃粉、络合剂、分散剂与金属化合物溶液混勻，其中，分散剂可以选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、烷基硫醇或油酸中的一种或几种。以金属化合物的量为标准，分散剂的添加量为0. 1 5wt%，在还原金属化合物时，分散剂可以阻止被还原的金属粒子的团聚，从而更优化形成纳米级的金属粒子。其中，步骤S2中还原剂溶液选自水合胼、葡萄糖、抗坏血酸或氢醌溶液中的一种或几种；还原剂与金属化合物的比例依据具体的金属化合物以及还原剂的种类而定，还原剂与金属化合物的当量比为1 1. 5 1。优选还原剂中也添加分散剂，即还原剂溶液中也可以混有分散剂，此处分散剂的种类和用量与步骤Sl中的分散剂可相同也可以不同，如果此处含有分散剂时步骤Sl中可含有也可不含有分散剂。分散剂也可以选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、烷基硫醇或油酸中的一种或几种。具体步骤可以如下A、纳米金属-玻璃复合粉的制作(1)将被还原金属化合物和络合剂混合成金属元素的氧化溶液；(2)将纳米玻璃粉和去离子水按照1 8 10(质量比)混合于反应釜中，超声分散8-lOmin，水浴加热70_80°C，同时快速搅拌，并向反应体系中加入金属元素的氧化溶液；(3)缓慢恒速地加入由还原剂和分散剂配成的还原剂溶液，滴加完全后，超声波乳化反应2 3小时，金属离子被还原得到纳米金属粉，沉积包裹在玻璃粉表面，陈化使纳米复合粒子与水分层，抽去上层清液。过滤，并用无水酒精洗涤2 5次、纯水洗涤6-8次，后低温真空干燥，温度控制在40°C，制得纳米金属-玻璃复合粉。B、导电浆料的制备取有机溶剂组成浆料的混合溶剂。将乙基纤维素添加到混合溶剂中，升温到65 85°C下使其充分溶解并搅拌均勻，得到透明均一的有机载体溶液。将有机载体置于高速分散机的不锈钢罐中，一边搅拌，一边加入无机粘接剂和金属添加剂，搅勻；然后将球形铝粉分2-3次加入到无机粘接剂、纳米金属-玻璃复合粉和有机载体形成的混合物中。每次加入后搅勻，再加下一次；全部加完后，高速搅勻；最后用三辊研磨机研磨10-15次，研磨细度至< 20 μ m，即可得到本发明的太阳能电池导电浆料。
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下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。实施例1A、纳米金属-玻璃复合粉的制备(1)取85克AgNO3与去离子水配制成的1升溶液，再向其中加入85克络合剂柠檬酸与2. 55克分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，组成银元素的氧化溶液。(2)取无铅的由Bi-Zn-Si体系组成的纳米玻璃粉(韩国SEG公司生产，中值粒径 D50为80nm)85克和去离子水850克混合于反应釜中，超声分散lOmin，水浴加热至80°C，同时快速搅拌，并向反应体系中加入银元素氧化溶液组成含有玻璃粉的银氧化体系。(3)将重量百分比浓度为50%水合胼溶液恒流滴加于反应釜的氧化体系中，高剪切分散、超声波乳化反应2小时，陈化使其纳米粒子与水分层，抽去上层清液。经陈化后在过滤机中用纯水洗涤4次和无水酒精洗涤4次，再低温真空干燥，温度控制在40°C，再经真空出料器包装得到纳米银-玻璃复合粉成品。采用LS900激光粒度分析仪测得制备的纳米银-玻璃复合粉的中值粒径D5tl为 354. 7nm。采用LS900激光粒度分析仪测得制备的纳米银-玻璃复合粉的BET表面积为 268. 4m2/g。采用原子吸收光谱法(AAS)测得制备的纳米银-玻璃复合粉中银的含量为 28. 4wt%。B:导电浆料的制备取30重量份的松油醇，54重量份的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，混合均勻，将16重量份的乙基纤维素溶于上述的混合溶剂中，加热到70°C，使其充分溶解，并搅拌均勻，得到均一澄清的有机载体Al。取23重量份的有机载体Al置于高速分散机的不锈钢罐中，在搅拌的情况下加入 4. O重量份的无机粘结剂粉末(江苏艾特玻电子材料有限公司生产，中值粒径D5tl为4. 58 微米，熔融温度为650士 10°C )，以及1. O重量份的上述制备的纳米银-玻璃复合粉，然后以 500rad/min 的转速搅拌 IOmin。加入72重量份球形铝粉(河南远洋公司生产的超纯铝粉，中值粒径D5tl为 4.5口111)，分两次加入，搅拌601^11。再用0150的三辊研磨机研磨12次，得到太阳能电池背场铝导电浆料Si。实施例2采用与实施例1相同的方法制备纳米金属-玻璃复合粉及导电浆料。不同的是步骤A中的(3)采用的还原剂溶液为重量百分比浓度为50%的葡萄糖溶液，同时含有3. O克重量份的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分散剂。制得太阳能电池背场铝导电浆料S2。采用与实施例1相同的方法测得纳米银-玻璃复合粉的中值粒径D5tl为450. 8nm, BET比表面积为184. 4m2/g，银的含量为26. 8wt%。实施例3采用与实施例1相同的方法制备纳米金属-玻璃复合粉及导电浆料。不同的是步骤A中的(1)加入的分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的量为5. 1克，制得太阳能电池背场铝导电浆料S3。
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采用与实施例1相同的方法测得纳米银-玻璃复合粉的中值粒径D5tl为观0. 4nm, BET比表面积为311. 0m2/g，银的含量为31. 6wt%0实施例4采用与实施例1相同的方法制备纳米金属-玻璃复合粉及导电浆料。不同的是步骤B中加入的无机粘结剂的量为2. 0重量份，纳米银-玻璃复合粉的量为3. 0重量份，制得太阳能电池背场铝导电浆料S4。实施例5采用与实施例1相同的方法制备纳米金属-玻璃复合粉及导电浆料。不同的是步骤B中加入的无机粘结剂的量为3. 0重量份，纳米银-玻璃复合粉的量为2. 0重量份，制得太阳能电池背场铝导电浆料S5。实施例6采用与实施例1相同的方法制备纳米金属-玻璃复合粉及导电浆料。不同的是步骤B中加入的无机粘结剂的量为4. 8重量份，纳米银-玻璃复合粉的量为0. 2重量份，制得太阳能电池背场铝导电浆料S6。实施例7A 纳米金属-玻璃复合粉的制备(1)将固体CuSO4 ·5Η20按照质量比为1 1. 5溶于去离子水中制作成CuSO4水溶液；将固体NaOH按照质量比为1 10溶于去离子水中制作成NaOH水溶液；硫酸铜水溶液与联氨液体按照1 0.5质量比例，称取联氨液体，将硫酸铜水溶液倒入联氨液体中混合、 搅拌，制备成硫酸铜-联氨混合溶液；(2)取无铅的由Bi-Zn-Si体系组成的纳米玻璃粉((韩国SEG公司生产，中值粒径 D50为80nm)80克和去离子水800克以及160克硫酸铜-联氨混合溶液一起加入反应釜中， 超声分散lOmin，水浴加热至80°C，同时快速搅拌，得到含有纳米玻璃粉的硫酸铜-联氨混合溶液。(3)将NaOH水溶液恒速滴入反映釜中的混合体系中，同时进行强力搅拌，待PH值达到1时，停止滴入NaOH水溶液，继续搅拌，超声波乳化反应1个小时，陈化，使其纳米粒子与水分层，采用连续式快速离心分离的方法将废液与沉淀物分离，经陈化后在过滤机中用纯水洗涤4次和无水酒精洗涤4次，再低温真空干燥，温度控制在60°C，再经真空出料器包装得到纳米铜-玻璃复合粉成品。采用与实施例1相同的方法测得纳米铜-玻璃复合粉的中值粒径D5tl为458. 7nm, BET比表面积为213. lm2/g，铜的含量为23. 7wt%。采用与实施例1相同的方法制备导电浆料，不同的是纳米金属-玻璃复合粉采用上述制备的纳米铜-玻璃复合粉，制得太阳能电池背场铝导电浆料S7。实施例8A 纳米金属-玻璃复合粉的制备(1)将170克氯金酸和去离子水配制成的1升溶液，再向其中加入5. 1克分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，组成金元素的氧化溶液。(2)取无铅的由Bi-Zn-Si体系组成的纳米玻璃粉((韩国SEG公司生产，中值粒径 D50为80nm)85克和去离子水850克混合于反应釜中，超声分散lOmin，水浴加热至80°C，同时快速搅拌，并向反应体系中加入金元素的氧化溶液组成含有纳米玻璃粉的金氧化体系。(3)将重量百分比浓度为50%抗坏血酸溶液恒流滴加于反应釜的氧化体系中，高剪切分散、超声波乳化反应2小时，陈化使其纳米粒子与水分层，抽去上层清液。经陈化后在过滤机中用纯水洗涤4次和无水酒精洗涤4次，再低温真空干燥，温度控制在60°C，再经真空出料器包装得到金-玻璃复合粉成品。采用与实施例1相同的方法测得纳米铜-玻璃复合粉的中值粒径D5tl为354. 7nm, BET比表面积为洸8. 4m2/g，金的含量为52. 6wt%。采用与实施例1相同的方法制备导电浆料，不同的是纳米金属-玻璃复合粉采用上述制备的纳米金-玻璃复合粉，制得太阳能电池背场铝导电浆料S8。对比例1A 金-玻璃混合粉的制备将0. 526重量份的金粉(SIN0NAN0公司生产，中值粒径D5tl为1. 21微米)和0. 474 重量份的无铅的由Bi-Zn-Si体系组成的玻璃粉(江苏艾特玻电子材料有限公司生产，中值粒径D5tl为4. 58微米)混合装入瓷坩埚中，放入硅碳棒炉，升温预热到500°C保温0. 5小时， 再升至1250°C，熔炼1小时，水淬，烘干至含水< 8%，采用破碎机器将其破碎至150 μ m，再装入球磨罐，控制氧化锆球的质量料去离子水=2 1 0.5，罐速100转/分，球磨 48小时，过滤，烘干得到金-玻璃混合粉。采用与实施例1相同的方法测得金-玻璃混合粉的中值粒径D5tl为3. 52微米，BET 比表面积为1. ^m2/g，金的含量为52. 6wt%。采用与实施例1相同的方法制备导电浆料，不同的是不加入纳米银-玻璃复合粉而采用上述制备的金-玻璃混合粉，制得太阳能电池背场铝导电浆料D1。性能测试对上述制备的太阳能电池导电浆料S1-S8及Dl进行如下性能测试1、浆料粘度按照GB/T17473. 5-1998规定的方法进行，采用日本理音VT-04F黏度剂，姊转子， 在25 °C下测定。2、是否漏网将导电浆料均勻分摊在丝网观0目的金属丝网上，保持浆料的厚度在20mm，静置 5min，在丝网背面观察浆料是否有渗出现象。3、储存稳定性将导电浆料密封保存在25 °C的环境下，三个月后检测导电浆料下层粘度的变化情况，并观察金属粉末是否发生沉降。用上述制备的导电浆料S1-S7及Bl分别制备太阳能电池片单晶硅片规格125X 125mm，厚度为200 μ m(腐蚀前)，印刷前厚度为180 μ m,印刷丝网目数为250目，印刷铝背场浆料重量为每片用浆1. Og左右，烘干温度为250°C约5min。 在印刷正面电极银浆后，过隧道炉烧结，烧结温度为810-940°C，温度成梯度分布，烧结时间为2min，峰值温度时间约为2s，出炉。其中，背面银浆采用杜邦公司的PV505牌号，正面银浆采用该公司的16C牌号。4、外观
用肉眼观察烧成后的铝膜表面是否有有铝珠、铝疱、网印痕迹等。5、与背银电极重叠部分的附着力采用无尘布对铝膜与背银电极重叠部分进行用力搽拭，观察无尘布上是否有搽拭痕迹，并观察是否掉粉。6、方阻按GB/T 17473. 3-1998规定的方法进行，用分辨率为0. 01 Ω的数显万用表测定。7、开路电压、填充因子、光电转化效率太阳能电池片的开路电压、填充因子、光电转化效率采用单次闪光模拟器进行测试。测试条件为标准测试条件(STC)光强1000W/m2 ；光谱AM1. 5 ；温度25°C。测试方法按照IEC904-1进行。测试结果如表1表权利要求
1.一种太阳能电池用导电浆料，其特征在于，所述导电浆料包括铝粉、无机粘结剂、有机载体及金属-玻璃复合粉，所述金属-玻璃复合粉为纳米颗粒，所述金属-玻璃复合粉为核壳结构，核材料为玻璃粉，壳材料为金属。
2.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，以导电浆料的总量为基准，所述导电浆料包括65 85wt%的铝粉、0. 2 7. Owt %的无机粘接剂、10 30wt%有机载体及0.05 3. Owt %的金属-玻璃复合粉。
3.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，以导电浆料的总量为基准，所述导电浆料包括65 85wt%的铝粉、0. 2 7. Owt %的无机粘接剂、10 30wt%有机载体及0. 2 的金属-玻璃复合粉。
4.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述金属-玻璃复合粉的中值粒径 D50为200 600纳米，所述金属-玻璃复合粉的BET比表面积为100 550m2/g。
5.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述金属为银、铜或金。
6.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，以金属-玻璃复合粉的总量为基准， 所述金属的重量百份含量为10. 0 80. Owt %。
7.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述玻璃粉的中值粒径D5tl为20 150纳米。
8.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述无机粘接剂的中值粒径D5tl为1.0 8. 0 μ m，熔融温度为600 700°C。
9.根据权利要求8所述的导电浆料，其特征在于，所述无机粘接剂为无铅玻璃粉。
10.一种太阳能电池用导电浆料的制备方法，其特征在于，步骤包括A、采用化学还原沉积法制备核材料为玻璃粉，壳材料为金属的纳米金属-玻璃复合粉；B、将步骤A所得的纳米金属-玻璃复合粉与无机粘接剂、铝粉添加到有机载体中混勻。
11.根据权利要求10所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤A的化学还原沉积法的步骤包括51、将玻璃粉与金属化合物溶液混勻；52、向步骤Sl中缓慢加入还原剂溶液后，反应2 3小时；53、将步骤S2所得物质成化，过滤、洗涤和干燥制得核材料为玻璃粉，壳材料为金属的纳米金属-玻璃复合粉。
12.根据权利要求11所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，所述金属化合物溶液为 AgN03、AgC03、CuSO4 · 5H20、CuCl2 或氯金酸的溶液；所述步骤S2中的反应为超声波乳化反应。
13.根据权利要求11所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤Sl为将玻璃粉、络合剂与金属化合物溶液混勻，所述络合剂选自柠檬酸、联氨、氨水或乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种。
14.根据权利要求11所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中还原剂溶液选自水合胼、葡萄糖、抗坏血酸或氢醌的溶液中的一种或多种。
15.根据权利要求11所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的还原剂溶液中和/或步骤Sl中添加分散剂，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、烷基硫醇或油酸中的一种或多种。
全文摘要
本发明提供了一种导电浆料及其制备方法，导电浆料包括铝粉、无机粘结剂、有机载体及金属-玻璃复合粉，其中，金属-玻璃复合粉为纳米颗粒，且金属-玻璃复合粉为核壳结构，核材料为玻璃，壳材料为金属。本发明的导电浆料储存稳定性好，不易沉降结块，且丝网印刷时不易漏网，烧结后，铝膜表面光滑，呈灰白色，无铝疱、铝珠，而且采用无尘布擦拭与背银电极接触重叠的铝膜部分，无任何擦拭痕迹，不掉粉。制得的太阳电池的串联电阻明显降低，填充因子明显增大，且单晶硅电池片的平均光电转化效率高达18.20％以上。同时本发明的导电浆料施工性能好，在烧结后形成的膜层致密，烧结厚度均匀，硅片弯曲小，方阻小，形成的电池开路电压(Voc)高。
文档编号H01L31/0224GK102479568SQ20101057147
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者周勇, 姜占锋, 廖炜, 谭伟华, 陈东锋 申请人:比亚迪股份有限公司