本发明涉及太阳能电子材料技术领域,尤其是一种晶体硅太阳能电池正银浆料。
背景技术:
在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下,利用光生伏特效应原理了获取能源的新一代绿色能源方式-太阳能发电将成为未来最重要的节能环保能源之一。伴随着各国政府对可再生能源替代化石能源的呼吁,如今已将有多个国家制定了可再生能源发展目标。泰国计划到2021年可再生能源比重达到25%。印度计划到2020年实现20吉瓦太阳能发电规模。在东非和南部非洲的一些国家,计划到2030年将可再生能源的比重提高到40%。我国光伏装机规模已连续三年位居全球第一,光伏组件的产品也大幅增长。数据显示,2015年多晶硅产量超过16.5万吨,同比增长25%,比2013年增加一倍。
市场的不断壮大,意味着竞争也趋于白热化。市场上单晶及多晶电池产业化效率分别达到19.5%和18.3%。为了提高市场的占有率,各家电池厂也提出了很多提高电池片光电转换效率的方案。本专利的浆料就是提高印刷下墨量,提高细栅的高宽比,进而提高电池片的提高太阳能电池光电转换效率。
技术实现要素:
为了克服现有的电池正银浆料达不到要求的不足,本发明提供了一种晶体硅太阳能电池正银浆料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种晶体硅太阳能电池正银浆料,其特征在于它的成分由下列重量百分比的原料组成:
热塑性树脂0.1~6%
银粉70~90%;
玻璃粉1~10%;
有机载体5~15%;
助剂0~3%;
余量为溶剂。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括浆料中添加热塑性树脂,提高了浆料印刷下墨量,从而提高了细栅高宽比。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括热塑性树脂为PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、PC-聚碳酸酯、PVB-聚乙烯醇缩丁醛、聚苯醚、聚砜、聚酯中的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述的有机载体为一种或几种有机树脂与不同挥发速度的有机溶剂组成。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括有机树脂占有机载体的质量百分比的10%~40%,有机树脂选自松香、乙基纤维素、丙烯酸树脂、醋酸纤维素、环氧树脂、甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括有机溶剂占有机载体质量百分比40~90%,有机溶剂选自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、乙二醇丁醚、醇酯十二、乙二醇苯醚、乙二醇苯醚醋酸酯、丙二醇丁醚、邻苯二甲酸二甲酯、柠檬酸三丁酯、DBE、丁基溶酐乙酸酯中的一种或几种。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括助剂包括分散剂或润湿剂至少一种。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括制备权利要求1所述的晶体硅太阳能电池正银浆料的方法包括以下步骤:
步骤1):制备有机载体:按配方比例称取质量分数10%~400%有机树脂,称取质量分数50%~90%的有机溶剂,在75~85℃温度下高速分散1~3小时,得到均一的有机载体;
步骤2):按配方比例称取银粉质量百分比为75~90%、有机载体重量百分比的5~15%,玻璃粉质量百分比1-8%,助剂质量百分1~3%,其它为溶剂,在行星式搅拌机或其它搅拌机里混合均匀,再在三辊机上分散至10μm以下,即可制成晶体硅太阳能电池正银浆料。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述制成的晶体硅太阳能电池正银浆料的最大细度≤7μm、平均细度≤5μm;固体含量为70~95%;粘度为150~400kcps;烧结温度为760~850℃。
本发明的有益效果是,该正银浆料可以提高印刷下墨量,提高浆料的印刷高宽比。该正银浆料用于丝网印刷工艺制作晶体硅太阳能电池,利用该正银浆料制作的硅太阳能电池有较高的转换效率。
具体实施方式
实施例1
本实施例正银导电浆料的组成及其重量百分比:银粉72%、玻璃粉6%、有机载体9%、BYK110为0.5%,聚酯1.5%,其余为溶剂,玻璃粉为PbO-TeO2系列玻璃粉,粒径为0.5~3μm。
制备有机载体:松香9%、乙基纤维素3%、丙烯酸5%、甲基纤维素2%、丁基卡必醇30%、柠檬酸三丁酯40%、DBE15%,在80℃温度下溶解2小时,得到均一的有机载体;
按上述配方比例称取72%、玻璃粉6%、有机载体9%、BYK1100.5%,聚酯1.5%,其余为溶剂,在行星式搅拌机或其它搅拌机里混合均匀,再在三辊机上分散至10μm以下,即可制成晶体硅太阳能电池正银浆料,经过400目网筛过滤,即可得到非常均匀的太阳能电池正面银浆。
该浆料的粘度为185Pa.s(25℃),测试的多晶硅片数为100片,随机抽取两片测试栅线形貌,每片测试3个点,印刷后细栅高宽比0.65,烧结后细栅高宽比0.48,光电转化效率18.3%左右,EL断栅测试达标,对比产线浆料的细栅高宽比0.62,烧结后细栅高宽比0.45,光电转化效率18.1%左右。
实施例2
本实施例正银导电浆料的组成及其重量百分比:银粉82%、玻璃粉3%、有机载体12%、Tego240为1%、聚酰胺2%、聚苯醚3%,其余为溶剂,玻璃粉为PbO-TeO2系列玻璃粉,粒径为0.5~3μm。
制备有机载体:醋酸纤维素3%、环氧树脂3%、丙烯酸5%、羧甲基纤维素3%、丁基卡必醇醋酸酯20%、乙二醇苯醚25%、丁基溶酐乙酸酯15%、醇酯十二20%,在80℃温度下溶解2小时,得到均一的有机载体;
按上述配方比例称取银粉82%、玻璃粉3%、有机载体12%、Tego2401%、聚酰胺2%、聚苯醚3%其余为溶剂,在行星式搅拌机或其它搅拌机里混合均匀,再在三辊机上分散至10μm以下,即可制成晶体硅太阳能电池正银浆料,经过400目网筛过滤,即可得到非常均匀的太阳能电池正面银浆。
该浆料的粘度为237Pa.s(25℃),测试的多晶硅片数为100片,随机抽取两片测试栅线形貌,每片测试3个点,印刷后细栅高宽比0.64,烧结后细栅高宽比0.47,光电转化效率18.2%左右,EL断栅测试达标,对比产线浆料的细栅高宽比0.62,烧结后细栅高宽比0.45,光电转化效率18.1%左右。
实施例3
本实施例正银导电浆料的组成及其重量百分比:银粉90%、玻璃粉2.5%、有机载体6%、Tego270为0.3%、聚乙烯3%、聚乙烯醇缩丁醛1%,聚酰胺2%,其余为溶剂,玻璃粉为PbO-TeO2系列玻璃粉,粒径为0.5~3μm。
制备有机载体:醋酸纤维素3%、松香3%、乙基纤维素2%、羟乙基纤维素丁基5%、卡必醇醋酸酯20%、乙二醇苯醚25%、丁基溶酐乙酸酯15%、醇酯十二20%,在80℃温度下溶解2小时,得到均一的有机载体;
按上述配方比例称取银粉90%、玻璃粉2%、有机载体6%、Tego270为0.3%、聚乙烯3%、聚乙烯醇缩丁醛1%,聚酰胺2%,其余为溶剂,在行星式搅拌机或其它搅拌机里混合均匀,再在三辊机上分散至10μm以下,即可制成晶体硅太阳能电池正银浆料,经过400目网筛过滤,即可得到非常均匀的太阳能电池正面银浆。
该浆料的粘度为290Pa.s(25℃),测试的多晶硅片数为100片,随机抽取两片测试栅线形貌,每片测试3个点,印刷后细栅高宽比0.67,烧结后细栅高宽比0.49,光电转化效率18.4%左右,EL断栅测试达标,对比产线浆料的细栅高宽比0.62,烧结后细栅高宽比0.45,光电转化效率18.1%左右。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。