本发明涉及一种太阳能电池浆料及其制备方法,更具体地说，它涉及一种低光衰太阳能电池正面银浆及其制备方法。
背景技术：
：随着化石能源的短缺和人们对二氧化碳排放的关注，太阳能发电技术得到了跳跃式的发展。而晶体硅太阳能电池技术作为太阳能发电技术的主体，一直备受人们的关注，其光电转换效率不断提升。太阳能电池的优劣除取决于所使用的晶硅材料中的载流子浓度、分布和迁移率，还受到电池正负极电极性能的影响。其中正面电极直接影响着串联电阻、分流电阻、填充因子和光电转换效率，因此正面电极银浆的质量决定了太阳能电池的性能。导电银浆主要包括三个组成部分，大部分(80～93％)的银粉，有机载体(5～15％)和玻璃粉(0.5～8％)。在正银银浆中，除了主体银粉以外，玻璃粉的组成和含量对电池片的最终效率有极为关键的影响。同时，银浆中的玻璃粉成分对制成的硅基电池的栅线的可焊性和拉力有决定性的影响。栅线可焊性不好，会影响电池的产率和良率。而拉力达不到一定的数值，则电池无法封装制成组件，而且会影响电池的使用寿命。目前所制备的硅基太阳能电池，尤其是单晶硅电池存在一个严重问题就是光致衰减(lightinduceddegradation)现象,降低了太阳能电池的实际使用效率。对硅基太阳能电池的光致衰减现象有过许多研究和讨论，目前还没有明确的结论，但主流的观点认为光衰主要是由硅单晶(或多晶)中的b-o对所引起。为降低光衰现象，比较有效的方法就是在硅单晶(或多晶)制备过程中用ga掺杂来替代b掺杂，从而降低b-o对在硅基体中的比例。众多的实验数据已经证明，ga掺杂确实可以有效降低光衰现象。但是，由于ga在硅中的偏析系数极小(k0＝0.008)，生长得到的硅单晶棒电阻变化大，可利用率降低，不利于大规模推广。因此，光伏行业急需可以大规模推广的解决光衰问题的方法。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低光衰太阳能电池正面银浆及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种低光衰太阳能电池正面银浆，其特征在于：由以下质量百分比的成分组成：银粉80％～93％，有机载体5％～15％，玻璃粉0.5％～6％，其中所述银粉为纯度为99.9％～99.999％，平均粒度在0.5um～10um,优选平均粒度在0.5um～3um，所述玻璃粉为tpbg玻璃粉。作为优选的，所述银粉单粒形貌为球形或近球形。作为优选的，所述有机载体包括有机载体原料和有机溶剂，所述有机载体原料包括乙基纤维素树脂、松香树脂、丙烯酸树脂，所述有机溶剂包括丙二醇丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、、醚类、增塑剂和表面活性剂中的一种或多种组合。作为优选的，所述tpbg玻璃粉的组成为：质量百分比为30-70％的teo2，质量百分比为5～30％的pbo,质量百分比为5～30％的bi2o3，质量百分比为0.1～5％的ga2o3,质量百分比为1～10％的li2co3,质量百分比0～5％的zno、质量百分比为0～5％的al2o3、质量百分比为0～5％的sio2。制备所述的低光衰太阳能电池正面银浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤1)制备有机载体：取质量百分比为10％～15％乙基纤维素树脂，质量百分比为2％～8％松香树脂，质量百分比为2％～15％丙烯酸树脂，加入质量百分比为60％～90％溶剂，在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，1～2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2)制备玻璃粉：将称量好的上述玻璃粉原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1400℃，保温0.5～1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中淬火后，球磨至0.5～2um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。3)银浆混合：取质量百分比为80％～93％的银粉、质量百分比为10％～15％第一步中的有机载体、质量百分比为0.5％～5％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。4)银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨2～5次，研磨至外观细腻，均匀无明显颗粒。用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。本发明相对现有技术相比具有：本发明涉及一种新型的碲酸盐玻璃粉体系，该玻璃粉为te-pb-bi-ga玻璃体系，该tpbg玻璃体系采用碲铅铋化合物组合。在此玻璃组分中，为降低硅片的光致衰减，有意的添加一定量的ga元素，经过实验验证可以在有效的提高硅基电池的光电转换效率同时降低了光致衰减率，组分配方中的镓元素在高温快烧过程中可以扩散到硅基体中，以ga-o对代替b-o对，从而降低光致衰减现象。附图说明图1为本发明低光衰太阳能电池正面银浆及其制备方法测试所得的二次离子质谱图。具体实施方式下面结合附图对本发明低光衰太阳能电池正面银浆及其制备方法的实施例做进一步说明。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种低光衰太阳能电池正面银浆，由以下质量百分比的成分组成：银粉80％～93％，有机载体5％～15％，玻璃粉0.5％～6％，其中所述银粉为纯度为99.9％～99.999％，平均粒度在0.5um～10um,优选平均粒度在0.5um～3um，玻璃粉为tpbg玻璃粉。银粉单粒形貌为球形或近球形。本发明涉及一种新型的碲酸盐玻璃粉体系，该玻璃粉为te-pb-bi-ga玻璃体系，该tpbg玻璃体系采用碲铅铋化合物组合。在此玻璃组分中，为降低硅片的光致衰减，有意的添加一定量的ga元素，经过实验验证在有效的提高硅基电池的光电转换效率同时降低了光致衰减率，组分配方中的镓元素在高温快烧过程中可以扩散到硅基体中，以ga-o对代替b-o对，从而降低光致衰减现象有机载体包括有机载体原料和有机溶剂，有机载体原料包括乙基纤维素树脂、松香树脂、丙烯酸树脂，有机溶剂包括丙二醇丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、、醚类、增塑剂和表面活性剂中的一种或多种组合。tpbc玻璃粉的组成为：质量百分比为30-70％的teo2，质量百分比为5～30％的pbo,质量百分比为5～30％的bi2o3，质量百分比为0.1～5％的ga2o3,质量百分比为1～10％的li2co3,质量百分比0～5％的zno、质量百分比为0～5％的al2o3、质量百分比为0～5％的sio2。制备低光衰太阳能电池正面银浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤1)制备有机载体：取质量百分比为10％～15％乙基纤维素树脂，质量百分比为2％～8％松香树脂，质量百分比为2％～15％丙烯酸树脂，加入质量百分比为60％～90％溶剂，在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，1～2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2)制备玻璃粉：将称量好的上述玻璃粉原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1400℃，保温0.5～1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中淬火后，球磨至0.5～2um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。3)银浆混合：取质量百分比为80％～93％的银粉、质量百分比为10％～15％第一步中的有机载体、质量百分比为0.5％～5％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。4)银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨2～5次，研磨至外观细腻，均匀无明显颗粒。用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。下面是该组分在实际生产中的制备工艺流程：玻璃配方分组：teo2pbobi2o3ga2o3li2co3znoal2o3sio2g166.00％20.50％5.00％0.50％5.00％0.50％1.00％1.50％g250.00％30.00％11.50％1.30％3.00％2.00％0.50％1.70％g337.50％23.00％25.00％2.80％3.00％3.00％2.20％3.50％g447.00％10.00％25.00％5.00％8.00％0.50％1.00％3.50％g532.50％30.00％24.50％3.00％3.00％1.00％1.00％5.00％一：1、制备有机载体：取质量百分比为15％乙基纤维素树脂，质量百分比为8％松香树脂，质量百分比为10％丙烯酸树脂，加入质量百分比为67％溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、石油醚的一种或多种混合物)在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2、制备玻璃粉：取g1配方玻璃粉，将称量好的上述原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1400℃，保温1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中水淬后，球磨至1um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。3、银浆混合：取质量百分比为89％的银粉、质量百分比为8.5％第一步中的有机载体、质量百分比为2.5％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。4、银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨5次，用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。二：1、制备有机载体：取质量百分比为15％乙基纤维素树脂，质量百分比为5％松香树脂，质量百分比为10％丙烯酸树脂，加入质量百分比为70％溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、石油醚的一种或多种混合物)在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2、制备玻璃粉：取g2配方玻璃粉，将称量好的上述原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1400℃，保温1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中水淬后，球磨至1um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。3、银浆混合：取质量百分比为89.5％的银粉、质量百分比为7.8％第一步中的有机载体、质量百分比为2.7％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。4、银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨5次，研磨至外观细腻，均匀无明显颗粒。用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。三：1、制备有机载体：取质量百分比为7％乙基纤维素树脂，质量百分比为5％松香树脂，质量百分比为15％丙烯酸树脂，加入质量百分比为73％溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、石油醚的一种或多种混合物)在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2、制备玻璃粉：取g3配方玻璃粉，将称量好的上述原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1200℃，保温1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中水淬后，球磨至1um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。银浆混合：取质量百分比为89％的银粉、质量百分比为8％第一步中的有机载体、质量百分比为3％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。3、银浆混合：取质量百分比为91％的银粉、质量百分比为6.5％第一步中的有机载体、质量百分比为2.5％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。4、银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨5次，研磨至外观细腻，均匀无明显颗粒。用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。四：1、制备有机载体：取质量百分比为13％乙基纤维素树脂，质量百分比为5％松香树脂，质量百分比为8％丙烯酸树脂，加入质量百分比为75％溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、石油醚的一种或多种混合物)在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2、制备玻璃粉：取g4配方玻璃粉，将称量好的上述原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1200℃，保温1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中水淬后，球磨至1um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。3、银浆混合：取质量百分比为89.6％的银粉、质量百分比为8.1％第一步中的有机载体、质量百分比为2.3％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。4、银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨5次，研磨至外观细腻，均匀无明显颗粒。用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。五：1、制备有机载体：取质量百分比为15％乙基纤维素树脂，质量百分比为8％松香树脂，质量百分比为10％丙烯酸树脂，加入质量百分比为67％溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、石油醚的一种或多种混合物)在80～150℃的温度下以边加热边搅拌的方式溶解，2小时后可以得到均匀透明的有机载体。2、制备玻璃粉：取g5配方玻璃粉，将称量好的上述原料经混料机混合均匀后在置于高温马弗炉内，温度控制在800℃～1200℃，保温1小时。将熔化后的玻璃熔浆倒入去离子水中水淬后，球磨至1um再经325～400目筛网过筛即可得到适合的玻璃粉料备用。3、银浆混合：取质量百分比为90％的银粉、质量百分比为8％第一步中的有机载体、质量百分比为2％第二步中的玻璃粉混合搅拌均匀。银浆分散：将第三步中所述搅拌均匀后的原料放入三辊研磨机内充分研磨5次，用刮板细度剂测量细度<10um，即可制成硅基太阳能电池用的银浆浆料。将上述银浆作为正银浆料用360目丝网印刷于156x156多晶硅片上(厚度180±5um)，背面al背场和背面电极银浆均使用商业化浆料，经烘干、烧结后测试的电性能均值如下表：通过对比商用对比样，可以看到在多个组分上，该系列正银浆料均可以达到甚至超越市售产品，可以实现完全替代。从而提高现有正银浆料的技术水平。在该玻璃配方中，根据元素周期表性质相似原理，te有可能被se替代，ga有可能被in替代。同时，在玻璃粉原料，不仅限于氧化物，其他可能在烧制过程中形成该体系的化合物如含有此元素的金属单质，氯化物，氟化物，溴化物均应在本专利的保护范围内。为对比光致衰减率，将上述银浆与对比浆料作为正银浆料用360目丝网印刷于156x156单晶硅片上(厚度180±5um)，背面al背场和背面电极银浆均使用商业化浆料，经烘干、烧结后测试的效率，然后将所制备的电池片放置于室外联续光照96小时，测试其效率变化，如下表所示：样品初始效率第一天第二天第三天第四天衰减率实施例319.665％19.134％19.178％19.189％19.074％3.01％ga元素的掺杂可以有效的替代b-o而形成ga-o对，从而降低光衰，在利用本发明正银的太阳能电池硅片上，在去除银栅线之后，利用二次离子质谱，获得的二次离子质谱图见说明书附图图1，可以清楚的看到ga原子在硅片本体中的掺杂与浓度分布，从而证实了上述观点。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12