一种PERC晶体硅太阳能电池正银浆料及其制备方法与流程

本发明涉及电子材料技术领域，尤其是一种perc晶体硅太阳能电池正银浆料及其制备方法。

背景技术：

当前，随着社会的发展能耗越来越大，传统化石能源日益短缺，其对环境造成的危害也日渐突出，这就使得太阳能作为一种清洁、安全和可再生能源二备受关注。太阳能电池是当前世界开发和利用太阳能的一种普遍形势，而导电银浆是制备太阳能电池的主要原材料。

钝化发射极及背局域接触电池（perc）最早是由新南威尔士大学研发的，由于对电池进行了双面钝化，背面电极采用局域接触的形式，有效地降低了表面复合，减少了电池的翘曲断裂。另外，对电池背面进行了抛光处理，提高了对长波的吸收。perc电池浆料的烧结温度为850～880℃，低于常规电池银浆的烧结温度。在此烧结温度下，常规背银出现接触电阻变大，并导致光电转化效率降低。本发明提供了一种perc局部背钝化电池技术的正面导电银浆。

因此，研制解决浆料烧制产生的相关问题的太阳能电池正面导电银浆料，对于形成我国太阳能电池配套用银粉及导电浆料自主知识产权，促进我国太阳能电池工业的技术革新，满足未来市场的巨大需要有重大意义。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种perc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perc晶体硅太阳能电池正银浆料，该浆料由以下质量百分比的组分组成：

1～90%银粉，

0.01～0.2%助熔剂，

5～15%有机载体，

1～8%玻璃粉；

0～3%助剂。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括银粉为球状的导电材料，平均粒径为0.5～3微米、振实密度为4.5～6g/m³。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括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，其中有机树脂占有机载体的质量百分比的2%～50%，有机溶剂占有机载体质量百分比50～98%。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括有机树脂选自松香、乙基纤维素、醋酸纤维素、丙烯酸树脂、氯醋树脂、聚酯、醇酸树脂、聚酰胺中的一种或几种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括有机溶剂选自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇丁醚、醇酯十二、邻苯二甲酸二甲酯、柠檬酸三丁酯中的一种或几种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括助熔剂为为从la、ce、nd、eu、gd、tm、er中选择的一种或几种金属或其金属氧化物或其金属树脂酸盐。

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中的一种或两种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括制备方法如下：

步骤1)：制备有机载体：按配方比例称取质量分数2%～50%有机树脂，称取质量分数50%～98%的有机溶剂，在75～85℃温度下高速搅拌溶解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为导电材料，平均粒径0.5～3微米、振实密度4.5～6g/m3的球状银粉，球状银粉质量百分比为1～90%、有机载体重量百分比的5～15%，玻璃粉质量百分比1～8%，助熔剂0.01～0.2%，助剂质量百分比0～3%，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，进一步包括制成的晶体硅太阳能电池正银浆料的最大细度≤7微米、平均细度≤5微米；固体含量为85～95％；粘度为150～400kcps；烧结温度为760～850℃。

本发明的有益效果是，本发明主要解决perc工艺低温烧结烧制产生的相关问题，通过在浆料中添加助熔剂来降低浆料的烧结温度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是各实施例和常规印刷产线太阳能电池性能对比图。

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85%、玻璃粉3%、有机载体8%、ce2o30.02%、la2o30.05%、byk1800.2%，其余为溶剂。其中银粉的粒径为粒径1～3.5微米、振实密度4～6g/m³的球状银粉；玻璃粉为pbo-teo2系列玻璃粉，粒径为0.5～3微米。

制备有机载体：松香1%、醋酸纤维素2%、聚酯5%，邻苯二甲酸二甲酯30%、丁基卡必醇醋酸酯30%、醇酯十二30%，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85%、玻璃粉3%、有机载体8%、ce2o30.02%、la2o30.05%、byk1800.2%，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。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250pa.s（25℃），测试的单晶硅片数为100片，测试的单晶硅片数为100片，光电转化效率19.73%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75%、玻璃粉5%、有机载体10%、nd2o30.02%、eu0.02%，其余为溶剂。其中银粉的粒径为粒径1.5～3.5微米、振实密度4～6g/m³的球状银粉；玻璃粉为pbo-teo2系列玻璃粉，粒径为0.5～3微米。

制备有机载体：乙基纤维素3%、聚酰胺2%、醋酸纤维素10%、松油醇20%、丙二醇丁醚20%、醇酯十二30%，在80℃温度下溶解2小时，得到均一的有机载体；

按配方比例称取银粉75%、玻璃粉5%、有机载体10%、nd2o30.02%、eu0.02%，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。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220pa.s（25℃），测试的单晶硅片数为100片，光电转化效率19.61%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80%、玻璃粉3%、有机载体5.5%、gd2so30.02%、er2co30.02%，其余为溶剂。其中银粉的粒径为粒径1.5～3.5微米、振实密度4～6g/m³的球状银粉；玻璃粉为pbo-teo2系列玻璃粉，粒径为0.5～3微米。

制备有机载体：丙烯酸树脂3%、氯醋树脂8%、丙二醇丁醚50%、乙二醇丁醚40%在80℃温度下溶解2小时，得到均一的有机载体；

按配方比例称取银粉80%、玻璃粉3%、有机载体5.5%、gd2so30.02%、er2co30.02%，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。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320pa.s（25℃），具有非常好的正面电极焊接拉力，测试的单晶硅片数为100片，光电转化效率19.58%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。