一种晶体硅太阳能电池正银浆料及其制备方法与流程

文档序号:12864832阅读:385来源:国知局

本发明涉及电子材料技术领域,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。由于在浆料涂膜在烧制过程中收缩,接触电阻增加或者产生微裂纹,这些问题对太阳能电池的性能产生不利影响。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:

为了克服现有的浆料涂膜在烧制过程中收缩和产生微裂纹的不足,本发明提供了一种晶体硅太阳能电池正银浆料及其制备方法,通过改变各组分比例和增添拉力助剂来解决问题。

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,其组分质量百分含量如下:1~90%银粉,0.02~0.1%烧结抑制剂,5~15%有机载体,1~8%玻璃粉,0~3%助剂,其中银粉为导电材料。

进一步的,包括银粉为平均粒径1~3.5μm、振实密度4~6g/m3的球状银粉,使得制作的正银浆料焊接拉力更高。

进一步的,包括烧结抑制剂为从co、ru、rh、pd、w、re、os、ir、pt中选择的一种或几种金属或金属氧化物或其金属树脂酸盐。

进一步的,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,有机载体中的有机树脂制作的正银浆料稳定性更好,能保证印刷的流畅性。

进一步的,包括有机树脂占有机载体质量百分比的2%~50%,有机树脂选自松香、乙基纤维素、醋酸纤维素、丙烯酸树脂、聚酯、醇酸树脂、聚酰胺中的一种或几种。

进一步的,包括有机溶剂占有机载体质量百分比的50~98%,有机溶剂选自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、dbe、txib、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。

进一步的,包括助剂包括至少一种分散剂或润湿剂。

一种晶体硅太阳能电池正银浆料的制备方法,其制备步骤如下:

步骤一:制备有机载体:按配方比例称取质量分数2%~50%的有机树脂,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;

步骤二:按配方比例称取平均粒径1~3.5μm、振实密度4~6g/m3的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%,烧结抑制剂0.02~0.1%,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。

进一步的,包括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85~95%,粘度为150~400kcps,烧结温度为760~850℃。

本发明的有益效果是,

(1)通过添加拉力助剂,在不影响电性能的前提下,提高了正面电极的焊接拉力,在一定程度上提高了电池的使用寿命;

(2)通过添加金属或金属氧化物或其金属树脂酸盐的烧结抑制剂,解决浆料在烧结过程中由于浆料的收缩引起的问题,避免烧结过程中产生的缺陷。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

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80%、玻璃粉3%、有机载体6%、co2o30.02%、pd2s30.01%、byk1100.2%,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%、乙基纤维素2%、聚酯5%,乙二醇苯醚50%、丁基卡必醇醋酸酯20%、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80%、玻璃粉3%、有机载体6%、co2o30.02%、pd2s30.01%、byk1100.2%,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。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℃),测试的多晶硅片数为100片,测试的多晶硅片数为100片,光电转化效率18.47%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78%、玻璃粉4.5%、有机载体8%、w2o30.05%,其余为溶剂,其中银粉的粒径为粒径1.5~3.5μm、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0.5~3μm。

制备有机载体:丙烯酸树脂3%、聚酰胺2%、醋酸纤维素10%、松油醇20%、丙二醇丁醚20%、柠檬酸三丁酯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78%、玻璃粉4.5%、有机载体8%、w2o30.05%,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℃),测试的多晶硅片数为100片,测试的多晶硅片数为100片,光电转化效率18.49%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85%、玻璃粉4%、有机载体7%、os2so30.02%、re2co30.02%。其中银粉的粒径为粒径1.5~3.5μm、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0.5~3μm。

制备有机载体:丙烯酸树脂3%、聚酯8%、丙二醇丁醚50%、松油醇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85%、玻璃粉4%、有机载体7%、os2so30.02%、re2co30.02%,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,测试的多晶硅片数为100片,测试的多晶硅片数为100片,光电转化效率18.41%左右。

上述实施例和对比产线例阳能电池性能如下表1所示。

表1各实施例和对比产线例阳能电池性能

综上,本发明在浆料中添加烧结抑制剂来避免烧结过程中产生的缺陷,在一定程度上减低电池片的串联电阻,提高了电池片的并联电阻。

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。

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