一种硅太阳能电池用背银浆料及其制备方法与流程

文档序号:14038530阅读:178来源:国知局

本发明属于太阳能电子技术领域,具体涉及一种硅太阳能电池用背银浆料及其制备方法。



背景技术:

晶体硅太阳能电池正面银导电浆料主要由导电功能相、无机粘结剂、有机载体及添加剂等三部分原配制而成。导电相可以选用金、银、铂、钯等导电导热性能良好的金属粉末。由于银粉具有良好的导电导热性能,且相对于其他的贵金属来说价格便宜,被广泛用作导电浆料的导电相;无机粘结剂为玻璃粉,它决定着导电浆料对太阳能电池减反射膜的穿透能力和电极对硅基片的结合力,并且无机粘结剂对欧姆接触电阻也有重要作用。

随着晶体硅太阳能电池制造技术的不断更新进步,电池浆料技术,必须跟踪由新材料、新工艺应用所带来的太阳能电池技术的新变化、新特点,随着电子产品无铅化要求,银浆无铅化技术也是目前发展的必然趋势;高性能低成本导电银浆将成为具有竞争力的新一代能源产品。

专利cn102426874提供了一种硅太阳能电池正面电极用导电浆料,浆料包括导电银粉、有机载体、粘合剂、溶剂和助剂,其中,所述导电浆料还包括添加剂,所述添加剂选自三氯化磷和红磷以及磷酸三丁酯中的一种或几种,专利中使用的银粉为微米级,玻璃粉为bi2o3-b2o3-sio2体系玻璃粉或bi2o3-b2o3-zno体系玻璃粉。本发明提供了一种硅太阳能电池用背银浆料及其制备方法,用纳米银粉替代现在市场上使用的微米银粉,生产的浆料颗粒更小,可适用于更大目数的丝网印刷,从而得到细密程度更高的电极涂层,同时使用bi2o3、b2o3、zno、sio2和tio2来制备玻璃粉,因为sio2为硅氧四面体结构,致密、键能大,故形成的玻璃稳定,抗水性好。将玻璃的网络结构控制在一定的数量内,玻璃的稳定性能才能达到最优。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种硅太阳能电池用背银浆料及其制备方法,用纳米银粉替代现在市场上使用的微米银粉,生产的浆料颗粒更小,得到细密程度更高的电极涂层,因为sio2的硅氧四面体结构,致密、键能大,故形成的玻璃稳定,抗水性好。

为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种硅太阳能电池用背银浆料,包括以下重量份材料:

其中,所述银粉的制备方法为:

将30g/l的抗坏血酸溶液与羧甲基纤维素混合,控制羧甲基纤维素和抗坏血酸的质量比为0.015-0.02:1,在60℃下搅拌2h,冷却静置5h后,利用ph调节剂将ph控制在2-3,加热溶液至30℃,并加入50g/lagno3溶液,在300r/min搅拌3min,将反应物沉淀、过滤,洗涤后干燥过30μm筛即得银粉;

其中,所述有机载体包括60%乙基纤维素树脂、30%丁基卡必醇、10%松油醇;

其中,所述无铅玻璃粉包括以下重量份的材料:65-70%bi2o3,10-15%b2o3,10-12%zno,14-18%sio2,5-8%tio2,称取各材料混合,研磨,经过熔炼、淬水后烘干得到玻璃小颗粒,球磨即得到玻璃粉。

这种硅太阳能电池用背银浆料的制备方法包括:

1)制备银粉和无铅玻璃粉;

2)将氧化钠、银粉和无铅玻璃粉加入有机载体内,随后按重量份比加入byk-163分散剂、邻苯二甲酸二乙酯、改性氢化蓖麻油、乙基纤维素,搅拌机转动混合,转速为600-800r/min,辊轧5-8次,丝网过滤即得到太阳能电池用背银浆料。

优选地,所述ph调节剂为浓氨水和浓硝酸。

优选地,所述洗涤方法为水洗3次,醇洗3次。

本发明的有益效果是:

1.用纳米银粉替代现在市场上使用的微米银粉的优点:①用纳米银粉所生产的浆料颗粒更小,可适用于更大目数的丝网印刷,从而得到细密程度更高的电极涂层;②在银浆中用用纳米银粉末替代微米银粉,可减少银用量,降低生产成本;③由于纳米银粉的熔点较低,制得的银浆料烧结温度降低。

2.因为sio2为硅氧四面体结构,致密、键能大,故形成的玻璃稳定,抗水性好。玻璃的网络结构必须在一定的数量内,玻璃的稳定性能才能达到最优。而硼矸是溶于水的,故硼矸形成的玻璃化学稳定性较差,所以提高低熔玻璃的耐水性,要控制硼矸的含量。

具体实施方式

下面结合具体实施例方式对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例1:

1)无铅玻璃粉制备:称取各材料,70%bi2o3,15%b2o3,12%zno,18%sio2,8%tio2,混合,研磨,经过熔炼、淬水后烘干得到玻璃小颗粒,球磨即得到玻璃粉;

2)银粉制备:将30g/l的抗坏血酸溶液与羧甲基纤维素混合,控制羧甲基纤维素和抗坏血酸的质量比为0.02:1,在60℃下搅拌2h,冷却静置5h后,利用浓氨水和浓硝酸将ph控制在3,加热溶液至30℃,并加入50g/lagno3溶液,在300r/min搅拌3min,将反应物沉淀、过滤,水洗3次,醇洗3次,洗涤后干燥过30μm筛即得银粉;

3)按照重量份称取材料:银粉77份、有机载体35份、byk-163分散剂1份、氧化钠0.5份、无铅玻璃粉5份、邻苯二甲酸二乙酯4份、改性氢化蓖麻油0.5份、乙基纤维素2份;

其中,所述有机载体包括60%乙基纤维素树脂、30%丁基卡必醇、10%松油醇;

将氧化钠、银粉和无铅玻璃粉加入有机载体内,随后按重量份比加入byk-163分散剂、邻苯二甲酸二乙酯、改性氢化蓖麻油、乙基纤维素,搅拌机转动混合,转速为800r/min,辊轧8次,丝网过滤即得到太阳能电池用背银浆料。

对比例1:

相对于实施例1,对比例1中使用的银粉为微米级。

对比例2:

相对于实施例1,对比例2中无铅玻璃粉未加入sio2。

实施例1,对比例1-2中制备的太阳能电池用背银浆料的性能结果:

数据显示,实施例1中各性能相对于对比例1-2中均有一定的提升,这是由于纳米银粉替代现在市场上使用的微米银粉,生产的浆料颗粒更小,可适用于更大目数的丝网印刷,从而得到细密程度更高的电极涂层,同时使用bi2o3、b2o3、zno、sio2和tio2来制备玻璃粉,因为sio2为硅氧四面体结构,致密、键能大,故形成的玻璃稳定,抗水性好。将玻璃的网络结构控制在一定的数量内,玻璃的稳定性能才能达到最优。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

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