一种太阳能电池电极用导电银浆及其制备方法与流程

文档序号:14862274发布日期:2018-07-04 08:16阅读:481来源:国知局

本发明涉及一种导电浆料,具体涉及一种太阳能电池电极用导电银浆及其制备方法,属于太阳能电池技术领域。



背景技术:

太阳能电池是一种新能源,其工作原理在于半导体pn结的光生伏特效应,将光能转化为电能以供用电设备使用或被电荷存储设备储存。构成太阳能电池表面的导电物质主要有背面铝浆印刷层和正面印刷电极,太阳能电池用导电银浆通常由银粉、玻璃粉和助剂组成,其中银粉起导电作用,助剂起性能优化作用,玻璃粉主要是刻蚀硅片表面的反光膜,并使银粉与硅片形成欧姆接触。

目前,行业内对银浆的研究如火如荼,性能优化在不断探索中,银浆会影响异质结太阳能电池的填充因子,从而影响其转换效率,而且,研究发现,银浆固化时多需要较高的温度(50℃以上),高温环境会导致太阳能硅片的光电转换效率降低,因而,有必要开发一种能够妥善解决上述问题的导电银浆。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种近常温固化的导电银浆。

为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:

一种太阳能电池电极用导电银浆,包括如下重量份的各组分:银粉30-50份、锌粉3-5份、玻璃粉2-4份、无机填料2-6份、溶剂1-15份及添加剂0.5-5份,所述无机填料由氧化钙和二氧化硅按照1:1的质量比混合制得。

优选地,前述银粉为球形纳米银粉,其粒径中值d50=100-150nm。

更优选地,前述锌粉为纳米锌粉,其粒径中值d50=80-200nm。

再优选地,前述玻璃粉为微米级或亚微米级尺寸,选用bi-ti-zn-v氧化物玻璃体系,软化温度为480-500℃。

更优选地,前述溶剂为乙醇和/或丙醇。

优选地,前述添加剂为固化剂、增塑剂、流平剂及增稠剂中的一种或多种。

优选地,前述固化剂为咪唑类固化剂,所述增塑剂为磷酸二乙酯,所述流平剂为丙烯酸甲酯,所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

此外,本发明还公开如前所述的一种太阳能电池电极用导电银浆的制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份称量各原料,备用;

s2、将银粉和锌粉置于球磨机中球磨混合1-2h,得到混合纳米粉,备用;

s3、将混合纳米粉、玻璃粉及无机填料加入反应釜中,边搅拌边向反应釜中逐滴滴加溶剂,同时将反应釜缓慢升温至50-70℃;

s4、待溶剂滴加完毕后,将添加剂混合均匀后投入反应釜中,边搅拌边降温至室温,陈化2h后卸料,得到糊浆状物料,即为导电浆料。

本发明的有益之处在于:本发明的导电浆料在的固化温度为30℃左右,几乎接近常温,在太阳能电池制备完成后无需高温固化导电浆料,避免高温制程下太阳能电池光电效率转换的劣化,且该制备工艺过程简单,可操作性强,适用于工业化推广应用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例1

本实施例的一种太阳能电池电极用导电银浆,包括如下重量份的各组分:银粉30份、锌粉3份、玻璃粉2份、无机填料2份、溶剂1份及添加剂0.5份,所述无机填料由氧化钙和二氧化硅按照1:1的质量比混合制得。

其中,银粉为球形纳米银粉,其粒径中值d50=100-150nm,锌粉为纳米锌粉,其粒径中值d50=80-200nm,玻璃粉为微米级或亚微米级尺寸,选用bi-ti-zn-v氧化物玻璃体系,软化温度为480-500℃,溶剂为乙醇和/或丙醇,添加剂为固化剂、增塑剂、流平剂及增稠剂中的一种或多种。

具体地,固化剂为咪唑类固化剂,增塑剂为磷酸二乙酯,流平剂为丙烯酸甲酯,增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

本实施例的太阳能电池电极用导电银浆的制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份称量各原料,备用;

s2、将银粉和锌粉置于球磨机中球磨混合1-2h,得到混合纳米粉,备用;

s3、将混合纳米粉、玻璃粉及无机填料加入反应釜中,边搅拌边向反应釜中逐滴滴加溶剂,同时将反应釜缓慢升温至50-70℃;

s4、待溶剂滴加完毕后,将添加剂混合均匀后投入反应釜中,边搅拌边降温至室温,陈化2h后卸料,得到糊浆状物料,即为导电浆料。

实施例2

本实施例的一种太阳能电池电极用导电银浆,包括如下重量份的各组分:银粉40份、锌粉4份、玻璃粉3份、无机填料4份、溶剂5份及添加剂3份,所述无机填料由氧化钙和二氧化硅按照1:1的质量比混合制得。

其中,银粉为球形纳米银粉,其粒径中值d50=100-150nm,锌粉为纳米锌粉,其粒径中值d50=80-200nm,玻璃粉为微米级或亚微米级尺寸,选用bi-ti-zn-v氧化物玻璃体系,软化温度为480-500℃,溶剂为乙醇和/或丙醇,添加剂为固化剂、增塑剂、流平剂及增稠剂中的一种或多种。

具体地,固化剂为咪唑类固化剂,增塑剂为磷酸二乙酯,流平剂为丙烯酸甲酯,增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

本实施例的太阳能电池电极用导电银浆的制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份称量各原料,备用;

s2、将银粉和锌粉置于球磨机中球磨混合1-2h,得到混合纳米粉,备用;

s3、将混合纳米粉、玻璃粉及无机填料加入反应釜中,边搅拌边向反应釜中逐滴滴加溶剂,同时将反应釜缓慢升温至50-70℃;

s4、待溶剂滴加完毕后,将添加剂混合均匀后投入反应釜中,边搅拌边降温至室温,陈化2h后卸料,得到糊浆状物料,即为导电浆料。

实施例3

本实施例的一种太阳能电池电极用导电银浆,包括如下重量份的各组分:银粉50份、锌粉5份、玻璃粉4份、无机填料6份、溶剂15份及添加剂5份,所述无机填料由氧化钙和二氧化硅按照1:1的质量比混合制得。

其中,银粉为球形纳米银粉,其粒径中值d50=100-150nm,锌粉为纳米锌粉,其粒径中值d50=80-200nm,玻璃粉为微米级或亚微米级尺寸,选用bi-ti-zn-v氧化物玻璃体系,软化温度为480-500℃,溶剂为乙醇和/或丙醇,添加剂为固化剂、增塑剂、流平剂及增稠剂中的一种或多种。

具体地,固化剂为咪唑类固化剂,增塑剂为磷酸二乙酯,流平剂为丙烯酸甲酯,增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

本实施例的太阳能电池电极用导电银浆的制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份称量各原料,备用;

s2、将银粉和锌粉置于球磨机中球磨混合1-2h,得到混合纳米粉,备用;

s3、将混合纳米粉、玻璃粉及无机填料加入反应釜中,边搅拌边向反应釜中逐滴滴加溶剂,同时将反应釜缓慢升温至50-70℃;

s4、待溶剂滴加完毕后,将添加剂混合均匀后投入反应釜中,边搅拌边降温至室温,陈化2h后卸料,得到糊浆状物料,即为导电浆料。

对比例

本对比例的一种太阳能电池电极用导电银浆,包括如下重量份的各组分:银粉40份、玻璃粉3份、无机填料4份、溶剂5份及添加剂3份,所述无机填料由氧化钙和二氧化硅按照1:1的质量比混合制得。

其中,银粉为球形纳米银粉,其粒径中值d50=100-150nm,玻璃粉为微米级或亚微米级尺寸,选用bi-ti-zn-v氧化物玻璃体系,软化温度为480-500℃,溶剂为乙醇和/或丙醇,添加剂为固化剂、增塑剂、流平剂及增稠剂中的一种或多种。

具体地,固化剂为咪唑类固化剂,增塑剂为磷酸二乙酯,流平剂为丙烯酸甲酯,增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

本实施例的太阳能电池电极用导电银浆的制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份称量各原料,备用;

s2、将银粉置于球磨机中球磨混合1-2h,备用;

s3、将纳米银粉、玻璃粉及无机填料加入反应釜中,边搅拌边向反应釜中逐滴滴加溶剂,同时将反应釜缓慢升温至50-70℃;

s4、待溶剂滴加完毕后,将添加剂混合均匀后投入反应釜中,边搅拌边降温至室温,陈化2h后卸料,得到糊浆状物料,即为导电浆料。

经检测,实施例1-3的导电浆料在的固化温度为30℃左右,几乎接近常温,而对比例的固化温度为50℃,与市场上常用的导电银浆固化温度基本相同,因而,本发明太阳能电池制备完成后无需高温固化导电浆料,避免高温制程下太阳能电池光电效率转换的劣化,且该制备工艺过程简单,可操作性强,适用于工业化推广应用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

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