一种高效纳米银包覆玻璃粉及掺杂纳米氧化物导电浆料及制备方法与流程

文档序号:20498374发布日期:2020-04-21 22:34阅读:628来源:国知局

本发明涉及一种用于n型硅片的高效纳米银包覆玻璃粉及掺杂纳米氧化物导电浆料,本发明还涉及一种制备高效n型纳米银包覆玻璃粉及掺杂纳米氧化物导电浆料的方法。



背景技术:

能源与环境危机的压力,使市场对高效率、低成本的太阳能电池的需求越发迫切。本专利着重对晶硅太阳能n型电池的前电极银铝浆进行了改性和掺杂研究,包括采用纳米银包覆玻璃粉和添加纳米低熔点氧化物的方式,对电极导电率、接触电阻、烧结致密性进行深入研究。

采用纳米银包覆玻璃粉的方式,在保证ff比较好的情况下,有利于解决uoc难以提高的难题;采用添加纳米氧化物的方式,由于纳米氧化物的纳米特性,能有效的提高银粉、铝粉、玻璃粉一起的烧结致密性,从而起到了提高ff的效果。



技术实现要素:

本发明的主要目的是利用纳米银包覆玻璃粉的表面改性及掺杂纳米氧化物来提高n型正面细栅导电浆料的性能,提供一种高效n型纳米银包覆玻璃粉及掺杂纳米氧化物导电银铝浆及制备方法。

为了达到上述目的,本发明采用以下方案:

一种高效n型纳米银包覆玻璃粉及掺杂纳米氧化物导电银铝浆,按质量百分比包括以下组分:

有机载体为8~10%,银粉为80~85%,铝粉为1~6%,玻璃粉为3~8%,包覆的纳米银为0.2~1.5%,纳米sb2o3为0.1~1%,纳米moo3为0.2~1%。

所述的有机载体优选为8.5~9.5%;

所述的银粉优选为81~84%,平均粒径为1.5-1.7um;

所述的铝粉优选为1~4%,平均粒径为4-5um;

所述的玻璃粉优选为4~7%;平均粒径为1.8-2.0um;

所述的包覆的纳米银优选为0.2~1.2%;

所述的纳米sb2o3和纳米moo3的总的质量百分比为0.5%~1.5%。

所述的纳米sb2o3和纳米moo3的平均粒径均为60~90nm。

一种高效n型纳米银包覆玻璃粉及掺杂纳米氧化物导电银铝浆的制备方法,包括如下步骤:

(1)称量40g玻璃粉,放置于三口烧瓶中,加入200ml乙二醇,在50℃水浴条件下,慢速搅拌,超声分散。再加入1g硝酸银(agno3),继续超声、搅拌1h。然后,用乙醇清洗3次玻璃粉,并用离心机对反应溶液进行离心,使玻璃粉与溶液分离,80℃下烘干活化的玻璃粉;

(2)称取3g活化的玻璃粉,放置于三口烧瓶中,加入35ml无水乙醇,搅拌分散;再取15ml葡萄糖水溶液(15ml水+0.288g葡萄糖,浓度0.1067mol/l)倒入玻璃粉与乙醇的混合溶液中,配置成还原液。将40ml硝酸银溶液(40ml水+0.544gagno3,浓度0.08mol/l)与10ml氨水(浓度25%)混合配制成银氨溶液,加入到还原液中,得到100ml反应溶液。在反应溶液中添加0.3g聚乙二醇20000,0.3g聚乙烯吡咯烷酮,6滴kh570,在室温电动搅拌条件下化学镀2h。然后,水洗,醇洗,离心分离2次,在80℃下干燥,得到银包覆玻璃粉;

(3)按照n型导电浆料各组分的质量百分比称取有机载体、银粉、铝粉、银包覆玻璃粉、纳米sb2o3和纳米moo3;

(4)将所称取的原料充分混合,混合之后放入三辊机进行充分扎料,制成浆料;

(5)通过丝网印刷机,将浆料印刷到n型硅片上。

(6)印刷后的硅片经过烧结炉烧结之后,在效率机上测试其效率。

本发明的有益效果为:

(1)采用纳米银包覆玻璃粉的方式,在保证ff比较好的情况下,有利于解决uoc难以提高的难题;

(2)采用添加纳米氧化物的方式,由于纳米氧化物的纳米特性,能有效的提高银粉、铝粉、玻璃粉一起的烧结致密性,从而起到提高ff的效果;

(3)制备工艺简单,操作方便;

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明,但本发明并不局限于此。

下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

实施例1

(1)原料组成按质量百分比为:

有机载体为9.2%,银粉为82%,铝粉为3%,玻璃粉为5%,包覆的纳米银为0.3%,纳米sb2o3为0.2%,纳米moo3为0.3%。

(2)原料引入

银粉为日本同和粉,铝粉为河南远洋粒径为3-4um的铝粉,玻璃粉为铅酸盐玻璃粉,粒径为1.8-2.0um,0.3%纳米银为包覆到玻璃粉上的量,其中sb2o3采用平均粒径为60nm的纳米sb2o3引入,moo3采用平均粒径为80nm的纳米moo3引入。

(3)制备方法

(a)按照各组分的质量百分比称取各原料;

(b)将所称取的原料充分混合,其中纳米sb2o3和纳米moo3最后加入并混合,制成混合料;

(c)将所称取的原料充分混合,混合之后放入三辊机进行充分扎料,制成浆料。

(4)产品性能比较

实施例2

(4)原料组成按质量百分比为:

有机载体为8.8%,银粉为82%,铝粉为3%,玻璃粉为5%,包覆的纳米银为0.6%,纳米sb2o3为0.3%,纳米moo3为0.3%。

(2)原料引入

银粉为日本同和粉,铝粉为河南远洋粒径为3-4um的铝粉,玻璃粉为铅酸盐玻璃粉,粒径为1.8-2.0um,0.3%纳米银为包覆到玻璃粉上的量,其中sb2o3采用平均粒径为60nm的纳米sb2o3引入,moo3采用平均粒径为80nm的纳米moo3引入。

(3)制备方法

(a)按照各组分的质量百分比称取各原料;

(b)将所称取的原料充分混合,其中纳米sb2o3和纳米moo3最后加入并混合,制成混合料;

(c)将所称取的原料充分混合,混合之后放入三辊机进行充分扎料,制成浆料。

(4)产品性能比较

实施例3

(1)原料组成按质量百分比为:

有机载体为8.4%,银粉为82%,铝粉为3%,玻璃粉为5%,包覆的纳米银为0.9%,纳米sb2o3为0.4%,纳米moo3为0.3%。

(2)原料引入

银粉为日本同和粉,铝粉为河南远洋粒径为3-4um的铝粉,玻璃粉为铅酸盐玻璃粉,粒径为1.8-2.0um,0.3%纳米银为包覆到玻璃粉上的量,其中sb2o3采用平均粒径为60nm的纳米sb2o3引入,moo3采用平均粒径为80nm的纳米moo3引入。

(3)制备方法

(a)按照各组分的质量百分比称取各原料;

(b)将所称取的原料充分混合,其中纳米sb2o3和纳米moo3最后加入并混合,制成混合料;

(c)将所称取的原料充分混合,混合之后放入三辊机进行充分扎料,制成浆料。

(4)产品性能比较

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