一种适高温烧结PERC电池片背电极银浆及其制备方法与流程

一种适高温烧结perc电池片背电极银浆及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及h01b1，更具体地，本发明涉及一种适高温烧结perc电池片背电极银浆及其制备方法。


背景技术：

2.perc太阳能电池背电极银浆中玻璃料起到无机粘接剂的作用，同时也对背电极氮化硅膜有腐蚀作用，这种腐蚀作用随着电池片烧结温度升高而变强，进而导致高温烧结时出现背电极区域氮化硅被破坏，电池片光电转换效率降低。
3.普通的背电极银浆采用单一成分的玻璃粉，例如中国专利cn202110261423通过li2o，na2o，mgo，cao，wo3，zno，al2o3，bi2o3，pbo，teo2，b2o3，sio2，geo2得到一种背面银浆的玻璃粉，然而单一成分的玻璃粉无法同时适应宽的烧结温度窗口和较好的拉脱力，存在一定的使用局限。
4.因此，需要提供一种适应高温烧结的perc背电极银浆。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种适高温烧结perc电池片背电极银浆，至少包括银粉、软化点为650-750℃的玻璃粉a、软化点为450-600℃的玻璃粉b、有机载体。
6.优选的，玻璃粉a在背电极银浆中的重量含量为0.6-1.2％，有效降低了玻璃粉的烧结活性。
7.优选的，玻璃粉b在背电极银浆中的重量含量为0.4-0.8％，有效提高了拉脱力。
8.电极银浆中玻璃粉对银膜的性能发挥着重要的作用，可通过腐蚀作用，以获得一定的导电通路，同时对银粉进行润湿，使得形成一定的微观结构，传统perc电池片背电极银浆使用单一的玻璃粉，适应的烧结温度窗口较窄，高温烧结时容易造成腐蚀性过强，调高玻璃粉的软化点之后，拉脱力降低，使得烧结温度窗口和拉脱力无法平衡。在一种优选的实施方式中，所述玻璃粉a和玻璃粉b的重量比(1-1.5)：1，使得浆料可以适应高温烧结，烧结温度可高达800-820℃，同时拉脱力高，光电效率好，有利于高温烧结的过程中，与含硅基体材料的相互作用，降低电阻，且具有较好的化学稳定性和韧性，玻璃粉a和玻璃粉b的比例越高，拉脱力减低，比例越低，影响高温烧结性能。
9.在一种实施方式中，按重量份计，玻璃粉a至少包括如下组分的单质和/或氧化物：bi 35-60份，si 10-25份，ti 5-15份，b 0-5份，mg 0-10份，ag 1-10份，ca 0-15份，ba 0-5份。发明人发现，通过调控玻璃粉a中成分的比例，可以满足对银粉的润湿性，使得银粉在基板上连续线性生长。
10.在一种实施方式中，按重量份计，玻璃粉b至少包括如下组分的单质和/或氧化物：pb 30-55份，bi 10-20份，si 10-25份，ti 5-10份，cu 3-10份，mn 5-20份，mg 0-5份，ca 0-10份。发明人发现，使用本技术中含30-35份pb的玻璃粉b提高烧结性能，利于膜层结构的致
80℃加热搅拌至物料混溶，得到澄清透明或半透明或乳浊液的有机载体。
30.本发明第二个方面提供了一种所述适高温烧结perc电池片背电极银浆的制备方法，包括：将银粉、玻璃粉a、玻璃粉b、有机载体混合后，搅拌，研磨，过滤，即得。
31.在本技术银浆的制备方法中，研磨的方法本领域技术人员可选择所熟知的方法，只要使得研磨后浆料经fog刮板细度计测试细度《12μm即可，且对于过滤的方式，本技术也不做特别限定，只要保证得到的浆料的粒径在200-500目即可。
32.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
33.本技术提供了一种适高温烧结perc电池片背电极银浆，使用不同软化温度的玻璃粉a和玻璃粉b，同时控制二者的比例，可满足高温烧结工艺，使得最高峰值烧结温度可达到800-820℃，烧结后的电池片用光致发光测试仪检测电极区域亮白，显示电池片背膜未被破坏，而市面同类浆料则有明显发黑现象，相比于市面同类浆料具有显著的优势。
附图说明
34.图1为银浆在810℃烧结温度下得到的电极亮度图；
35.图2为银浆在780℃烧结温度下得到的电极亮度图。
具体实施方式
36.实施例
37.实施例1
38.一种适高温烧结perc电池片背电极银浆，按重量百分比计，成分如下：
39.球形银粉65.4％，玻璃粉a1.1％，玻璃粉b 0.5％，有机载体33.0％。
40.其中，球形银粉经激光粒度分布仪测试粒径d10为0.5-1.5μm，d50为1.0-2.0μm，d90为2.0-3.0μm，振实密度为3.5-5.5g/cm3；比表面积1.0-2.0m2/g。
41.玻璃粉a的软化点为650-750℃，按重量份计，成分如下：bi 55％；si 10％；ti 5％；b 3％；mg 10％；ag 2％；ca 15％；玻璃粉b的软化点为450-600℃，按重量份计，成分如下：pb 45％、bi 15％si 15％、ti 5％，cu 6％，mn 14％。
42.玻璃粉a的制备方法为：将玻璃粉a的各个成分混合均匀，在1400℃焙烘至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣，然后玻璃渣经球磨，烘干，得到粒度在1.5-3.5μm的玻璃粉a。
43.本技术中玻璃粉b的制备方法包括：将玻璃粉b的各个成分混合均匀，在1000℃焙烘至玻璃液澄清透明，取出玻璃液淬火，得到熔炼好的玻璃渣，然后玻璃渣经球磨，烘干，得到粒度在1-2.5μm的玻璃粉b。
44.按重量百分比计，有机载体的成分如下：乙基纤维素std100 10％，分散剂dumeen tdo 5％，dbe 10％，texanol ester alcohol 10％，丁基卡必醇30％，丁基卡必醇醋酸酯35％。
45.有机载体的制备方法为：将乙基纤维素std100、分散剂dumeen tdo、dbe、texanol ester alcohol、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯混合，在油浴中于80℃加热，并搅拌桨搅拌溶解2小时，使得物料完全混溶，得到有机载体。
46.适高温烧结perc电池片背电极银浆的制备方法为：将球形银粉、玻璃粉a、玻璃粉b
以及有机载体混合搅拌均匀后，使用三辊机研磨5遍，使得经fog刮板细度计测试细度《7μm，接着采用400目滤布过滤，即得。
47.实施例2
48.一种适高温烧结perc电池片背电极银浆，具体同实施例1，不同之处在于，玻璃粉a 0.9％，玻璃粉b0.7％。
49.背电极银浆的制备方法同实施例1。
50.实施例3
51.一种适高温烧结perc电池片背电极银浆，具体同实施例1，不同之处在于，玻璃粉a 0.7％，玻璃粉b 0.9％。
52.背电极银浆的制备方法同实施例1。
53.实施例4
54.一种市售perc电池片背电极银浆。
55.性能评估
56.perc单晶166尺寸硅片上使用baccini太阳能电池片印刷系统印刷银浆。背电极采用9bb定制图形网版，烧结采用ct烧结炉，峰值温度800-820℃。采用光致发光测试仪检测背电极银浆对电池片膜层的破坏情况，采用方阻测试仪检测电极的导电性能，采用kj1065d-b剥离强度试验机检测电极的拉脱力，结果见表1。
57.表1
[0058][0059]
银浆在810℃烧结温度下得到的电极亮度图见图1，银浆在780℃烧结温度下得到的电极亮度图见图2，其中图中编号1-3以及bsl分别为使用实施例1-4银浆的电极亮度情况，从图中可以看出，烧结温度升高，电极发黑，而本技术实施例2银浆能够同时满足亮度和拉力的要求。