一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆及制备方法和应用与流程

本发明涉及一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆及制备方法和应用，涉及h01b，具体涉及包含金属的导电材料。

背景技术：

1、随着社会的发展，科技的进步，人们对于新能源的重视程度越来越高，太阳能电池作为将可再生资源转化为电能的主要手段，受到广泛关注。目前市面上的太阳能电池片正面银浆的银含量普遍在86-90％之间，银含量的增加会增加电池片的生产成本，银作为银浆中的主要结构，会影响太阳能电池片的光电转化效率，因此开发一款银含量低的太阳能电池银浆，同时维持太阳能电池的光电转化率，降低成本，是目前亟待解决的技术问题。

2、中国发明专利cn201610843628.7公开了一种高导电晶硅太阳能电池正面电极银浆及其制备方法，采用两种球状银粉和一种片状银粉，通过不同形状和比例的银粉的复配，使烧结后的银电极的银层更致密，增强了烧结后的银电极的导电性能，但是采用三种银粉会导致栅线的电阻增加，并且使用的银粉量较高，制作成本高。中国发明专利cn202210564149.7公开了一种硅太阳能电池用主栅银浆及其制备方法，采用不同粒径的球形银粉组合，利用少量的大颗粒银粉做栅线的支撑骨架，搭配大量颗粒较细的银粉，增加了主栅烧结后表面的接触面积，同时保证了主栅高度，提升了电池的输出开压，高的开路电压，也促使电池效率的提升。但是银粉的使用量超过85％，生产成本较高。

技术实现思路

1、为了降低太阳能电池正面银浆中的银含量，同时有效提高太阳能电池的光电转化率和印刷性能，本发明的第一个方面提供了一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，制备原料以重量份计包括：银粉80-86份，玻璃粉1.5-5份，炭黑1-3份，有机载体7-12份。

2、作为一种优选的实施方式，所述银粉包括球状银粉和片状银粉，所述球状银粉和片状银粉的质量比为(35-65)：(20-50)。

3、作为一种优选的实施方式，所述球状银粉的平均粒径为0.8-2.0μm，比表面积为1-2.2m2/g，振实密度≥4.1g/cm3。

4、作为一种优选的实施方式，所述片状银粉的平均厚度为0.6-1.2μm，平均横向尺寸为1μm-5μm，比表面积为0.4-1.0m2/g，振实密度≥4.2g/cm3。

5、采用比表面积为0.4-1.0m2/g的片状银粉和比表面积为1-2.2m2/g的球状银粉共同作用，可以使得电池银浆的烧结性能更好，猜测可能的原因是，通过选择合适的比表面积和粒径搭配的片状银粉和球状银粉，可以增加银粉在银浆中的堆积密度，烧结时银粉在晶硅片上形成致密，均匀的烧结银层，增加银层与晶硅片的附着力，同时栅线的线型有所改善，但是栅线的电阻会轻微增加，通过引入炭黑，可以降低栅线的电阻，从而降低串联电阻，并且炭黑的引入进一步改善了栅线的高宽比。

6、申请人进一步发现，银粉和炭黑在银浆中的分散效果不佳，通过引入有机胺分散剂，可以在保证印刷性的同时，提高银粉和炭黑在银浆中的分散效果，进一步促进烧结的致密性。有机胺类分散剂可以在固体颗粒表面形成薄膜，降低银浆的表面张力，提高固体颗粒的润湿性，从而更容易在银浆中分散。

7、作为一种优选的实施方式，所述有机载体选自有机溶剂、分散剂、流平剂、触变剂、粘结剂中的一种或几种的组合。

8、作为一种优选的实施方式，所述有机载体以重量份计包括有机溶剂65-85份，粘结剂1-10份、分散剂10-20份，触变剂3-5份。

9、作为一种优选的实施方式，所述有机溶剂选自松油醇、柠檬酸三丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、三丙二醇甲醚、dbe(二元酸酯)、己二酸二甲酯、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇丁醚、醇酯十二、二异丁酸酯、二乙二醇二乙醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种的组合。

10、作为一种优选的实施方式，所述分散剂为有机胺类分散剂，所述有机胺类分散剂选自氨基-2-甲基-1-丙醇、牛脂胺聚氧乙烯醚、乙撑双油酸酰胺中的一种或几种的组合。

11、作为一种优选的实施方式，所述粘结剂选自松香、纤维素、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂衍生物中的一种或几种的组合。

12、本发明的第二个方面提供了一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆的制备方法，包括以下步骤：

13、(1)将有机溶剂，分散剂，触变剂，粘结剂混合搅拌均匀，50-70℃恒温下加热搅拌1-2h，高速分散机转速2000-3000rpm，冷却后过滤得到有机载体；

14、(2)将有机载体，银粉，炭黑，玻璃粉、加入到行星式搅拌机中，搅拌均匀，搅拌速度500-1500rpm，搅拌1-2h，然后通过三辊研磨机轧制5-10次至浆料细度小于7μm，得到银浆。

15、本发明的第三个方面提供了一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆的应用，应用于晶硅太阳能电池片的正面。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

17、(1)本发明所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，通过采用比表面积为0.4-1.0m2/g的片状银粉和比表面积为1-2.2m2/g的球状银粉共同作用，可以使得电池银浆的烧结性能更好，与晶硅太阳能电池片的附着力更高，银层致密。

18、(2)本发明所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，通过银粉和炭黑的共同作用，可以降低栅线的电阻，从而降低串联电阻，并且炭黑的引入进一步改善了栅线的高宽比。

19、(3)本发明所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，通过引入有机胺分散剂，可以在保证印刷性的同时，提高银粉和炭黑在银浆中的分散效果，进一步促进烧结的致密性。

技术特征：

1.一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，制备原料以重量份计包括：银粉80-86份，玻璃粉1.5-5份，炭黑1-3份，有机载体7-12份。

2.根据权利要求1所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述银粉包括球状银粉和片状银粉，所述球状银粉和片状银粉的质量比为(35-65)：(20-50)。

3.根据权利要求2所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述球状银粉的平均粒径为0.8-2.0μm，比表面积为1-2.2m2/g，振实密度≥4.1g/cm3。

4.根据权利要求2所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述片状银粉的平均厚度为0.6-1.2μm，平均横向尺寸为1μm-5μm，比表面积为0.4-1.0m2/g，振实密度≥4.2g/cm3。

5.根据权利要求2所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述有机载体选自有机溶剂、分散剂、流平剂、触变剂、粘结剂中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求5所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述有机溶剂选自松油醇、柠檬酸三丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、dbe、三丙二醇甲醚、己二酸二甲酯、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇丁醚、醇酯十二、二异丁酸酯、二乙二醇二乙醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求5所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述分散剂为有机胺类分散剂，所述有机胺类分散剂选自氨基-2-甲基-1-丙醇、牛脂胺聚氧乙烯醚、乙撑双油酸酰胺中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求5所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，其特征在于，所述粘结剂选自松香、纤维素、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂衍生物中的一种或几种的组合。

9.一种根据权利要求5-8任一项所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种根据权利要求1-8任一项所述低银的晶硅太阳能电池片正面银浆的应用，其特征在于，应用于晶硅太阳能电池片的正面。

技术总结
本发明公开了一种低银的晶硅太阳能电池片正面银浆，制备原料以重量份计包括：银粉80‑86份，玻璃粉1.5‑5份，炭黑1‑3份，有机载体7‑12份。本发明通过采用比表面积为0.4‑1.0m2/g的片状银粉和比表面积为1‑2.2m2/g的球状银粉共同作用，可以使得电池银浆的烧结性能更好，与晶硅太阳能电池片的附着力更高，银层致密。并且通过引入有机胺分散剂，可以在保证印刷性的同时，提高银粉和炭黑在银浆中的分散效果，进一步促进烧结的致密性。

技术研发人员：黄良辉,李宇
受保护的技术使用者：广东南海启明光大科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15