高方阻硅太阳能电池正面银电极浆料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属太阳能电池浆料领域，具体涉及一种高方阻硅太阳能电池正面银电极浆 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池是通过光电效应把光能转化成电能的装置。在半导体的P-N结上入射 的合适波长的辐射充当在该半导体中产生空穴-电子对的外部能量源。由于P-N结处存在 电势差，空穴和电子以相反的方向跨过该结移动。电子移动到负极触点，空穴移动到正极触 点，从而产生能向外部电路输送电力的电流。太阳能电池的电极触点对于电池的性能很重 要。
[0003] 太阳能电池正面电极浆料是制作光电太阳能电池重要的基础材料，用于制作晶体 硅太阳能电池的正面电极。太阳能电池正面电极由玻璃粉、银粉、有机载体、无机添加剂、有 机添加剂组成；其中玻璃粉主要作用是烧穿绝缘的氮化硅减反膜、帮助形成Ag/Si欧姆接 触、提供附着力；银粉主要作用是使银粉烧结致密化，形成低的栅线电阻，提供好的导电电 极；有机载体主要作用是粉体间的润湿、印刷性、外观、高宽比；无机添加剂与有机添加剂 主要用于改性与浆料性能的改善。
[0004] 随着技术的发展，为了提高转换效率与降低表面复合，各电池厂商纷纷采用电池 片的浅结及细栅密栅技术。浅结是指太阳能电池P-N结结深小于0. 3ym，利用浅结可以显 著降低太阳能电池片表面的少数载流子复合速度，提高短波段的光谱响应。细栅密栅是指 太阳能电池通过采用细栅密栅技术以降低栅线宽度，达到高宽比最大化，以最大程度降低 电池的遮光面积，以提高电池的整体效率。由于采用浅结（高方阻）技术，导致烧结时由于 P-N结很浅，很容易烧穿，这就要求浆料有较宽的烧结窗口与合适的腐蚀速率，而影响烧结 窗口与腐蚀速率主要取决于正银浆料中玻璃粉的特性：玻璃粉要在不同温度区间有不同的 腐蚀速率、耐腐蚀能力、流动性、润湿性、热稳定性。由于采用细栅密栅技术，导致浆料的流 平、流挂、栅线宽度、栅线高度之间难以达到理想的平衡，进而导致电池栅线断栅、栅线宽度 过宽、栅线高度过低等印刷性问题出现，而影响浆料的可印刷性、高宽比主要取决于正银浆 料中有机体系的特性：有机要具有较好的流动性与触变性，浆料需要在静止时高粘度，受剪 切后低粘度。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高方阻硅太阳能电池正面银电极浆 料，使用本发明浆料制备的电池片经烧结测试后具有更低的接触电阻、高的拉力、高的填 充、宽的烧结窗口以及与国外浆料持平的电性能特性。
[0006] 本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种高方阻硅太阳能电池正面银电极浆料，由导电粉末、玻璃料、有机载体和无机 添加剂构成，按照浆料总质量百分比计，所述导电粉末占85-95%，所述玻璃料占1% -5%， 所述有机载体占3% -10%，所述无机添加剂占0. 002% -0. 5%，其中：
[0008] 所述导电粉末是由1-3种不同类型的导电粉末构成，导电粉末的所述不同类型是 指不同形貌、不同粒径、不同比表面和不同分散体系；
[0009] 所述玻璃料是由1-3种不同类型的玻璃料构成，玻璃料的所述不同类型是指Tg、 粒径和体系中的至少一种不同；
[0010] 所述有机载体是由有机溶剂、增稠剂、有机触变剂和润湿分散剂构成并且这四种 成分的质量比例为（70-90) :(2-15) :(2-10) :(1-5);
[0011]所述无机添加剂是含有U、Th、Ru、Pt、Rh、Cr、Ca、Zn、W、Fe、Co、Ni、Te、Mo或Mn的 氧化物、氟化物、碳酸物、单质和合金中的至少一种。
[0012] 本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：
[0013] 进一步地说，所述导电粉末包含银粉，并且所述银粉是由第一银粉和第二银粉两 种银粉构成，所述第一银粉和第二银粉皆具为球状颗粒，第一银粉和第二银粉的混合比率 为1-6,其中：
[0014]第一银粉的振实密度为 3. 5-4. 5、比表面为 0? 6-0. 8m2/gm、dlO为I.O-L5um、D50 为2. 0-2. 5um以及D90为4. 0-8.Oum;所述第一银粉表面的分散体系为油酸、亚油酸、亚油 酸钠、硬脂酸和含磷的表面活性剂中的至少一种；
[0015] 第二银粉的振实密度为5以上、比表面为0? 5-0. 8m2/gm、dl0为I.O-L5um、D50为 2. 0-3.Oum和D903. 0-5.Oum;所述第二银粉表面的分散体系为油酸、亚油酸、亚油酸钠、硬 脂酸、月桂酸、卵磷脂和含磷的表面活性剂中的至少一种。
[0016] 进一步地说，所述玻璃料可以是由第一玻璃料和第二玻璃料构成，第一玻璃料与 第二玻璃料的混合比率为：0. 1-5,所述第一玻璃为Te-Bi-O体系玻璃料，所述第二玻璃料 为Te-Bi-Pb-O体系玻璃料，所述第一玻璃料和第二玻璃料皆具有下述物理性质：dlO为 0? 1-0. 5um、D50 为 0? 5-2. 5um、D90 为 4-8um以及Tg温度为 250°C_450°C。
[0017] 更进步一地说，所述第一玻璃料由以下成份及质量百分比构成：Te02:30-80%、 Bi203:l-15%、Si02:0. 5-6%、表面活性金属的化合物：l-10%、Zn0:0. 5-12%、Al203:0-3%、 BiF3:0-5 %、Er2O3:0-3 %、La2030-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、MgO: 0-2 %、BaCO3:0-4 %、 P2O5:0-3%和B2O3:0-25%，其中，所述表面活性金属的化合物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr或 Nb的氧化物和氟化物中的至少一种，R2O为含有Li、Na或K的氧化物和磷酸盐的化合物中 的至少一种。
[0018] 更进步一地说，所述第二玻璃料由以下成份及质量百分比构成：Te02 : 30_80%、 Pb0:0. 1-4. 9、Bi203:l-15 %、Si02:0. 5-6 %、表面活性金属的化合物：1-10 %、 ZnO: 0? 5-12 %、Al2O3:0-3 %、BiF3:0-3 %、Er2O3:0-3 %、La2030-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、 Mg0:0-2%、P205:0-3%、B203:0-25%和Ce02:0-3% ;其中表面活性金属的化合物是指含V、 Mo、W、Ta、Hf、Cr或Nb的氧化物和氟化物中的至少一种，R2O为含有Li、Na或K的金属氧化 物和磷酸盐的化合物中的至少一种。
[0019] 进一步地说，所述玻璃料也可以是由单一种类的Te-Bi-O体系玻璃料构成，所 述玻璃料由以下成份及质量百分比构成：Te02:30-80%、Bi2O3:1-15%、Si02:0. 5-6%、表 面活性金属的化合物：1_1〇%、Zn0:0. 5-12%、Al203:0-3 %、BiF3:0-5%、Er203:0-3 %、 La2030-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、MgO: 0-2 %、BaCO3:0-4 %、P2O5:0-3 % 和B2O3:0-25 %， 其中，所述表面活性金属的化合物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr或Nb的氧化物和氟化物中的 至少一种，R2O为含有Li、Na或K的氧化物和磷酸盐的化合物中的至少一种；所述玻璃料的 dlO为 0? 1-0. 5um、D50 为 0? 5-2. 5um、D90 为 4-8um以及Tg温度为 250°C_450°C。
[0020] 进一步地说，所述有机载体的选材如下：所述有机溶剂选自二丙二醇二苯甲酸酯、 十二醇酯、丁基卡必醇、松油醇、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二甲酯中的至少一种；所 述增稠剂选自松香甘油酯、马来酸松香酯、蜡酸丁酸纤维素酯、聚甲基丙稀酸酯和醇酸树脂 中的至少一种；所述有机触变剂选自氢化蓖麻油和聚烯烃蜡中的至少一种；所述润湿分散 剂选自卵磷脂和柠檬三丁酯中的至少一种。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 1)当玻璃料采取由Te-Bi-Pb-O体系与Te-Bi-O体系组成的混合玻璃粉时，由于采 用高低温玻璃粉搭配，从而通过高低温玻璃粉的作用与