CN101931013B - 一种太阳能电池导电浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池导电浆料及其制备方法,所述太阳能电池导电浆料,包括导电金属粉体、一级氧化物、二级氧化物和有机载体,所述一级氧化物的中值粒径D50为0.5-10um,所述二级氧化物的中值粒径D50为10-150nm。本发明提供的太阳能电池导电浆料制作工艺简单,在丝网印刷时不会产生漏网现象,烧结后对硅基体附着力牢固,不起疤,并且储存稳定性好,不易沉降、结块。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种太阳能电池用材料,尤其是一种太阳能电池导电浆料及其制备方法。
【背景技术】
太阳能作为一种绿色能源,越来越受到人们的重视。现有硅基太阳能电池一般通过将导电浆料印刷在硅基材上,进行干燥和烧制制备电极或背场。太阳电池硅基材的正面电极一般为负极,涂覆的导电浆料通常为导电银浆;背面电极一般为正极,涂覆的导电浆料通常为导电银浆和背场铝浆。导电浆料对太阳能电池的性能有着很大的影响。目前对导电浆料的研究主要集中在:(1)如何在导电浆料方面提高太阳能电池的光电转换效率;(2)浆料在烧结后对硅基体附着力牢固,烧结后外观良好,不起疤、不起泡;(3)在丝网印刷时施工性能好,不会漏网,并且储存稳定性好,不易沉降、结块。目前,第一个问题解决得比较好,并且国内外也已经有成熟的产品。后两个问题还解决得不很理想,市场上得到的产品在丝印烧结后比较容易产生少许疤痕。静置在丝网上容易漏网,并且储存性能不佳。
传统的导电浆料的制备工艺是先制备作为无机粘接剂的玻璃粉,然后将导电性金属粉末(银粉或铝粉或其混合物粉末)、玻璃粉及有机载体的预混合,通过三辊研磨机进行反复研磨至一定的细度,控制好粘度,即得导电浆料成品。
玻璃粉作为导电浆料的一个关键组成,其传统工艺过程比较复杂,一般采用的工艺是:先将组成玻璃粉成分的氧化物粉末混合均匀,装入陶瓷坩埚中,放入硅碳棒炉,升温预热到500~600℃保温0.5h,再升至1000~1350℃,熔炼0.5~1h,水淬,过滤并烘干至含水小于8%,再装入内衬聚氨酯的球磨罐中,控制氧化锆球、玻璃体、水的质量,球磨24~72h,采用300~500目的不锈钢滤网过滤,得到玻璃粉的含水混合物,而后在150℃烘干24~48h,再采用粉碎机粉碎,得到粒度符合指定要求的玻璃粉。如CN101113074A公开了一种电子浆料用无铅玻璃粉的制备方法,其工艺过程是将氧化铋,三氧化二硼,二氧化硅等氧化物混合、熔制、水淬、球磨而成。
采用上述制作导电浆料的工艺过程复杂,其中玻璃粉制作涉及设备较多,在熔制、水淬等工艺操作时具有很大的危险性,采用该类方法制得的导电浆料,烧结时很容易产生少许疤痕,放置在丝网上,未进行印刷时容易产生漏网现象,影响产品品质;并且在保存时极易沉降结块,严重影响了导电浆料的使用。
【发明内容】
本发明解决的技术问题是现有技术中太阳能电池使用的导电浆料在丝网印刷时容易产生漏网以及对硅基体附着效果差的问题,特提供了一种新型太阳能电池导电浆料。
本发明解决的技术问题是现有技术中太阳能电池导电浆料中玻璃粉制作工艺复杂、安全性低的问题,特提供了一种新的太阳能电池导电浆料的制备方法。
本发明提供了一种太阳能电池导电浆料,包括导电金属粉体、一级氧化物、二级氧化物和有机载体,所述一级氧化物粉体的中值粒径D50为0.5-10μm,所述二级氧化物粉体的中值粒径D50为10-150nm。
本发明另外提供了一种太阳能电池导电浆料的制备方法,包括将导电金属粉、有机载体、与中值粒径D50为0.5-10μm的一级氧化物粉体、中值粒径D50为10-150nm的二级氧化物粉体,混合。
通过分析,发明人发现,现有技术中玻璃粉、氧化物粉末和金属(如银、铝)粉末共同高温烧结时,都可以通过离子的相互渗透作用在金属层与硅基体之间形成键合。但玻璃键合和氧化物键合是两种不同的键合形式,玻璃键合中的玻璃突起峰可穿透金属层而在表面突出,因此,玻璃键合金属膜表面很容易有疵点。氧化物键合物质集中,并且含量一般比较少,因此金属层密集不容易出现疤痕。可以通过氧化物的组成改变使两种键合的功能等效,并且,纳米级的氧化物(本发明中的二级氧化物)与硅基片之间形成的键合强度比普通微米级的氧化物(本发明中一级氧化物)更强。因此,由一级氧化物和二级氧化物组成的混合物完全可以替代传统的玻璃粉,并且通过氧化物种类及含量的调整,浆料在烧结后,在导电金属粉和硅基体之间得到更优越的性能。
本发明另一个特点是,本发明的太阳能电池导电浆料组成中含有一定量的二级氧化物粉体,在静止状态时,在整个浆料体系中会形成一种三维网状结构,该网状结构只有在高剪切应力状态下才能够被破坏,因此,在静止或低剪切速度下,体系内的物质处网状结构中,浆料的粘度很大,即使丝网的孔径较大,也不容易造成漏网。但是,随着切应力的增大,体系内三维网状结构的平衡状态被破坏,切应力的作用使得这些聚集体颗粒沿流动方向定向运动,颗粒流动时比低剪切速率时自由,导电浆料粘度下降。因此,导电浆料具有良好的触变性能,成品太阳能电池导电浆料在长期储存时,不容易发生沉降作用。在丝网印刷的高强度剪切应力下,则可顺利地从丝网中漏出,从而保证太阳能电池导电浆料具有良好的施工性能。
本发明提供的太阳能电池导电浆料的制备方法,与现有技术中导电浆料制备方法相比,本发明的导电浆料制作过程中不需要制作玻璃粉,也不存在熔制、水淬工艺,直接采用一级氧化物混合粉末替代玻璃粉,工艺过程简单,制作的导电浆料性能稳定,烧结后层间附着力良好,不容易产生疤痕。并且,在本发明浆料中还存在二级氧化物粉末,在进行丝网印刷时,不会漏网,并且不影响丝网印刷。另外,该太阳能电池导电浆料很稳定,可长时间保存而不出现沉降结块现象。该制备方法工艺简单,容易实现,有利于工业上大规模生产。
【具体实施方式】
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下对本发明进行进一步详细说明。
本发明提供了一种太阳能电池导电浆料,包括导电金属粉体、一级氧化物、二级氧化物和有机载体,所述的一级氧化物粉体的中值粒径D50为0.5-10μm,所述二级氧化物的粉的中值粒径D50为10-150nm。
具有该组成的导电浆料能很好的解决漏网问题,可长时间保存,并且浆料烧结后不容易产生疤痕。本发明导电浆料中的一级氧化物粉体的中值粒径D50为0.2-10μm,优选为0.5-8μm,该二级氧化物粉体的中值粒径D50为5-100nm,优选为30-80nm。符合上述条件的一级以及二级氧化物粉体均可以通过商购得到,比如西陇化工股份有限公司的一级氧化物和SINONANO公司的二级氧化物。
对于本发明公开的太阳能电池导电浆料中的导电金属粉体,可以选自铝粉、银粉或其两者的混合物,其微观形状可以是球型或片状,符合上述条件金属导电粉可以通过商购得到,如河南远洋公司生产的中值粒径D50为5.0μm球形铝粉,昆明贵金属研究所生产D50小于8μm的球状或片状银粉。
具有本发明公开的组成的太阳能电池导电浆料具有很好的触变性能,静置丝网上时不易漏网,施工性能良好,成品导电浆料长期储存无沉降结块现象。由本发明提供的太阳能电池导电浆料烧结后不容易出现疤痕。并且得到的导电膜的方块电阻也出现了较大程度的降低,从而使硅太阳能电池的欧姆串联电阻降低及填充因子的提高,导致太阳能电池的光电转换效率也有较大的提高,单晶硅电池的平均光电转化效率大于17.5%。
本发明公开的太阳能电池导电浆料中,采用的一级氧化物包括一级氧化铋,一级三氧化二硼,一级二氧化硅,一级氧化钙,一级氧化铝,一级氧化锌,还可以包括一级氧化铅,一级氧化镁,一级氧化锆,一级氧化锶中的一种或几种。其中,以太阳能电池导电浆料的总重量为基准,一级氧化物的含量占总重量的0.5~10wt%,优选占总重量的1~6wt%。需要说明的是,本发明中会出现如一级氧化铋、二级氧化铋,虽说是同种物质,但区别点在于它们的粒径不同;一级氧化铋的中值粒径D50为0.2-10μm,而二级氧化铋的中值粒径为5-100nm,一个在微米级,一个在纳米级。
本发明公开的太阳能电池导电浆料中,采用的二级氧化物包括二级氧化铋,二级三氧化二硼,二级二氧化硅,二级氧化钙,二级氧化铝,二级氧化锌,二级氧化镁,二级氧化锆,二级氧化锶中的一种或几种;优选为二级二氧化硅,二级氧化铝,二级氧化锌中的一种或几种。以所述太阳能电池导电浆料总重量为基准,其中二级氧化物的含量占总重量的0.1~5wt%,优选占总重量的0.2~3wt%。
上述自制得到的氧化物或导电金属粉的中值粒径可通过现有的测试中值粒径的方法和仪器进行测试,如:采用BT-9300型激光粒度分析仪测试。
根据本发明,上述有机载体包括乙基纤维素、溶剂,含或不含改性酚醛或环氧树脂,改性酚醛树脂可以为松香改性酚醛树脂,如广东德庆基信合成树脂有限公司生产的M210树脂;或者对叔丁基苯酚甲醛树脂,如上海南大化工厂生产的2402树脂。改性环氧树脂可以为双酚A型环氧树脂,如江苏三木集团的SM618,SM826等。上述有机载体中的各成分含量可以在较大范围内变动,优选情况下,以所述有机载体的总重量为基准,乙基纤维素含量为3.0-15wt%,改性酚醛或环氧树脂含量为0-8.0wt%,溶剂含量为80-97wt%,进一步优选为乙基纤维素含量为5.0-10wt%,改性酚醛或环氧树脂含量为0-5.0wt%,溶剂含量为85-95wt%。
其中,本发明的有机载体中,溶剂可以为本领域中常用的各种有机溶剂,优选情况下,溶剂为混合溶剂,由松油醇、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、丁基卡必醇、松节油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的至少两种混合而成。并且混合溶剂中,各成分的含量相互之间没有关系,只要混合溶剂总重量在其范围内即可。以上各种溶剂均可通过商购得到。
上述有机载体可通过如下方法制备得到,如将乙基纤维素,含或不含改性酚醛或环氧树脂,混合溶剂在50-80℃下混合,使乙基纤维素、含或不含改性酚醛或环氧树脂充分溶解并搅拌均匀,得到透明均一的有机载体。
根据本发明,本发明的一级氧化物在性能上可替代玻璃粉末,并改善烧结后膜层的外观,使其不容易出现疤痕,在一级氧化物上替代少量二级氧化物粉末即可提高导电金属粉体与硅基体的附着强度,并且改变成品浆料的触变性能,从而在一定程度上改善漏网的问题。
本发明提供的导电浆料,以导电浆料的总重量为基准,所述导电金属粉含量为55-85wt%,一级氧化物含量为0.5-10wt%,二级氧化物含量为0.1-5wt%,有机载体含量为8-35wt%。优选情况下,导电金属粉含量为60-80wt%,一级氧化物含量为1-6wt%,二级氧化物含量为0.2-3wt%,有机载体含量为10-30wt%。
本发明还公开了一种太阳能电池导电浆料的制备方法,包括将导电金属粉、有机载体、与中值粒径D50为0.5-10μm的一级氧化物、中值粒径D50为10-150nm的二级氧化物,混合。
优选的,包括将至少一种以上的中值粒径D50为0.5-10μm的一级氧化物混合制成的一级氧化物混合物粉末;将至少一种以上的中值粒径D50为10-150nm的二级氧化物混合制成的二级氧化物混合物粉末;再将一级氧化物混合物粉末、二级氧化物混合物粉末、导电金属粉及有机载体混合。
更具体的,上述将混合氧化物粉与导电金属粉及有机载体混合方式为:将有机载体置于高速分散机的不锈钢罐中,一边搅拌,一边加入混合氧化物粉,搅匀;然后将混合导电金属粉分2-3次加入混合氧化物粉与有机载体的混合物中。每次加入后搅匀,再加下一次;全部加完后,高速搅匀;最后用150的三辊研磨机进行研磨15-20次,即可得到本发明的太阳能电池导电浆料。
本发明公开的太阳能电池导电浆料在烧结时外观良好,不容易起疤痕,丝网印刷时能避免漏网问题,并且可长时间保存,不存在沉降结块现象;并且有该太阳能电池导电浆料制备得到的太阳能电池光电转化效率高。
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
步骤一:有机载体的配置
以所需制备的有机载体的总重量为基准,取39重量份的松油醇,45重量份的邻苯二甲酸二丁酯(DBP),混合均匀,将16重量份的乙基纤维素溶于上述的混合溶剂中,加热到70℃,使其充分溶解,并搅拌均匀,得到均一澄清的有机载体A1。
步骤二:一级氧化物粉末的制备
取70重量份的一级氧化铋(D50为0.5μm),15重量份的一级三氧化二硼(D50为2.5μm),8重量份的一级二氧化硅(D50为2.0μm),6重量份的一级氧化锌(D50为1.5μm),1重量份的一级氧化铝(D50为3.2μm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到一级氧化物混合物粉末。
步骤三:二级氧化物粉末的制备
70重量份的二级二氧化硅(SINONANO公司生产的中值粒径D50为30nm),30重量份二级氧化铝(SINONANO公司生产的中值粒径D50为45nm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到二级氧化物粉末。
步骤四:太阳能电池导电浆料的制备
以所需制备的太阳能电池导电浆料的总重量为基准,取25重量份的有机载体A1置于高速分散机的不锈钢罐中,在搅拌的情况下加入3重量份的一级氧化物粉末,以及1.5重量份的二级氧化物粉末,然后以500rad/min的转速搅拌10min。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
步骤一:有机载体的配置
与实施例1相同。
步骤二:一级氧化物粉末的制备
取70重量份的一级氧化铋(D50为10.0μm),15重量份的一级三氧化二硼(D50为10.0μm),8重量份的一级二氧化硅(D50为7.5μm),6重量份的一级氧化锌(D50为8.0μm),1重量份的一级氧化铝(D50为9.6μm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到一级氧化物混合物粉末。
步骤三:二级氧化物粉末的制备
70重量份的二级二氧化硅(SINONANO公司生产的中值粒径D50为30nm),30重量份二级氧化铝(SINONANO公司生产的中值粒径D50为45nm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到二级氧化物粉末。
步骤四:太阳能电池导电浆料的制备
以所需制备的太阳能电池导电浆料的总重量为基准,取25重量份的有机载体A1置于高速分散机的不锈钢罐中,在搅拌的情况下加入6重量份的一级氧化物粉末,以及0.2重量份的二级氧化物粉末,然后以500rad/min的转速搅拌10min。
实施例3
本实施例用于说明本发明公开的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
步骤一:有机载体的配置
与实施例1相同。
步骤二:一级氧化物粉末的制备
取65重量份的一级氧化铅(D50为6.5μm),20重量份的一级三氧化二硼(D50为6.5μm),5重量份的一级二氧化硅(D50为3.0μm),3重量份的一级氧化锌(D50为2.0μm),4重量份的一级氧化锶(D50为2.0μm),2重量份的一级氧化钙(D50为2.0μm),1重量份的一级氧化铝(D50为3.2μm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到一级氧化物混合物粉末。
步骤三:二级氧化物粉末的制备
70重量份的二级二氧化硅(SINONANO公司生产的中值粒径D50为65nm),30重量份二级氧化铝(SINONANO公司生产的中值粒径D50为80nm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到二级氧化物粉末。
步骤四:太阳能电池导电浆料的制备
以所需制备的太阳能电池导电浆料的总重量为基准,取20重量份的有机载体A1置于高速分散机的不锈钢罐中,在搅拌的情况下加入5重量份的一级氧化物粉末,以及2.5重量份的二级氧化物粉末,然后以500rad/min的转速搅拌10min。
加入68.5重量份银粉(昆明理工恒达生产的片状银粉,中值粒径D50为3.2um)分两次加入,然后再加入4重量份的铝粉(湖南恒昌生产的球形铝粉,中值粒径D50为2.5um),搅拌60min。再用150的三辊研磨机研磨15次,得到太阳能电池背电极导电浆料S3。
实施例4
本实施例用于说明本发明公开的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
步骤一:有机载体的配置
与实施例1相同。
步骤二:一级氧化物粉末的制备
与实施例3相同。
步骤三:二级氧化物粉末的制备
70重量份的二级二氧化硅(SINONANO公司生产的中值粒径D50为150nm),15重量份二级氧化铝(SINONANO公司生产的中值粒径D50为130nm),10重量份二级氧化钙(SINONANO公司生产的中值粒径D50为85nm),5重量份二级氧化锌(SINONANO公司生产的中值粒径D50为75nm)。加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到二级氧化物粉末。
步骤四:太阳能电池导电浆料的制备
以所需制备的太阳能电池导电浆料的总重量为基准,取15重量份的有机载体A1置于高速分散机的不锈钢罐中,在搅拌的情况下加入6重量份的一级氧化物粉末,以及5重量份的二级氧化物粉末,然后以500rad/min的转速搅拌10min。
加入74重量份银粉(昆明贵金属研究所生产的球状银粉,中值粒径D50为1.2um),分两次加入,搅拌60min。再用150的三辊研磨机研磨20次,得到太阳能电池正面电极导电浆料S4。
实施例5
本实施例用于说明本发明公开的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
步骤一:有机载体的配置
与实施例1相同。
步骤二:一级氧化物粉末的制备
与实施例3相同
步骤三:二级氧化物粉末的制备
70重量份的二级二氧化硅(SINONANO公司生产的中值粒径D50为10nm),30重量份二级氧化铝(SINONANO公司生产的中值粒径D50为35nm),加入到高速V型混合机中混合20min,至均匀,得到二级氧化物粉末。
步骤四:太阳能电池导电浆料的制备
以所需制备的太阳能电池导电浆料的总重量为基准,取15重量份的有机载体A1置于高速分散机的不锈钢罐中,在搅拌的情况下加入6重量份的一级氧化物粉末,以及5重量份的二级氧化物粉末,然后以500rad/min的转速搅拌10min。
加入74重量份银粉(昆明贵金属研究所生产的球状银粉,中值粒径D50为1.2um),分两次加入,搅拌60min。再用150的三辊研磨机研磨20次,得到太阳能电池正面电极导电浆料S5。
对比例1
本对比例用于对比说明本发明公开的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
步骤一:有机载体的配置
与实施例1相同。
步骤二:玻璃粉的制备
将实施例1得到的一级氧化物混合物粉末装入瓷坩埚中,放入硅碳棒炉,升温预热到500℃保温0.5小时,再升至1300℃,熔炼1小时,水淬,烘干至含水<8%,采用破碎机器将其破碎至120μm,再装入球磨罐,控制氧化锆球的质量∶料∶去离子水=2∶1∶0.5,罐速100转/分,球磨48小时,过滤,烘干得到粒度D50为2.5微米左右的玻璃粉。
步骤三:太阳能电池导电浆料的制备
以所需制备的太阳能电池导电浆料的总重量为基准,取25重量份的有机载体A1置于高速分散机的不锈钢罐中,在搅拌的情况下加入4.5重量份的玻璃粉一级氧化物粉末,然后以500rad/min的转速搅拌10min。
对比例2
本对比例用于说明现有技术中的太阳能电池导电浆料及其制备方法。
太阳能电池导电浆料的制备方法与实施例1相同,其中,不同的是:不含有二级氧化物粉,一级氧化物粉含量为4.5重量份。
最后制备得到背场铝导电浆料D1。
性能测试
对上述制备得到的太阳能电池导电浆料S1-S5、D1和D2进行如下性能测试:
1、浆料粘度
按照GB/T17473.5-1998规定的方法进行,用NDJ-79旋转式粘度计,75rad/min,在25℃下测定。
2、储存稳定性:
将导电浆料密封保存在25℃的环境下,三个月后检测导电浆料下层粘度的变化情况,并观察金属粉末是否发生沉降。
3、是否漏网
将导电浆料均匀分摊在丝网280目的金属丝网上,保持浆料的厚度在20mm,静置5min,在丝网背面观察浆料是否有渗出现象。
4、外观
用肉眼观察铝膜表面是否有网印。
5、附着力
在25℃的环境下,用自来水浸泡7天,观察金属膜或线条是否脱落。
6、光电转化效率
将上述所得的导电浆料在生产线试用,单晶硅片规格:125×125mm,厚度为200μm(腐蚀前),印刷前厚度为180μm,印刷丝网目数为280-320目,印刷铝背场浆料重量为每片用浆1.0g左右,印刷背面银电极浆料每片用浆0.10g,印刷正面银电极浆料每片用浆0.15g,烘干温度为250℃约5min。在印刷正面电极银浆后,过隧道炉烧结,烧结温度为810-940℃,温度成梯度分布,烧结时间为2min,峰值温度时间约为2s,出炉后测试电池片的各项性能。每次在测试某种浆料的性能时,与其配套的浆料均采用ferro公司的产品,如铝浆采用53102牌号,背面银浆采用3347牌号,正面银浆采用33462牌号。
其中,电池片的转化效率用太阳能电池片专用测试仪器,如单次闪光模拟器进行测试。测试条件为标准测试条件(STC):光强:1000W/m2;光谱:AM1.5;温度:25℃。测试方法按照IEC904-1进行。将测试的结果列入表1中。
表1导电浆料性能测试结果
样品 | 粘度mPa.s | 粘度增加量及储存稳定性 | 是否漏网 | 外观及金属膜附着力 | 光电转化效率 |
S1 | 75000 | 粘度增加到108000mPa.s,但未发生沉降现象 | 不漏网 | 外观良好,金属膜不脱落 | 17.56% |
S2 | 65000 | 粘度增加到88000mPa.s,但未发生沉降现象 | 不漏网 | 外观良好,金属膜不脱落 | 17.58% |
S3 | 57000 | 粘度增加到78000mPa.s,但未发生沉降现象 | 不漏网 | 外观良好,金属膜不脱落 | 17.60% |
样品 | 粘度mPa.s | 粘度增加量及储存稳定性 | 是否漏网 | 外观及金属膜附着力 | 光电转化效率 |
S4 | 93000 | 粘度增加到118000mPa.s,但未发生沉降现象 | 不漏网 | 外观良好,金属线不脱落 | 17.52% |
S5 | 86000 | 粘度增加到105000mPa.s,但未发生沉降现象 | 不漏网 | 外观良好,金属线不脱落 | 17.55% |
D1 | 50000 | 粘度增加到98000mPa.s,有少许沉降现象 | 有轻微漏网现象 | 有少量疤痕,金属膜不脱落 | 17.50% |
D2 | 46000 | 粘度增加到123000mPa.s,发生沉降现象 | 较严重漏网 | 有少量疤痕,金属膜不脱落 | 17.52% |
从表1中实施例与比较例的结果可以看出,由本发明所制得的太阳能电池导电浆料在进行丝网印刷时,不会出现漏网现象;并且该导电浆料的储存稳定性好,成品导电浆料在三个月储存后,导电金属粉未发生严重的沉降现象。将本发明的导电浆料印刷在单晶硅太阳电池片上时,在烧结峰值温度为810-940℃,烧结时间为2min,峰值温度时间约为2s的情况下,得到的电池片的表面状况良好,无疤痕,金属膜不脱落,单晶硅电池的平均光电转化效率大于17.50%。因此,本发明提供的太阳能电池导电浆料,在丝网印刷时不会产生漏网现象,烧结后对硅基体附着力牢固,不起疤;储存稳定性好,不易沉降、结块;并且制作工艺简单。
Claims (9)
1.一种太阳能电池导电浆料,包括导电金属粉体、一级氧化物、二级氧化物和有机载体,所述一级氧化物粉体的中值粒径D50为0.5-10μm,所述二级氧化物粉体的中值粒径D50为10-150nm;所述一级氧化物包括一级氧化铋、一级三氧化二硼、一级二氧化硅、一级氧化钙、一级氧化铝、一级氧化锌、一级氧化铅、一级氧化镁、一级氧化锆、一级氧化锶中的一种或几种;所述二级氧化物包括二级氧化铋、二级三氧化二硼、二级二氧化硅、二级氧化钙、二级氧化铝、二级氧化锌、二级氧化镁、二级氧化锆、二级氧化锶中的一种或几种;以所述太阳能电池导电浆料总重量为基准,所述一级氧化物的含量占总重量的0.5~10wt%,所述二级氧化物的含量占总重量的0.1~5wt%。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池导电浆料,其中,所述导电金属粉体选自铝粉、银粉或两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池导电浆料,其中,以所述太阳能电池导电浆料总重量为基准,所述一级氧化物的含量占总重量的1~6wt%。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池导电浆料,其中,所述二级氧化物包括二级二氧化硅、二级氧化铝、二级氧化锌中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池导电浆料,其中,以所述太阳能电池导电浆料总重量为基准,所述二级氧化物的含量占总重量的0.2~3wt%。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池导电浆料,其中,以所述太阳能电池导电浆料的总重量为基准,所述导电金属粉含量为55-80wt%,一级氧化物含量为0.5-10wt%,二级氧化物含量为0.1-5wt%,有机载体含量为8-35wt%。
7.一种太阳能电池导电浆料的制备方法,包括将导电金属粉、有机载体、与中值粒径D50为0.5-10μm的一级氧化物、中值粒径D50为10-150nm的二级氧化物,混合;所述一级氧化物包括一级氧化铋、一级三氧化二硼、一级二氧化硅、一级氧化钙、一级氧化铝、一级氧化锌、一级氧化铅、一级氧化镁、一级氧化锆、一级氧化锶中的一种或几种;所述二级氧化物包括二级氧化铋、二级三氧化二硼、二级二氧化硅、二级氧化钙、二级氧化铝、二级氧化锌、二级氧化镁、二级氧化锆、二级氧化锶中的一种或几种;以所述太阳能电池导电浆料总重量为基准,所述一级氧化物的含量占总重量的0.5~10wt%,所述二级氧化物的含量占总重量的0.1~5wt%。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其中,包括将至少一种以上的中值粒径D50为0.5-10μm的一级氧化物混合制成的一级氧化物混合物粉末;将中值粒径D50为10-150nm的二级氧化物混合制成的二级氧化物混合物粉末;再将一级氧化物混合物粉末、二级氧化物混合物粉末、导电金属粉及有机载体混合。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其中,所述导电金属粉体选自铝粉、银粉或两者的混合物。
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