CN102543259B - 一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆及其制备方法，其组分及重量百分比为：功能相50～80％；粘结相1～10％；有机载体10～35％；所述功能相为导电铝粉，所述粘结相为玻璃粘合剂，所述有机载体为有机溶剂和有机添加剂配制而成。同时提供了该铝浆的制备方法，本发明所述的铝浆具有良好的低翘曲性，能够减少封装时的碎片率，适应太阳能电池薄片化的要求，是理想的背面电极用浆料。

Description

一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆及其制备方法

技术领域

本发明属于厚膜电子浆料组合物技术领域，涉及一种铝浆及其制备方法，尤其是涉及一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆及其制备方法。

背景技术

太阳电池铝浆在太阳能电池领域主要用作阳极材料，即铝背场。随着太阳能电池制造技术的发展，硅片薄片化的趋势愈加明显。对太阳电池铝浆的要求是：铝浆有着良好的印刷性、导电性、耐候性和耐化学性能，可与正面银浆、背面银浆共烧结，烧结后硅片附着力好，硅片变形小，翘曲性低，铝膜致密性好，无微裂纹，不起熔珠，光电转化效率高。另外，随着对环保的要求，浆料的无铅、无镉化也是趋势。

目前太阳能电池行业为了节约材料、降低成本，追求硅片材料薄型化，从而导致薄硅片的抗弯曲应力性能差，出现了因降低硅片厚度而带来的翘曲问题。现有技术的铝浆不能适应低薄片的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术所存在的上述不足，提供一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆及其制备方法。其技术方案为：

一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆，其组分及重量百分比为：功能相50～80％；粘结相1～10％；有机载体10～35％；所述功能相为导电铝粉，所述粘结相为玻璃粘合剂，所述有机载体为有机溶剂和有机添加剂配制而成。

上述低翘曲太阳能电池背场用铝浆，所述导电铝粉的粒径为0.2-9μm。

上述低翘曲太阳能电池背场用铝浆，所述玻璃粘合剂为铋-硼-硅玻璃体系，并添加了Al₂O₃，ZnO，TiO2，ZrO2，V₂O₃；其配方为Bi₂O₃ 40～60％；Al₂O₃ 3～10％，SiO₂ 5～10％，B₂O₃10～25％，ZnO 10～30％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％，V₂O₃ 0～5％。

上述低翘曲太阳能电池背场用铝浆，所述有机溶剂为松油醇、松节油和醚类中的一种或其组合，其中，松油醇所占比例为55-65％、松节油所占比例为25-35％、醚类所占比例为5-10％，所述有机添加剂由乙基纤维素、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、卡必醇和卡必醇醋酸酯或其混合物，其中，乙基纤维素所占比例70-75％、邻苯二甲酸二甲酯所占比例10-15％、邻苯二甲酸二丁酯的比例为所占2-5％、卡必醇和卡必醇醋酸酯所占5-10％、卵磷脂、己烯乙二醇中的一种或其组合组成，其中，卵磷脂所占比例为5-10％、己烯乙二醇所占比例为1-5％，以及氢化蓖麻油及其衍生物组成的有机触变剂。

一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆的制备方法，包括以下步骤：

1)粘结相制备：Bi₂O₃ 40～60％；Al₂O₃ 3～10％，SiO₂ 5～10％，B₂O₃ 10～25％，ZnO 10～30％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％，V₂O₃ 0～5％，将称量好的Bi₂O₃，Al₂O₃，SiO₂，B₂O₃，ZnO，TiO2，ZrO2，V₂O₃混合均匀后置于马弗炉加热，温度控制在900-1200℃，保温30-60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后烘干，球磨至0.5-2um，过400目筛得到环保玻璃粘结剂；

2)有机载体的制备：包括主载体和辅助载体的制备，将主载体和辅助载体混合后投入反应釜中进行搅拌，升温至60-80℃后恒温处理，将所述反应釜中得到的反应物冷却后用400-600目得丝网过滤，所述主载体包含的成分为乙基纤维素、松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇-丁醚乙酸酯和卵磷脂，所述辅助载体包含的成分为松油醇、乙基纤维素和松香；

3)将50-80％的铝粉及1-10％玻璃粘合剂混合，再加入10-35％的有机载体搅拌均匀，研磨，在搅拌机进行第二次搅拌并脱泡，随后进行分装。

进一步优选，步骤2)中所述主载体和辅助载体按20∶1-10∶1的质量比例混合。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明的所述铝浆中的导电铝粉为一定颗粒大小要求的球形粉或类球形粉组成的导电铝粉，平均粒度小，其粒径0.2-9μm，且具有含氧量低，松装密度小，粉体球形度高等特点。并且本发明的技术方案不含铅，完全符合环保要求，有着良好的印刷性、导电性、耐候性和耐化学性能，能够形成铝硅合金对硅片进行有效地吸杂，电池光电转换效率高，以及具有良好的低翘曲性，能够减少封装时的碎片率，适应太阳能电池薄片化的要求，是理想的背面电极用浆料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的方法作进一步详细地说明。

粘结相制备：Bi₂O₄ 40～60％；Al₂O₃ 3～10％，SiO₂ 5～10％，B₂O₃ 10～25％，ZnO 10～30％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％，V₂O₃ 0～5％。将称量好的Bi₂O₃，Al₂O₃，SiO₂，B₂O₃，ZnO，TiO2，ZrO2，V₂O₃混合均匀后置于马弗炉加热，温度控制在900-1200℃，保温30-60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后烘干，球磨至0.5-2um，过400目筛得到环保玻璃粘结剂。

有机载体的制备：包括主载体和辅助载体的制备，所述主载体和辅助载体按20∶1-10∶1的质量比例混合后投入反应釜中进行搅拌，升温至60-80℃后恒温处理，将所述反应釜中得到的反应物冷却后用400-600目得丝网过滤。所述主载体包含的成分为乙基纤维素、松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇-丁醚乙酸酯和卵磷脂等。所述辅助载体包含的成分为松油醇、乙基纤维素和松香等。

将50-80％的铝粉及1-10％玻璃粘合剂和10～35％有机载体混合，用搅拌机搅拌，用三辊研磨机研磨至外观细腻，均匀无颗粒时，在搅拌机进行第二次搅拌并脱泡，随后进行成品检验和分装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种低翘曲太阳能电池背场用铝浆，其特征在于，其组分及重量百分比为：功能相50～80％；粘结相1～10％；有机载体10～35％；所述功能相为导电铝粉，所述粘结相为玻璃粘合剂，所述有机载体为有机溶剂和有机添加剂配制而成，

所述导电铝粉的粒径为0.2-9μm；

所述玻璃粘合剂为铋-硼-硅玻璃体系，并添加了Al₂O₃，ZnO，TiO2，ZrO2，V₂O₃；其配方为Bi₂O₃40～60％；Al₂O₃3～10％，SiO₂5～10％，B₂O₃10～25％，ZnO10～30％，TiO20～5％，ZrO20～5％，V₂O₃0～5％；

所述有机溶剂为松油醇、松节油和醚类中的一种或其组合，所述有机添加剂由乙基纤维素、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、卡必醇和卡必醇醋酸酯或其混合物、卵磷脂、己烯乙二醇中的一种或其组合组成，以及氢化蓖麻油及其衍生物组成的有机触变剂，有机溶剂包括主载体和辅助载体，主载体和辅助载体按20：1-10：1的质量比例混合。

2.一种权利要求1所述低翘曲太阳能电池背场用铝浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)粘结相制备：Bi₂O₃40～60％；Al₂O₃3～10％，SiO₂5～10％，B₂O₃10～25％，ZnO l0～30％，TiO20～5％，ZrO20～5％，V₂O₃0～5％，将称量好的Bi₂O₃，Al₂O₃，SiO₂，B₂O₃，ZnO，TiO2，ZrO2，V₂O₃混合均匀后置于马弗炉加热，温度控制在900-1200℃，保温30-60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后烘干，球磨至0.5-2um，过400目筛得到环保玻璃粘结剂；

2)有机载体的制备：包括主载体和辅助载体的制备，将主载体和辅助载体混合后投入反应釜中进行搅拌，所述主载体和辅助载体按20：1-10：1的质量比例混合，升温至60-80℃后恒温处理，将所述反应釜中得到的反应物冷却后用400-600目得丝网过滤，所述主载体包含的成分为乙基纤维素、松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇-丁醚乙酸酯和卵磷脂，所述辅助载体包含的成分为松油醇、乙基纤维素和松香；

3)将50-80％的铝粉及1-10％玻璃粘合剂混合，再加入10-35％的有机载体搅拌均匀，研磨，在搅拌机进行第二次搅拌并脱泡，随后进行分装。