CN103559936B

CN103559936B - 一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料

Info

Publication number: CN103559936B
Application number: CN201310431069.5A
Authority: CN
Inventors: 戈士勇
Original assignee: JIANGSU RUIDE NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU RUIDE NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-22
Filing date: 2013-09-22
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2033-09-22
Also published as: CN103559936A

Abstract

本发明涉及一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料，该浆料的组成及其重量百分数为：银粉75~90%、玻璃粉1~8%、触变剂0.1~2%、增稠剂1~4%、表面活性剂0~1.5%，余量为溶剂；其中，触变剂为聚酰胺改性氢化蓖麻油。其中，表面活性剂为非离子表面活性剂，选用聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、单硬酯酸甘油酯和聚山梨酸酯中的一种或任意混合物；增稠剂为乙基纤维素和/或热塑性丙烯酸树脂。与现有技术相比，本发明正银浆料采用聚酰胺改性氢化蓖麻油为触变剂，且采用非离子型表面活性剂来分散银粉，提高了浆料在硅基板上的丝网印刷质量，提高烧结后丝印银线的高宽比，减小所占受光面积，进而提高电池片的效率。

Description

一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料

技术领域

本发明涉及一种银浆，具体涉及一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料。

背景技术

太阳能电池正面电极用正银浆料要求具有良好的丝网印刷性能。不同于背面电极用浆料，正银浆料需要满足印刷出来的电极细线具有良好的高宽比，即在相同体积条件下，高宽比越大则意味着正面银电极越细，那么电池表面受光面积就越大，相应的电池的光电效率就越高。要实现大的高宽比，除了要求银浆加工时具有很好的流动性，而且还要求银浆在印刷到电池表面之后还能保持良好的形态，不会发生流淌或栅线倒塌。为此，银浆需要具有良好的触变剂，即在外力流动性增加，而在外力撤去之后，流动性降低，丝印细线得以保持形状。

申请号为201110152222.1的中国专利公开了一种太阳能电池用银浆及其制备方法，该银浆添加了气相二氧化硅，通过表面硅羟基自身或和液体分子之间产生氢键作用，造成三维空间的晶格作用来改善银浆的触变性能，从而提高银浆在硅片丝印质量。但是这种氢键作用是暂时的，稍微的高温受热就会破坏氢键作用，使得印刷好的栅线在烘干过程发生倒塌。除了气相二氧化硅，蓖麻酸、氢化蓖麻酸、有机硅改性聚丙烯酸酯等都曾被报道可作为触变剂。但是现有技术的正面银浆触变性还有待提高，以提高太阳能电池的效率。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料，其可以提高浆料在硅基板上的丝网印刷质量，提高烧结后丝印银线的高宽比，减小所占受光面积，进而提高电池片的效率。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料，其组成及其重量百分数为：银粉75～90%、玻璃粉1～8%、触变剂0.1～2%、增稠剂1～4%、表面活性剂0～1.5%，余量为溶剂；其中，触变剂为聚酰胺改性氢化蓖麻油。

优选地，所述表面活性剂为非离子表面活性剂。

进一步优选的，所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、单硬酯酸甘油酯和聚山梨酸酯中的一种或任意混合物。

优选地，所述增稠剂为乙基纤维素和/或热塑性丙烯酸树脂。

进一步优选地，所述增稠剂由乙基纤维素和热塑性丙烯酸树脂混合组成，其中乙基纤维素占增稠剂重量的10～90%。

优选地，所述溶剂为松油醇。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明正银浆料采用聚酰胺改性氢化蓖麻油作为触变剂；在印刷时，该触变剂中聚酰胺部分自身或和溶剂之间的形成氢键三维网状结构以及蓖麻油部分的缠绕长链被外力破坏，浆料产生良好的流动性；待印刷完毕之后，氢键三维网状结构以及缠绕长链恢复，使得栅线保持印刷时的形状，而在烘干过程中，聚酰胺部分中来自有机氨的多乙撑链发生受热熔融，与其他树脂物理结合而形成一体结构，克服了烘烤流挂；从而提高浆料在硅基板上的丝网印刷质量，提高烧结后丝印银线的高宽比，减小所占受光面积，进而提高电池片的效率。

2、本发明正银浆料采用非离子型表面活性剂而非硬脂酸盐等离子型表面活性剂来分散银粉，有利于实现银粉在溶剂中均匀分散，同时不会对聚酰胺改性氢化蓖麻油的触变效果产生影响。相比之下，如硬脂酸盐等离子型表面活性剂会对聚酰胺改性氢化蓖麻油的触变效果产生复杂影响，具体为：离子型表面活性剂在低浓度情况下通过分子间氢键作用结合在聚酰胺改性氢化蓖麻油的聚酰胺部分，导致其带电荷而发生伸展提高粘度，而中浓度情况下，聚酰胺改性氢化蓖麻油的聚酰胺部分又发生卷曲，在更高浓度情况下，体系的粘度又会提高；这种复杂的粘度影响不利于银浆配方的研究和生产配制。此外，由于离子型表面活性剂与聚酰胺改性氢化蓖麻油之间会产生分子间氢键，这也会影响其对银粉的均匀分散效果。

3、本发明正银浆料采用乙基纤维素和/或热塑性丙烯酸树脂为增稠剂，其可以与聚酰胺改性氢化蓖麻油之间形成一定的分子间氢键作用，从而减少了聚酰胺改性氢化蓖麻油的用量，降低了成本。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1～5

本发明是一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料，实施例1～5中浆料的组分及其重量百分数见表1。

实施例1～5中，银粉的粒径为0.5～3μm，振实密度为4.5～5.5g/cm³。玻璃粉为常规无铅或含铅玻璃粉，比如可选用B-Si-Bi-Al等体系玻璃粉，其粒径为0.5～3μm。

实施例1中，非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯。

实施例2中，非离子表面活性剂为单硬酯酸甘油酯。

实施例3中，非离子表面活性剂为聚山梨酸酯。

实施例4中，非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯和单硬酯酸甘油酯按重量比70：30的混合物。

实施例5中，非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、单硬酯酸甘油酯和聚山梨酸酯按重量比50：30：20的混合物。

用上述正银浆料印刷在125×125的单晶硅片上，制备出太阳能电池，测试栅线高宽比。测试数据见表1。由表1可见，栅线高宽比大于0.36。

表1：

上述各实施方案是对本发明的上述内容作出的进一步说明，但不应理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种易丝网印刷的太阳能电池正银浆料，其特征在于：该浆料的组成及其重量百分数为：银粉75~90%、玻璃粉1~8%、触变剂0.1~2%、增稠剂1~4%、表面活性剂0~1.5%，余量为溶剂；其中，触变剂为聚酰胺改性氢化蓖麻油；所述表面活性剂为非离子表面活性剂；所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、单硬酯酸甘油酯和聚山梨酸酯中的一种或任意混合物；所述增稠剂为乙基纤维素和/或热塑性丙烯酸树脂；所述溶剂为松油醇。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池正银浆料，其特征在于：所述增稠剂由乙基纤维素和热塑性丙烯酸树脂混合组成，其中乙基纤维素占增稠剂重量的10~90%。