CN103854717A - 一种无铅掺杂浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种无铅掺杂浆料及其制备方法，所述的浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，所述的金属颗粒含量为60～90wt%，所述的掺杂剂含量为0.1～20wt%，所述的有机载体含量为0.1～30wt%，不含玻璃粉。所述的浆料适用于激光烧结方法。本发明的浆料的制备方法为；首先制备有机载体，按照质量百分比将金属颗粒、掺杂剂和有机载体混合均匀，然后经研磨6～8小时制得。
Description
技术领域
本发明涉及晶硅太阳电池制造工艺，具体涉及一种无铅掺杂浆料及其制备方法。
背景技术
晶硅电池提高竞争力的决定性因素就是提高光电转换效率。20世纪80年代之后，电池效率的提升主要是由于栅线电极、硅发射极等方面制备技术的优化(Green,The path to25%silicon solar cell efficiency:History of silicon cell evolution,Prog.Photovolt:Res.Appl.,17(2009)183-189)。常规均匀发射极晶硅电池效率的提升主要依赖于浆料性能的改进。由于高温过程会破坏硅片的晶体结构从而降低电池效率，常规丝网印刷的浆料必须采用低熔点的含铅玻璃粉以降低烧结温度(Morena,Phosphate glasses as alternatives to pb-based sealing frits,Journal ofNon-Crystalline Solids,263–264(2000)382-387;Hong,Role of pbo-based glass frit in agthick-film contact formation for crystalline si solar cells,Met.Mater.Int.,15(2009)307-312)，同时硅片整体需要经过高温烧结过程以完成电极烧结。目前常规晶硅电池效率的提升空间已经十分有限，选择性发射极技术在收集电流的栅线电极以下采用重掺杂，以得到低接触电阻，而在产生光电子的太阳能电池受光区域以下采用轻掺杂，具有更少的俄歇复合，是目前显著提高实验室与产业化晶硅电池转换效率的主流技术。近年来发展了采用掺杂浆料的选择性发射极太阳电池技术，掺杂浆料就是在浆料中添加掺杂剂，在烧结过程中获得局域重掺杂，以降低接触电阻(Hilali,Optimization of self-doping ag paste firing to achieve high fill factors onscreen-printed silicon solar cells with a100ω/sq.Emitter,Photovoltaic Specialists Conference,2002.Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE,(2002)356-359;林喜斌,N型掺杂银浆的研制,稀有金属,27(2003)246-248)。然而，该方案中的掺杂浆料同样必须含有低熔点的含铅玻璃粉以降低烧结温度，同时为了保证足够的磷掺杂，所需的烧结温度更高，甚至可能达到1000℃(Porter,Phosphorus-doped,silver-based pastes for self-doping ohmic contacts forcrystalline silicon solar cells,Sol.Energy Mater.Sol.Cells,73(2002)209-219)，这种硅片整体的高温烧结过程影响了晶硅电池效率的提升。
常规浆料和掺杂浆料技术方案的采用，浆料中都需要采用1～5wt%低熔点的含铅玻璃粉以降低烧结温度，玻璃粉的添加不仅增加了浆料制备流程的复杂性，而且降低了浆料中的金属颗粒的含量，影响栅线电极的导电性。此外，两种技术方案均需要硅片整体经过高温烧结过程，制约了电池效率的进一步提升。
发明内容
本发明的目的是克服常规浆料和掺杂浆料中需要添加低熔点的含铅玻璃粉的缺点，提出一种无铅掺杂浆料及其制备方法。本发明实现的掺杂浆料无铅、环保。本发明简化了掺杂浆料制备流程，同时提高了浆料中金属颗粒的含量。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种无铅掺杂浆料，所述的浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，所述的金属颗粒含量为60～90wt%，所述的掺杂剂含量为0.1～20wt%，所述的有机载体含量为0.1～30wt%，其中wt%表示为质量百分比。
所述的有机载体为有机溶剂和粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或者多种；所述的有机溶剂含量为0.1～30wt%，所述的粘结剂含量为0.1～30wt%，所述的触变剂含量为0.1～30wt%，所述的流平剂含量为0.1～30wt%，所述的表面活性剂含量为0.1～30wt%，所述的分散剂含量为0.1～30wt%，所述的粘度调节剂含量为0.1～30wt%，其中的质量百分比均表示为在无铅掺杂浆料中的质量百分比。
所述的有机溶剂为卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种；所述的粘结剂为乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种；所述的触变剂为邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物；所述的流平剂为有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种；所述的表面活性剂为聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种；所述的粘度调节剂为松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种。
所述的金属颗粒为银粉、镍粉、铜粉中的一种或者多种。
所述的掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或者多种。
一种无铅掺杂浆料的制备方法，所述浆料的制备方法包括以下步骤：
（1）将有机溶剂、粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或多种添加到容器中；
（2）将所述容器置于温度为60～100℃的恒温水槽中，以90～180转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌1～10小时后制成有机载体；
（3）将质量百分比为60～90wt%的金属颗粒、0.1～20wt%的掺杂剂以及0.1～30%的所述有机载体混合均匀得到混合物；
（4）将所述混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6～8小时，得到浆料；
（5）用300～400目的丝网过滤所述浆料，得到无铅掺杂浆料。
所述的有机溶剂为卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种；所述的粘结剂为乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种；所述的触变剂为邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物；所述的流平剂为有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种；所述的表面活性剂为聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种；所述的粘度调节剂为松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种。
所述的金属颗粒为银粉、镍粉、铜粉中的一种或者多种。
所述的掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或者多种。
本发明的有益效果体现在：
（1）本发明浆料不含常规浆料和掺杂浆料中必须含有的低熔点的含铅玻璃粉。应用在激光热处理时，本发明不仅能够简单的获得常规浆料无法实现的选择法发射区，而且因为浆料中不含玻璃粉，也相应增加了金属颗粒的含量，在降低硅发射极与栅线电极之间接触电阻的同时，增大了栅线电极的导电性；
（2）应用本发明浆料的激光烧结技术无需硅片整体经过高温烧结过程，减小了硅片的热损伤，能够进一步提升电池效率；
（3）本发明无铅掺杂浆料，主要由导电功能相、掺杂相和有机载体组成。导电功能相起导热、导电作用，采用高纯度的银粉、镍粉、铜粉中的一种或多种；掺杂相起局域掺杂作用，采用磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或多种；有机载体使浆料具有触变性、流变性等特性，采用有机溶剂和粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或多种组成。其中，有机溶剂采用卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种的混合物；粘结剂采用乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种的混合物；触变剂采用邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物；流平剂采用有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种的混合物；表面活性剂采用聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种的混合物；分散剂采用十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种的混合物；粘度调节剂采用松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种的混合物；
（4）本发明制备方法具有无铅环保、技术流程简单、无需特种设备、产品性能优异等优点
附图说明
图1本发明实施例的重掺杂发射区和栅线电极制备方法中激光烧结与电镀后的栅线电极截面的扫描电子显微镜（SEM）图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
本发明浆料为一种无铅掺杂浆料，其组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，其中金属颗粒含量为60～90wt%，掺杂剂含量为0.1～20wt%，有机载体含量为0.1～30wt%，其中wt%表示为质量百分比。
在具体应用实例中，有机载体为有机溶剂和粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或者多种。其中有机溶剂含量为0.1～30wt%，粘结剂含量为0.1～30wt%，触变剂含量为0.1～30wt%，流平剂含量为0.1～30wt%，表面活性剂含量为0.1～30wt%，分散剂含量为0.1～30wt%，粘度调节剂含量为0.1～30wt%，其中的质量百分比均表示为在无铅掺杂浆料中的质量百分比。
所述的有机溶剂为卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种。粘结剂为乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种。触变剂为邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物。流平剂为有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种。表面活性剂为聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种。分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种。粘度调节剂为松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种。
所述的金属颗粒为银粉、镍粉、铜粉中的一种或者多种。
所述的掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或者多种。
与本发明实施例提供的无铅掺杂浆料相对应，本发明又一实施例提供了一种无铅掺杂浆料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将有机溶剂、粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或多种添加到容器中，例如，以制备100克的无铅掺杂溶剂为例，则有机溶剂、粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂以及粘度调节剂的总含量则需控制在0.1至30克之间的范围；
（2）将所述容器置于温度为60～100℃的恒温水槽中，以90～180转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌1～10小时后制成有机载体；
（3）将质量百分比为60～90wt%的金属颗粒、0.1～20wt%的掺杂剂以及0.1～30wt%的所述有机载体混合均匀得到混合物；
（4）将所述混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6～8小时，得到浆料；
（5）用300～400目的丝网过滤所述浆料，得到无铅掺杂浆料。
所述的有机溶剂为卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种。粘结剂为乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种；触变剂为邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物；流平剂为有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种；表面活性剂为聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种；分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种；粘度调节剂为松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种。
所述的金属颗粒为银粉、镍粉、铜粉中的一种或者多种。
所述的掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或者多种。
实施例1
（1）将0.1wt%的卡必醇、20wt%的乙基纤维素、20wt%的邻苯二甲酸二丁酯、20wt%的有机硅油、20wt%的聚山梨酯、9.9wt%的十二烷基硫酸钠、10wt%的松油醇添加到容器中；
（2）将容器置于温度为60℃的恒温水槽中，以90转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌1小时后制成有机载体；
（3）将60wt%的银粉、20wt%的磷酸和20wt%的有机载体混合均匀；
（4）混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6小时；
（5）用300目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为银粉，含量为60wt%；掺杂剂为磷酸，含量为20wt%；有机载体为卡必醇、乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、有机硅油、聚山梨酯、十二烷基硫酸钠和松油醇的组合，含量为20wt%。
实施例2
（1）将0.5wt%的卡必醇、0.5wt%的丁基卡必醇、5wt%的乙基纤维素、4wt%的邻苯二甲酸二丁酯、20wt%的胶体二氧化硅、10wt%的有机硅油、10wt%的聚丙烯酸、10wt%的聚山梨酯、10wt%的卵磷脂、5wt%的十六烷基苯磺酸钠、5wt%的十六烷基三甲基溴化铵、10wt%的卡必醇、10wt%的酒精添加到容器中；
（2）将容器置于温度为70℃的恒温水槽中，以100转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌2小时后制成有机载体；
（3）将65wt%的镍粉、3wt%的磷酸、2wt%的磷酸三丁酯和30wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6.5小时；
（5）用300目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为镍粉，含量为65wt%；掺杂剂为磷酸和磷酸三丁酯的组合，含量为5wt%；有机载体为卡必醇、丁基卡必醇、乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、有机硅油、聚丙烯酸、聚山梨酯、卵磷脂、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、卡必醇和酒精的组合，含量为30wt%。
实施例3
（1）将3wt%的丁基卡必醇醋酸酯、1wt%的丙二醇甲醚醋酸酯、1wt%的乙二醇苯醚、3wt%的丙烯酸树脂、1wt%的顺丁烯二酸二丁酯、1wt%的硝化纤维素、10wt%的聚酰胺蜡、10wt%的气相二氧化硅、10wt%的二甲苯、5wt%的三乙醇胺、5wt%的氢化蓖麻油、10wt%的三乙醇胺、5wt%的十六烷基三甲基溴化铵、5wt%的十六烷基吡啶、5wt%的聚乙烯吡咯烷酮、5wt%的丙三醇、10wt%的松油醇、5wt%的卡必醇、5wt%的酒精添加到容器中；
（2）将容器置于温度为80℃的恒温水槽中，以110转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌3小时后制成有机载体；
（3）将70wt%的铜粉、5wt%的磷酸、4wt%的磷酸二辛脂、3wt%的磷酸三辛酯和18wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为7小时；
（5）用300目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为铜粉，含量为70wt%；掺杂剂为磷酸、磷酸二辛脂和磷酸三辛酯的组合，含量为12wt%；有机载体为丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素、聚酰胺蜡、气相二氧化硅、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇、松油醇、卡必醇和酒精的组合，含量为18wt%。
实施例4
（1）将3wt%的丙二醇甲醚醋酸酯、3wt%的乙二醇苯醚、2wt%的乙二醉单丁醚醋酸酯、2wt%的松节油、10wt%的顺丁烯二酸二丁酯、10wt%的气相二氧化硅、4wt%的三乙醇胺、3wt%的氢化蓖麻油、3wt%的聚丙烯酸乙酯、20wt%的聚山梨酯、20wt%的十六烷基吡啶、20wt%的松油醇添加到容器中；
（2）将容器置于温度为90℃的恒温水槽中，以120转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌4小时后制成有机载体；
（3）将45wt%的银粉、30wt%的镍粉、3wt%的磷酸、3wt%的磷酸二辛脂、2wt%的正磷酸银、2wt%的焦磷酸银和15wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为7.5小时；
（5）用300目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为银粉和镍粉的组合，含量为75wt%；掺杂剂为磷酸、磷酸二辛脂、正磷酸银和焦磷酸银的组合，含量为10wt%；有机载体为丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、顺丁烯二酸二丁酯、气相二氧化硅、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯、聚山梨酯、十六烷基吡啶和松油醇的组合，含量为15wt%。
实施例5
（1）将15wt%的乙二醇苯醚、0.1wt%的硝化纤维素、4.9wt%的邻苯二甲酸二丁酯、20wt%的氢化蓖麻油、20wt%的卵磷脂、20wt%的聚乙烯吡咯烷酮、20wt%的卡必醇添加到容器中；
（2）将容器置于温度为100℃的恒温水槽中，以130转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌5小时后制成有机载体；
（3）将40wt%的银粉、40wt%的铜粉、1wt%的磷酸、1wt%的磷酸三丁酯、1wt%的磷酸三辛酯、1wt%的磷酸二辛脂、1wt%的红磷、1wt%的正磷酸银、1wt%的焦磷酸银、1wt%的偏磷酸银和12wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为8小时；
（5）用300目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为银粉和铜粉的组合，含量为80wt%；掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银和偏磷酸银的组合，含量为8wt%；有机载体为乙二醇苯醚、硝化纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、氢化蓖麻油、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮和卡必醇的组合，含量为12wt%。
实施例6
（1）将5wt%的乙二醉单丁醚醋酸酯、5wt%的乙二醇苯醚、5wt%的松节油、5wt%的松油醇、9.9wt%的乙基纤维素、0.1wt%的胶体二氧化硅、10wt%的聚丙烯酸乙酯、10wt%的聚山梨酯、5wt%的卵磷脂、5wt%的三乙醇胺、20wt%的丙三醇、20wt%的酒精添加到容器中；
（2）将容器置于温度为60℃的恒温水槽中，以140转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌6小时后制成有机载体；
（3）将45wt%的铜粉、40wt%的镍粉、2wt%的磷酸三丁酯、3wt%的磷酸铜和10wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6小时；
（5）用400目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为铜粉和镍粉的组合，含量为85wt%；掺杂剂为磷酸三丁酯和磷酸铜的组合，含量为5wt%；有机载体为乙二醉单丁醚醋酸酯、乙二醇苯醚、松节油、松油醇、乙基纤维素、胶体二氧化硅、聚丙烯酸乙酯、聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺、丙三醇和酒精的组合，含量为10wt%。
实施例7
（1）将25wt%的松节油、10wt%的邻苯二甲酸二丁酯、4.9wt%的聚酰胺蜡、0.1wt%的有机硅油、20wt%的聚山梨酯、20wt%的十二烷基硫酸钠、20wt%的松油醇添加到容器中；
（2）将容器置于温度为70℃的恒温水槽中，以150转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌7小时后制成有机载体；
（3）将50wt%的银粉、20wt%的镍粉、20wt%的铜粉、0.5wt%的正磷酸银、0.5wt%的磷酸三辛酯和9wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6.5小时；
（5）用400目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为银粉、镍粉和铜粉的组合，含量为90wt%；掺杂剂为正磷酸银和磷酸三辛酯的组合，含量为1wt%；有机载体为松节油、邻苯二甲酸二丁酯、聚酰胺蜡、有机硅油、聚山梨酯、十二烷基硫酸钠和松油醇的组合，含量为9wt%。
实施例8
（1）将30wt%的松油醇、5wt%的丙烯酸树脂、2.9wt%的气相二氧化硅、1wt%的胶体二氧化硅、1wt%的聚酰胺蜡、4wt%的聚丙烯酸、4wt%的二甲苯、4wt%的三乙醇胺、4wt%的氢化蓖麻油、4wt%的聚丙烯酸乙酯、0.1wt%的卵磷脂、20wt%的十六烷基苯磺酸钠、10wt%的松油醇、5wt%的卡必醇、5wt%的酒精添加到容器中；
（2）将容器置于温度为80℃的恒温水槽中，以160转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌8小时后制成有机载体；
（3）将85wt%的镍粉、1wt%的磷酸镍、1wt%的磷酸二辛脂、1wt%的红磷和12wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为7小时；
（5）用400目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为镍粉，含量为85wt%；掺杂剂为磷酸镍、磷酸二辛脂和红磷的组合，含量为3wt%；有机载体为松油醇、丙烯酸树脂、气相二氧化硅、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯、卵磷脂、十六烷基苯磺酸钠、松油醇、卡必醇和酒精的组合，含量为12wt%。
实施例9
（1）将5wt%的卡必醇、5wt%的乙二醉单丁醚醋酸酯、5wt%的松节油、5wt%的松油醇、10wt%的顺丁烯二酸二丁酯、9.9wt%的邻苯二甲酸二丁酯、20wt%的有机硅油、20wt%的聚山梨酯、0.1wt%的丙三醇、10wt%的卡必醇、10wt%的酒精添加到容器中；
（2）将容器置于温度为90℃的恒温水槽中，以170转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌9小时后制成有机载体；
（3）将80wt%的银粉、10.9wt%的焦磷酸银、6wt%的磷酸三丁酯、2wt%的磷酸三辛酯、1wt%的磷酸二辛脂和0.1wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为7.5小时；
（5）用400目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为银粉，含量为80wt%；掺杂剂为焦磷酸银、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯和磷酸二辛脂的组合，含量为19.9wt%；有机载体为卡必醇、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇、顺丁烯二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、有机硅油、聚山梨酯、丙三醇、卡必醇和酒精的组合，含量为0.1wt%。
实施例10
（1）将10wt%的丁基卡必醇、9.9wt%的邻苯二甲酸二丁酯、20wt%的邻苯二甲酸二丁酯、20wt%的二甲苯、20wt%的卵磷脂、20wt%的十六烷基苯磺酸钠、0.1wt%的松油醇添加到容器中；
（2）将容器置于温度为100℃的恒温水槽中，以180转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌10小时后制成有机载体；
（3）将75wt%的银粉、0.1wt%的偏磷酸银和24.9wt%的有机载体混合均匀；
（4）将步骤（3）的混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为8小时；
（5）用400目的丝网过滤得到的浆料，得到无铅掺杂浆料。
按照此方法制备的无铅掺杂浆料的组分及含量为：浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，浆料中金属颗粒为银粉，含量为75wt%；掺杂剂为偏磷酸银，含量为0.1wt%；有机载体为丁基卡必醇、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、卵磷脂、十六烷基苯磺酸钠和松油醇的组合，含量为24.9wt%。
性能测试例
将实施例1～10制备的无铅掺杂浆料产品，按照微电子技术用贵金属浆料测试方法：细度测定（GB/T17473.2-2008）进行细度测试，按照微电子技术用贵金属浆料测试方法：粘度测定（GB/T17473.5-2008），进行粘度测试，测试结果如表1所示。
将实施例1～10制备的无铅掺杂浆料产品，采用丝网印刷、气动印刷或者喷墨印刷在156×156mm2的多晶硅太阳电池的硅发射极表面预置浆料，采用激光局域热处理预置浆料的电池表面，一步完成掺杂和烧结两个技术环节，同时获得选择性发射区和栅线电极种子层。后续采用电镀和热退火技术完成制备流程。
按照微电子技术用贵金属浆料测试方法：可焊性、耐焊性测定（GB/T17473.7-2008）进行可焊性、耐焊性测试，按照微电子技术用贵金属浆料测试方法：附着力测定（GB/T17473.4-2008）进行附着力测试，在AM1.5G、100mW/cm2、25℃的条件下测试了电池的光电转化效率，结果如表1所示。
表1
Claims (9)
1.一种无铅掺杂浆料，其特征在于，所述的浆料的组分为金属颗粒、掺杂剂和有机载体，所述的金属颗粒含量为60～90wt%，所述的掺杂剂含量为0.1～20wt%，所述的有机载体含量为0.1～30wt%，其中wt%表示为质量百分比。
2.根据权利要求1所述的无铅掺杂浆料，其特征在于，所述的有机载体为有机溶剂和粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或者多种；所述的有机溶剂含量为0.1～30wt%，所述的粘结剂含量为0.1～30wt%，所述的触变剂含量为0.1～30wt%，所述的流平剂含量为0.1～30wt%，所述的表面活性剂含量为0.1～30wt%，所述的分散剂含量为0.1～30wt%，所述的粘度调节剂含量为0.1～30wt%，其中的质量百分比均表示为在无铅掺杂浆料中的质量百分比。
3.根据权利要求2所述的无铅掺杂浆料，其特征在于，所述的有机溶剂为卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种；所述的粘结剂为乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种；所述的触变剂为邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物；所述的流平剂为有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种；所述的表面活性剂为聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种；所述的粘度调节剂为松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的无铅掺杂浆料，其特征在于，所述的金属颗粒为银粉、镍粉、铜粉中的一种或者多种。
5.根据权利要求1至3的任一项所述的无铅掺杂浆料，其特征在于，所述的掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或者多种。
6.一种无铅掺杂浆料的制备方法，其特征在于，所述浆料的制备方法包括以下步骤：
（1）将有机溶剂、粘结剂、触变剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、粘度调节剂中的一种或多种添加到容器中；
（2）将所述容器置于温度为60～100℃的恒温水槽中，以90～180转/分钟的速率不断搅拌容器中的混合物，加热搅拌1～10小时后制成有机载体；
（3）将质量百分比为60～90wt%的金属颗粒、0.1～20wt%的掺杂剂以及0.1～30wt%的所述有机载体混合均匀得到混合物；
（4）将所述混合物用三辊研磨机研磨，研磨时间为6～8小时，得到浆料；
（5）用300～400目的丝网过滤所述浆料，得到无铅掺杂浆料。
7.根据权利要求6所述的无铅掺杂浆料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为卡必醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、乙二醉单丁醚醋酸酯、松节油、松油醇中的一种或者多种；所述的粘结剂为乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸树脂、顺丁烯二酸二丁酯、硝化纤维素中的一种或者多种；所述的触变剂为邻苯二甲酸二丁酯、胶体二氧化硅、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中一种或者多种的混合物；所述的流平剂为有机硅油、聚丙烯酸、二甲苯、三乙醇胺、氢化蓖麻油、聚丙烯酸乙酯中的一种或者多种；所述的表面活性剂为聚山梨酯、卵磷脂、三乙醇胺中的一种或者多种；所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇中的一种或者多种；所述的粘度调节剂为松油醇、卡必醇、酒精中的一种或者多种。
8.根据权利要求6或7所述的无铅掺杂浆料的制备方法，其特征在于，所述的金属颗粒为银粉、镍粉、铜粉中的一种或者多种。
9.根据权利要求6或7所述的无铅掺杂浆料的制备方法，其特征在于，所述的掺杂剂为磷酸、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛脂、红磷、正磷酸银、焦磷酸银、偏磷酸银、磷酸镍、磷酸铜中的一种或者多种。
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