CN104217782A - 光伏电池用高附着性背电极银浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光伏电池用高附着性背电极银浆，所述背电极银浆由下列重量份比例的组分组成：银粉35%～60，无机粘结相1%～7，有机粘结相35%～60，玻璃相粉体1~7；所述玻璃相粉体由下列重量份比例的组分组成：71~90三氧化二铋、0.5~2氧化铈、2~6氧化硅、1~2金属钨；所述银粉粒径0.5~4μm，振实密度≥2.5g/cm3；所述有机粘结相为乙基纤维素溶于由丁基卡必醇醋酸酯和萜品醇混合溶剂形成的胶体中，所述乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯、萜品醇重量份比例为1：5：4。本发明背高附着性背电极银浆在降低了银含量的同时，电性能和焊接拉力均表现良好，在电性能方面，采用本发明所述的背银平均效率均在17%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏电池用高附着性背电极银浆，属于太阳能电池制备技术领域。
背景技术
背电极银浆通过印刷，烘干以及和背场铝浆，正面银浆共烧结，形成背电极结构，与晶硅太阳能电池Si基材以及铝背场形成良好的接触。背电极银浆要求具有良好的附着力，优异的电性能以及相对较低的使用量。
背电极银浆一般包含银粉，玻璃粉，有机粘结相以及其他助剂；背电极银浆一般要经过玻璃粉的高温融制，快速退火，球磨。有机粘结相的制备，银浆的搅拌，研磨等工序制备而成。
发明内容
本发明提供一种光伏电池用高附着性背电极银浆，此高附着性背电极银浆在降低了银含量的同时，电性能和焊接拉力均表现良好，在电性能方面，采用本发明所述的背银平均效率均在17%以上。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光伏电池用高附着性背电极银浆，所述背电极银浆由下列重量份比例的组分组成：
银粉 35～60，
有机粘结相 35～60，
玻璃相粉体 1~7；
所述玻璃相粉体由下列重量份比例的组分组成：
三氧化二铋 71~90，
氧化铈 0.5~2，
氧化硅 2~6，
金属钨 1~2；
所述银粉粒径0.5~4μm，振实密度≥2.5g/cm3；
所述有机粘结相为乙基纤维素溶于由丁基卡必醇醋酸酯和萜品醇混合溶剂形成的胶体中，所述乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯、萜品醇重量份比例为1：5：4；
所述无机粘结相为氧化硼、微米级铝粉、氧化铅、氧化铋、氧化铈、氧化镧和氟化铋中的至少一种；
所述玻璃相通过以下工艺获得：
步骤一. 71~90三氧化二铋、0.5~2氧化铈、2~6氧化硅和0~2金属钨混合均匀，加入陶瓷或铂金坩埚，在1000~1200℃融制1h~2h，期间进行2~3次摇晃；
步骤二. 将步骤一的融制后的玻璃液迅速倾倒入室温去离子水中；
步骤三. 将经过步骤二水淬后的玻璃体进行球磨粉碎，得到平均粒径在0.5~1.0的所述玻璃相粉体。
上述技术方案中的进一步改进的技术方案如下：
1、上述方案中，所述乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯、萜品醇按照1：5：4重量份比例混合在高速搅拌机，70℃水浴，密闭搅拌8~10h，取出后用300目筛网过滤，得到粘度在50~70dpa·s作为载体的有机粘结相。
2、上述方案中，所述背电极银浆由下列质量百分含量的材料组成：
银粉 35～60，
有机粘结相 35～60，
玻璃相粉体 1~7；
3、上述方案中，所述银粉为微细球状、片状银粉中的至少一种。
4、上述方案中，所述银粉、无机粘结相、有机粘结相和玻璃相粉体在高速搅拌机中搅拌均匀后，经三辊研磨机中研磨，形成颗粒细度10μm以下、粘度为80~100Pa·s的所述背电极银浆。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明光伏电池用高附着性背电极银浆，其保持了现有技术性能同时，大大降低了导电浆料成本，从而提升了硅晶太阳能电池竞争力，背电极银浆在降低了银含量的同时，电性能和焊接拉力均表现良好，在电性能方面，采用本发明所述的背银平均效率均在17%以上；其次，银粉35%～60，无机粘结相1%～7，有机粘结相35%～60中含有特定组分和含量的玻璃相粉体，提高了附着力，提高了电性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1～5：一种光伏电池用高附着性背电极银浆，所述高附着性背电极银浆如表1所示：
表1
表1中的百分号表示的是重量份。银粉的粒径范围为实施例1为1μm，实施例2为3μm，实施例3为2μm，实施例4为2.6μm，实施例5为3.8μm。
所述有机粘结相为乙基纤维素溶于由丁基卡必醇醋酸酯和萜品醇组成的混合溶剂所形成的有机粘结。
上述高附着性背电极银浆在高速搅拌机中搅拌均匀后，经三辊研磨机中研磨，形成颗粒细度10μm以下、粘度为80~100Pa·s的导电浆料。
上述银粉：实施例1的银粉为微细球状，实施例2的银粉为片状银粉；实施例3银粉为微细球状；实施例4的银粉为微细球状、片状银粉按照1：1重量份比例混合形成的混合物；实施例5的银粉为微细球状、片状银粉按照1：2重量份比例混合形成的混合物。
上述无机粘结相：实施例1的无机粘结相为氧化硼，实施例2的无机粘结相为氧化铋；实施例3无机粘结相为氧化铈；实施例4的无机粘结相为微米级铝粉、氧化铅按照1：1重量份比例混合形成的混合物；实施例5的无机粘结相为氧化铋、氟化铋按照1：3重量份比例混合形成的混合物。
所述玻璃相粉体由下列重量份比例的组分组成，如表2所示：
表2
| 三氧化二铋 | 氧化铈 | 氧化磷 | 金属钨 | |
| 实施例1 | 82 | 1 | 4 | 1.5 |
| 实施例2 | 82 | 1 | 4 | 1.5 |
| 实施例3 | 82 | 1 | 4 | 1.5 |
| 实施例4 | 82 | 1 | 4 | 1.5 |
| 实施例5 | 71 | 2 | 6 | 1 |
上述银粉的振实密度≥2.5g/cm3。
上述有机粘结相在70℃水浴搅拌形成。
丝网印刷背电极，隧道炉烘干并烧结，最高温度设置取主流工艺采用的890℃，得到成品电池片。
对成品电池片进行I-V曲线测试。
对测试后的电池片背电极部分采用锡焊，采用太阳能组件工艺专用的镀锡铜带，焊接温度330℃。
对焊好的背电极锡条进行剥离力测试，手动拉力计，45°斜拉。记录最大拉力值。
数据整理如下表：
| 电性能 | 焊接拉力（N） | |
| 实施例1 | 正常 | 6.7 |
| 实施例2 | 正常 | 5.6 |
| 实施例3 | 正常 | 7.5 |
| 实施例4 | 正常 | 7.3 |
| 实施例5 | 正常 | 5.8 |
由实施例可以看出，采用本发明所述的玻璃粉制成的导电银浆，其在电性能正常，附着力优异。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种光伏电池用高附着性背电极银浆，其特征在于：所述背电极银浆由下列重量份比例的组分组成：
银粉 35～60，
有机粘结相 35～60，
玻璃相粉体 1~7；
所述玻璃相粉体由下列重量份比例的组分组成：
三氧化二铋 71~90，
氧化铈 0.5~2，
氧化硅 2~6，
金属钨 1~2；
所述银粉粒径0.5~4μm，振实密度≥2.5g/cm3；
所述有机粘结相为乙基纤维素溶于由丁基卡必醇醋酸酯和萜品醇混合溶剂形成的胶体中，所述乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯、萜品醇重量份比例为1：5：4；
所述无机粘结相为氧化硼、微米级铝粉、氧化铅、氧化铋、氧化铈、氧化镧和氟化铋中的至少一种；
所述玻璃相通过以下工艺获得：
步骤一. 将所述71~90三氧化二铋、0.5~2氧化铈、2~6氧化硅和0~2金属钨混合均匀，加入陶瓷或铂金坩埚，在1000~1200℃融制1h~2h，期间进行2~3次摇晃；
步骤二. 将步骤一的融制后的玻璃液迅速倾倒入室温去离子水中；
步骤三. 将经过步骤二水淬后的玻璃体进行球磨粉碎，得到平均粒径在0.5~1.0的所述玻璃相粉体。
2. 根据权利要求1所述的高附着性背电极银浆，其特征在于：所述乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯、萜品醇按照1：5：4重量份比例混合在高速搅拌机，70℃水浴，密闭搅拌8~10h，取出后用300目筛网过滤，得到粘度在50~70dpa·s作为载体的有机粘结相。
3. 根据权利要求1所述的高附着性背电极银浆，其特征在于：所述背电极银浆由下列质量百分含量的材料组成：
银粉 35～60，
有机粘结相 35～60，
玻璃相粉体 1~7；
根据权利要求1或2所述的高附着性背电极银浆，其特征在于：所述银粉为微细球状、片状银粉中的至少一种。
4. 根据权利要求1或2所述的高附着性背电极银浆，其特征在于：所述银粉、无机粘结相、有机粘结相和玻璃相粉体在高速搅拌机中搅拌均匀后，经三辊研磨机中研磨，形成颗粒细度10μm以下、粘度为80~100Pa·s的所述背电极银浆。
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