CN104376894A - 太阳能电池导电正面银浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池导电正面银浆，包括80-95％银粉、1-10％玻璃料以及余量有机介质，其中银粉由两种不同比表面积和颗粒度的银粉混合构成，玻璃料为Te-Bi-Li体系的氧化物组合，本发明使用无铅Te-Bi-Li体系玻璃粉达到提高银浆转换效率并且环保的作用，使用两种不同比表面积和颗粒度的混合银粉提高浆料的印刷性能和电性能，而且在有机介质中加入分散剂保证有机介质的稳定性和银浆的稳定性，本发明的太阳能电池导电正面银浆具有印刷性好、高高宽比、高电流等优点。
Description
技术领域
本发明涉及硅晶太阳能电池领域，特别是涉及一种太阳能电池正电极所用银浆，其使用无铅Te-Bi-Li体系玻璃粉达到提高银浆转换效率并且环保的作用，而且使用两种不同比表混合银粉以提高浆料的印刷性能和电性能。
背景技术
通用的硅晶太阳能电池由P型硅晶半导体衬底、N型扩散层、减反射膜、背面电极和正面电极等组成。正面电极一般是采用丝网印刷的方式把浆料印刷在减反射膜上经过500-900℃下快速烧结形成的。工业化生产采用的正面电极浆料主要由银、玻璃材料和有机载体等组分轧制而成。无铅玻璃粉相比目前市场上的含铅玻璃粉能够最大化的减少太阳能电池中的铅用量，减少了铅对环保的影响及制备玻璃粉过程中对操作人员的影响；同时该配方在电性能上也比含铅玻璃粉有一定的提高。烧结过程中银粉及有机的稳定性对太阳能电池性能影响很大。不同比表面积及颗粒度的银粉对浆料的印刷性及浆料的电性能有很大影响，高比表的银粉有助于提高银浆的印刷高宽比，低比表的银粉有助于提高银浆的印刷性，因此将两种不同比表面积的银粉混合可以弥补使用单一银粉的不足，同时有机体系的稳定也对银浆的印刷性有很大的影响。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种印刷性好、高高宽比、高电流的太阳能电池导电正面银浆。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种太阳能电池导电正面银浆，包括银粉、玻璃料和有机介质，其中，按重量百分比计，所述银粉占80-95％、玻璃料占1-10％以及余量为有机介质，所述银粉由两种不同比表面积和颗粒度的银粉构成，所述玻璃料为Te-Bi-Li体系的氧化物组合，并且按重量百分比计，所述Te-Bi-Li体系的氧化物组合中TeO2占40-57％、Bi2O3占10-27％以及Li2O占3.6-25％。
本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：
较佳的是，所述银浆还包括分散剂，所述分散剂占所述银浆的1％。
进一步地说，所述分散剂为聚醚磷酸酯。
进一步地说，所述两种不同比表面积和颗粒度的银粉具有球状颗粒，其中，第一种银粉的振实密度为4.0-6.0g/cm3并且具有1.0-3.0m2/gm比表面积以及D50为0.5-1.5μm的粒度分布，第二种银粉的振实密度为6.0-8.0g/cm3并且具有0.1-0.3m2/gm比表面积以及D50为1.5-3.5um的粒度分布。
更进一步地说，在所述由两种不同比表面积和颗粒度的银粉构成的银粉中，按重量百分比计，所述第一种银粉占3-97％，所述第二种银粉占97-3％，优选的是，所述第一种银粉占20-80％，所述第二种银粉占80％-20％。
进一步地说，所述玻璃料由含碲化合物、含铋化合物和含锂化合物的混合物烧结而成，并且所述含碲化合物选自碲化铋、碲化锌、碲化锆、碲的氧化物和异丙醇碲中的至少一种，所述含铋化合物选自铋的氧化物、硅酸铋、钼酸铋、碳酸氧铋、氟化铋、硼硅酸铋和钛酸铋中的至少一种，所述含锂化合物选自碳酸锂、磷酸二氢锂、锂的氧化物和氟化锂中的至少一种。
进一步地说，所述有机介质由溶剂和树脂构成，所述溶剂为苯氧异丙醇，所述树脂包含松香树脂、乙基纤维素及丙烯酸树脂中的至少一种。
本发明的有益效果是：本发明的太阳能电池导电正面银浆包括80-95％银粉、1-10％玻璃料以及余量有机介质，其中银粉由两种不同比表面积和颗粒度的银粉混合构成，玻璃料为Te-Bi-Li体系的氧化物组合，本发明使用无铅Te-Bi-Li体系玻璃粉达到提高银浆转换效率并且环保的作用，使用两种不同比表面积和颗粒度的混合银粉提高浆料的印刷性能和电性能，而且在有机介质中加入分散剂保证有机介质的稳定性和银浆的稳定性。
具体实施方式
实施例：本发明实施例1-8的太阳能电池导电正面银浆的原料配比详见下表1：
表1(单位：重量百分比，％)：
上表中，第一种银粉的振实密度为4.0-6.0g/cm3并且具有1.0-3.0m2/gm比表面积以及D50为0.5-1.5μm的粒度分布，第二种银粉的振实密度为6.0-8.0g/cm3并且具有0.1-0.3m2/gm比表面积以及D50为1.5-3.5um的粒度分布。
上表中，分散剂为聚醚磷酸酯。
上表中，有机介质由溶剂和树脂构成，所述溶剂为苯氧异丙醇，所述树脂包含松香树脂、乙基纤维素及丙烯酸树脂中的至少一种。较佳的是，所述有机介质由总量百分比为86％苯氧异丙醇、4％松香树脂和10％乙基纤维素组成。
上表中，所述玻璃料为Te-Bi-Li体系的氧化物组合，并且按重量百分比计，所述Te-Bi-Li体系的氧化物组合中所述TeO2占40-57％、Bi2O3占10-27％以及Li2O占3.6-25％。在本发明中所述玻璃料由含碲化合物、含铋化合物和含锂化合物的混合物烧结而成，并且所述含碲化合物选自碲化铋、碲化锌、碲化锆、碲的氧化物和异丙醇碲中的至少一种，所述含铋化合物选自铋的氧化物、硅酸铋、钼酸铋、碳酸氧铋、氟化铋、硼硅酸铋和钛酸铋中的至少一种，所述含锂化合物选自碳酸锂、磷酸二氢锂、锂的氧化物和氟化锂中的至少一种。
按照上表中的配方，本发明的太阳能电池导电正面银浆的制备方法如下：将苯氧异丙醇加热至60℃，然后一边搅拌一边添加松香树脂，将混合物在60℃搅拌2.5小时，在该段时间中树脂溶解而产生粘稠溶液，然后，将乙基纤维素加入到混合溶液中，搅拌1个小时至溶液澄清后加入聚醚磷酸酯搅拌30分钟，再加入银粉和玻璃粉搅拌1个小时。充分混合之后，用三辊研磨机反复碾压浆料，压力从0逐渐增加至400psi，将辊的间隙调整为1密耳，用研磨细度(FOG)衡量分散程度，FOG值等于或小于20/10。
本发明使用无铅Te-Bi-Li体系玻璃粉达到提高银浆转换效率并且环保的作用；使用两种不同比表面积和颗粒度的混合银粉提高浆料的印刷性能和电性能；在有机介质中加入分散剂保证有机介质的稳定性和银浆的稳定性。
应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，包括银粉、玻璃料和有机介质，其中，按重量百分比计，所述银粉占80-95％、玻璃料占1-10％以及余量为有机介质，所述银粉由两种不同比表面积和颗粒度的银粉构成，所述玻璃料为Te-Bi-Li体系的氧化物组合，并且按重量百分比计，所述Te-Bi-Li体系的氧化物组合中TeO2占40-57％、Bi2O3占10-27％以及Li2O占3.6-25％。
2.如权利要求1所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，还包括分散剂，所述分散剂占所述银浆的1％。
3.如权利要求2所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，所述分散剂为聚醚磷酸酯。
4.如权利要求1所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，所述两种不同比表面积和颗粒度的银粉具有球状颗粒，其中，第一种银粉的振实密度为4.0-6.0g/cm3并且具有1.0-3.0m2/gm比表面积以及D50为0.5-1.5μm的粒度分布，第二种银粉的振实密度为6.0-8.0g/cm3并且具有0.1-0.3m2/gm比表面积以及D50为1.5-3.5um的粒度分布。
5.如权利要求4所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，在所述由两种不同比表面积和颗粒度的银粉构成的银粉中，按重量百分比计，所述第一种银粉占3-97％，所述第二种银粉占97-3％。
6.如权利要求5所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，所述第一种银粉占20-80％，所述第二种银粉占80％-20％。
7.如权利要求1所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，所述玻璃料由含碲化合物、含铋化合物和含锂化合物的混合物烧结而成，并且所述含碲化合物选自碲化铋、碲化锌、碲化锆、碲的氧化物和异丙醇碲中的至少一种，所述含铋化合物选自铋的氧化物、硅酸铋、钼酸铋、碳酸氧铋、氟化铋、硼硅酸铋和钛酸铋中的至少一种，所述含锂化合物选自碳酸锂、磷酸二氢锂、锂的氧化物和氟化锂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的太阳能电池导电正面银浆，其特征在于，所述有机介质由溶剂和树脂构成，所述溶剂为苯氧异丙醇，所述树脂包含松香树脂、乙基纤维素及丙烯酸树脂中的至少一种。
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