CN104464882B - 一种光伏电池银浆及其烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏电池银浆，其包括：质量百分比为40%~80%的含银粉末、质量百分比为1%~15%的玻璃粉、质量百分比为3%~15%的有机树脂以及质量百分比为10%~30%的有机溶剂，其特征在于，所述含银粉末为氧化银粉和金属银粉的混合物，所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1，而且所述氧化银粉的分解温度大于等于249℃且小于355℃。进一步，本发明还涉及一种上述光伏电池银浆的烧结方法。该光伏电池银浆中的氧化银粉具有较低的分解温度，且经过本发明的烧结方法烧结后可以得到致密的电极银栅线。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池银浆，其烧结方法以及光伏电池电极银栅线的制备方法，尤其涉及一种含氧化银的光伏电池银浆，其烧结方法以及采用该光伏电池银浆和烧结方法制备光伏电池电极银栅线的方法。
背景技术
光伏发电由于具有资源无限、无污染、能把太阳光直接转变为电能、系统无运动部件、寿命长等优点，从而成为太阳能应用工业中最有前途的领域。以单晶硅和多晶硅为代表的晶硅光伏电池由于其光电转换效率高、成本低、稳定性好等优点成为工业界广泛使用的光伏电池。
银浆作为光伏电池中主要的电荷收集和传输通道，对光伏电池的效率和成本至关重要。随着近年来硅片成本急剧下降，光伏电池电极银浆成为制约电池效率和成本的重要因素。银浆作为光伏电池制造的主要原材料之一，占据了电池加工总成本的20~30%。现有的光伏电池电极银浆主要以昂贵的银粉作为主体，银粉含量一般为80%~95%，成本较高。而且，采用银粉的光伏电池电极银浆的烧结温度通常在900℃~1000℃，能耗较大。因此，如何在维持银浆性能的基础上降低浆料成本和烧结温度成为一个关键。
现有技术，采用氧化银粉替换银粉，作为光伏电池电极银浆的主体成分。然而，氧化银粉快速、完全分解时往往需要较高温度，约为355℃。而且，现有技术的光伏电池电极银浆烧结工艺中，低温烘烤之后，直接在800℃左右的高温进行烧结。由于在800℃的烧结温度下，氧化银分解出银颗粒的过程和银颗粒相互熔合烧结成电极银栅线的过程同时进行，导致得到的电极银栅线致密性较差。因此，确有必要提供一种氧化银粉的分解温度较低的光伏电池银浆，其烧结方法以及采用该光伏电池银浆和烧结方法制备光伏电池电极银栅线的方法。
发明内容
本发明提供了一种含氧化银的光伏电池银浆及其烧结方法。
一种光伏电池银浆，其包括：质量百分比为40%~80%的含银粉末、质量百分比为1%~15%的玻璃粉、质量百分比为3%~15%的有机树脂以及质量百分比为10%~30%的有机溶剂，其特征在于，所述含银粉末为氧化银粉和金属银粉的混合物，所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1，而且所述氧化银粉的分解温度大于等于249℃且小于355℃。
一种上述光伏电池银浆的烧结方法，该方法包括：首先，在150℃~200℃将该光伏电池银浆烘烤5分钟~15分钟；其次，在249℃~360℃将该光伏电池银浆预烧5分钟~15分钟，且预烧温度大于等于该氧化银粉的分解温度；最后，在750℃~850℃将该光伏电池银浆终烧5分钟~15分钟。
与现有技术相比较，本发明提供的光伏电池银浆中，通过控制所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1，使得氧化银粉分解温度控制在249℃~355℃。本发明的光伏电池银浆的烧结方法中，由于在249℃~360℃将该光伏电池银预烧5分钟~15分钟，使得氧化银充分受热分解产生不同粒径的纳米银颗粒，且该纳米银颗粒填充于微米银粉之间，增加了导电通道，并且由于该银纳米颗粒的尺寸效应，在750℃~850℃烧结温度下可以获得致密的电极银栅线。
附图说明
图1为本发明实施例1，3，5，7的银浆和某商业银浆在光伏电池片上分别采用现有烧结工艺和本发明的烧结工艺烧结后的电极银栅线光学显微照片，标尺长度为300微米。
图2为本发明不同实施例的银浆和某商业银浆在光伏电池片上采用同样烧结工艺烧结后的电极银栅线与电池片的接触电阻率与银浆中氧化银粉与银粉的比例之间的关系图。
图3为本发明实施例1、3、5、9的银浆和某商业银浆在光伏电池片上采用同样烧结工艺烧结后的电极银栅线横截面扫描电镜照片，标尺长度为2微米。
主要元件符号说明
无。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例提供的含氧化银的光伏电池银浆，其烧结方法以及采用该光伏电池银浆和烧结方法制备光伏电池电极银栅线的方法。
具体地，本发明首先提供一种光伏电池银浆，其包括：质量百分比为40%~80%的含银粉末、质量百分比为1%~15%的玻璃粉、质量百分比为3%~15%的有机树脂以及质量百分比为10%~30%的有机溶剂，其中，所述含银粉末为氧化银粉和金属银粉的混合物，所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1，而且所述氧化银粉的分解温度大于等于249℃且小于355℃。
优选地，所述含银粉末的质量百分比大于60%，所述玻璃粉的质量百分比为1%~6%，所述有机树脂的质量百分比为3%~6%。所述氧化银粉为粒径为1微米~4微米的球形颗粒。所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于2:5且小于等于5:2。所述金属银粉为粒径为0.5微米~4微米的球形颗粒。所述玻璃粉为粒径为0.5微米~3微米的无铅玻璃粉，其成分为Bi2O3·B2O3，且该无铅玻璃粉的软化温度为460℃。所述有机树脂为乙基纤维素，所述有机溶剂为萜品醇。
本发明进一步提供一种上述光伏电池银浆的烧结方法，该方法包括：首先，在150℃~200℃将该光伏电池银浆烘烤5分钟~15分钟；其次，在249℃~360℃将该光伏电池银浆预烧5分钟~15分钟，且预烧温度大于等于该氧化银粉的分解温度；最后，在750℃~850℃将该光伏电池银浆终烧5分钟~15分钟。
优选地，所述预烧温度等于该氧化银粉的分解温度，这样可以减少能量的浪费。当所述预烧温度大于该氧化银粉的分解温度时，该预烧温度与该氧化银粉的分解温度的差值小于5℃。例如，当所述氧化银粉与所述金属银粉的质量为5:2时，所述预烧温度大于等于341℃且小于等于346℃。当所述氧化银粉与所述金属银粉的质量比大于等于2:5且小于等于5:2，所述预烧温度大于等于261℃且小于等于346℃。
本发明进一步提供一种采用上述光伏电池银浆及其烧结方法制备光伏电池电极银栅线的方法，该方法包括：将上述银浆印刷于一晶硅光伏电池片表面，然后采用上述方法烧结。
本发明具有以下有益效果：首先，本发明的光伏电池银浆中采用氧化银粉与金属银粉的混合含银粉末，由于金属银粉的作用使得氧化银粉的分解温度降低。具体地，本发明通过控制所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1，使得氧化银粉分解温度控制在249℃~355℃。其次，本发明的烧结方法中，在高温烧结之前，先在氧化银粉的分解温度或略高于分解温度将该光伏电池银浆进行预烧5分钟~15分钟。通过预烧使得该氧化银充分受热分解产生不同粒径的纳米银颗粒，该纳米银颗粒填充于微米银粉之间，增加了导电通道，并且由于该银纳米颗粒的尺寸效应，在750℃~850℃烧结温度下可以获得致密的电极银栅线。
可以理解，本发明提供的烧结方法不限于烧结上述光伏电池银浆，只要光伏电池银浆中包括氧化银粉和金属银粉的混合粉末，均可以采用该烧结方法烧结，从而达到通过预烧使得该氧化银充分受热分解产生不同粒径的纳米银颗粒的有益效果。
以下为本发明的实施例。
实施例1
首先，取氧化银粉7g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为70%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为7:0。
经DSC测试氧化银分解温度为355℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在355℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例2
首先，取氧化银粉6g、金属银粉1g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为60%、10%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为6:1。
经DSC测试氧化银分解温度为353℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在353℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例3
首先，取氧化银粉5g、金属银粉2g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为50%、20%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为5:2。
经DSC测试氧化银分解温度为341℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在341℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例4
首先，取氧化银粉4g、金属银粉3g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为40%、30%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为4:3。
DSC测试氧化银分解温度为325℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在325℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例5
首先，取氧化银粉3g、金属银粉4g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为30%、40%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为3:4。
经DSC测试氧化银分解温度为304℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在304℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例6
首先，取氧化银粉2g、金属银粉5g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为20%、50%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为2:5。
经DSC测试氧化银分解温度为261℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在261℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例7
首先，取氧化银粉1g、金属银粉6g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，并用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占银浆质量百分比分别为10%、60%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为1:6。
经DSC测试氧化银粉分解温度为249℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在249℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例8
首先，取氧化银粉1g、金属银粉9g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，氧化银粉、金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占浆料质量百分比分别为7.692%、69.231%、3.846%、16.154%和3.077%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为76.923%，氧化银粉对银粉的比例为1:9。
经DSC测试氧化银分解温度为260℃。采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结曲线为：在150℃烘烤10分钟，在260℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
实施例9
首先，取金属银粉7g和无铅玻璃粉0.5g，将这些固体粉末均匀混合，并研磨5分钟获得固态混合物。然后，取萜品醇2.1g和乙基纤维素0.4g，将其加入固态混合物后，并用研钵研磨10分钟，最终获得组分均匀的光伏电池银浆。其中，金属银粉、无铅玻璃粉、萜品醇和乙基纤维素占银浆质量百分比分别为70%、5%、21%和4%。该光伏电池银浆中氧化银粉与银粉总量为70%，氧化银粉对银粉的比例为0:7。
采用丝网印刷机将配好的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，形成所需电极银栅线。电池片采用按照光伏电池生产厂标准工艺制作的晶硅电池片。设定银栅线的烧结工艺为：在150℃烘烤10分钟，在340℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。
参见如下表1，当银浆中不含金属银粉时，氧化银分解温度为355℃。当所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1时，氧化银粉分解温度大于等于249℃且小于355℃。
表1
| 实施例 | 氧化银粉与银粉比例 | 氧化银分解温度（℃） |
| 1 | 7:0 | 355 |
| 2 | 6:1 | 353 |
| 3 | 5:2 | 341 |
| 4 | 4:3 | 325 |
| 5 | 3:4 | 304 |
| 6 | 2:5 | 261 |
| 7 | 1:6 | 249 |
| 8 | 1:9 | 260 |
| 9 | 0:7 | - |
参见如图1，图1(a)(b)(c)(d)(e)分别是实施例1，3，5，7的银浆和某商业银浆在光伏电池片上采用现有工艺烧结后的照片，其烧结过程为150℃烘烤10分钟后，在800℃终烧10分钟。图1(f)(g)(h)(i)(j)分别是实施例1，3，5，7的银浆和某商业银浆在光伏电池片上采用本发明烧结工艺烧结后的照片，其烧结过程为首先在150℃烘烤10分钟，然后在氧化银分解温度下预烧10分钟，最后在800℃终烧10分钟。
将图1(a)(b)(c)(d)和(e)的对比，将图1(f)(g)(h)(i)与图1(j)对比，可以看出本发明提供的光伏电池银浆无论在现有工艺烧结后还是在本发明烧结工艺烧结后都比某商业银浆具有更致密的结构。
将图1(f)(g)(h)(i)与图1(a)(b)(c)(d)对比，可以明显看出本发明烧结工艺通过增加预烧分解氧化银步骤，使得电极银栅线更加致密，其形状更规则。因为氧化银在249℃~355℃预烧步骤中分解产生银纳米颗粒，促进银粉末之间的连接，所以终烧后获得致密电极银栅线。进一步，将图1(f)(g)(h)(i)与图1(j)对比，可以看到商业银浆在本发明烧结工艺烧结后电极银栅线上有明显的球形鼓泡出现，破坏了电极银栅线形貌和性能，而本发明中的银浆在本发明烧结工艺烧结过程中没有鼓泡产生，电极银栅线表面平滑，具有更好烧结性能。因此，本发明烧结工艺与本发明的银浆配合可获得更优烧结效果。
进一步，本发明还研究了不同的氧化银粉与银粉比例对烧结制备得到的银栅线与电池片的接触电阻率的影响。本发明分别将上述实施例1至9的银浆印刷于镀有氮化硅减反射层的晶硅光伏电池片正面，然后设定银栅线的烧结工艺为：在150℃烘烤10分钟，在340℃预烧10分钟，在800℃终烧10分钟，烧结后样品自然冷却。为了比较，本发明将某商业银浆也按照上述烧结工艺烧结制备得到银栅线。然后分别测试不同样品的银栅线与电池片的接触电阻率。
参见图2和表2，当银浆中不含金属银粉时，银栅线与电池片的接触电阻率为0.532 Ω·cm2；当银浆中不含氧化银粉时，银栅线与电池片的接触电阻率为0.579 Ω·cm2。当所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于等于1:6且小于等于6:1时，银栅线与电池片的接触电阻率为0.05 Ω·cm2 ~0.21 Ω·cm2，低于某商业含铅银浆的数值。
表2
| 实施例 | 氧化银粉与银粉比例 | 接触电阻率（Ω·cm2） |
| 1 | 7:0 | 0.532 |
| 2 | 6:1 | 0.179 |
| 3 | 5:2 | 0.203 |
| 4 | 4:3 | 0.153 |
| 5 | 3:4 | 0.059 |
| 6 | 2:5 | 0.140 |
| 7 | 1:6 | 0.123 |
| 8 | 1:9 | 0.307 |
| 9 | 0:7 | 0.579 |
| 某商业银浆 | 0.328 |
参见如图3，图3(a)(b)(c)(d)(e)分别是实施例1，3，5，9的银浆和商业含铅银浆在光伏电池片上采用本发明烧结工艺烧结后得到的银栅线的扫描电镜照片。
将图3(a)(b)(c)(d)和(e)的对比，可以看出本发明提供的光伏电池银浆在烧结过程中传递银粒子通过玻璃粉到达基板有更大的优势，此外，本发明提供的光伏电池银浆比商业含铅银浆具有更致密的结构。当金属银粉与氧化银粉的质量比大于等于1:6且小于等于6:1时，例如图3(b)和(c)，通过玻璃粉的银形成连续的结构，因此接触电阻率减小。图3(a)显示对于不含银粉的银浆，较少的银通过玻璃粉达到电池片表面，因此电接触性能不理想。图3(d)显示对于不含氧化银粉的银浆，通过玻璃粉的银形成过大的锯齿状结构，对导电性不利。图3(e)显示商业银浆在烧结后银颗粒更多地沉积在玻璃粉上层而未到达基板，所以接触电阻率较高。因此，本发明的银浆当氧化银和银粉比例优化后能够获得更好烧结效果和电学性能。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种光伏电池银浆的烧结方法，该光伏电池银浆包括：质量百分比为40％～80％的含银粉末、质量百分比为1％～15％的玻璃粉、质量百分比为3％～15％的有机树脂以及质量百分比为10％～30％的有机溶剂，其特征在于，所述含银粉末为氧化银粉和金属银粉的混合物，所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于0:7且小于9:1，而且所述氧化银粉的分解温度大于等于249℃且小于355℃；该方法包括：
首先，在150℃～200℃将该光伏电池银浆烘烤5分钟～15分钟；
其次，在249℃～360℃将该光伏电池银浆预烧5分钟～15分钟，且预烧温度大于等于该氧化银粉的分解温度；
最后，在750℃～850℃将该光伏电池银浆终烧5分钟～15分钟。
2.如权利要求1所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述预烧温度等于该氧化银粉的分解温度。
3.如权利要求1所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述预烧温度与该氧化银粉的分解温度的差值小于5℃。
4.如权利要求1所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述氧化银粉与所述金属银粉的质量比大于等于2:5且小于等于5:2，且所述预烧温度大于等于261℃且小于等于346℃。
5.如权利要求1所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述含银粉末的质量百分比大于60％，所述玻璃粉的质量百分比为1％～6％，所述有机树脂的质量百分比为3％～6％；所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于等于1:6且小于等于6:1。
6.如权利要求5所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述金属银粉与所述氧化银粉的质量比大于等于2:5且小于等于5:2。
7.如权利要求6所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述氧化银粉与所述金属银粉的质量比为3:4。
8.如权利要求1所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述氧化银粉为粒径为1微米～4微米的球形颗粒；且所述金属银粉为粒径为0.5微米～4微米的球形颗粒。
9.如权利要求1所述的光伏电池银浆的烧结方法，其特征在于，所述玻璃粉为粒径为0.5微米～3微米的无铅玻璃粉，其成分为Bi2O3·B2O3，且该无铅玻璃粉的软化温度为460℃；且所述有机树脂为乙基纤维素，所述有机溶剂为萜品醇。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004119211A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | Toyota Industries Corp | Ｅｌ素子用透明基板及びｅｌ装置並びに液晶表示装置 |
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004119211A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | Toyota Industries Corp | Ｅｌ素子用透明基板及びｅｌ装置並びに液晶表示装置 |
| CN1901234A (zh) * | 2006-07-17 | 2007-01-24 | 谭富彬 | 化学法合成硅太阳能电池背场铝导电浆料 |
| JP2011035062A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 導電性電極付き太陽電池セル基材 |
| CN103310868A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-09-18 | 深圳市圣龙特电子有限公司 | 一种电子元器件用氧化银浆料及其制备方法 |
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