CN105448382A

CN105448382A - 一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆

Info

Publication number: CN105448382A
Application number: CN201410463110.1A
Authority: CN
Inventors: 宁文敏; 刘飘; 肖俊杰; 谢湘洲; 胡蔚
Original assignee: HUNAN LEED THICK FILM PASTE CO Ltd
Current assignee: HUNAN LEED THICK FILM PASTE CO Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-03-30

Abstract

本发明为一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆及其制备方法，该浆料各组分质量百分比为：铝粉60%～80%，有机载体15%～30%，无机粘结剂0.5%～4%，稀土掺杂物0.0001%～0.5%：所述稀土掺杂物为镧、钇、铕、钬、铥、铈等氧化物或其他化合物。铝粉平均粒径为1～8μm，本发明所解决的技术问题提供了一种能够提高晶体硅太阳能电池片转换效率的铝浆及制备方法，外观形貌也符合太阳能电池要求。

Description

一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆

技术领域

本发明涉及环保型新材料技术领域，具体的说是一种环保型无铅铝浆及其制备方法。

背景技术

能源对全球经济发展和社会进步起着举足轻重的作用，然而传统的燃料能源正在一天天减少，其对环境造成的危害也日益突出，多地雾霾天气的出现正是传统燃料能源过度使用导致的气候现象。这些都迫使人们寻找可再生清洁能源，太阳能以其独有的优势再次成为人们关注的焦点。铝浆是制备铝背场或铝背电极的关键材料，其组成对太阳电池的电性能和硅片的弯曲程度都有很大影响。

发明内容

一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于：各组分质量百分比为：铝粉60%～80%，有机载体15%～30%，无机粘结剂0.5%～4%，稀土掺杂物0.0001%～0.5%。

所述铝粉平均粒径为1～8μm。

所述有机载体各组分质量百分比为：油醇20%～50%、醇酯十二20%～50%、丁基卡必醇醋酸酯10%～30%、扩散泵油0%～5%、乙基纤维素1%～5%、司盘851%～5%。

所述无机粘合剂由玻璃粉A和B组分制备而成。其中玻璃粉A和B的比例为5:3混合而成。

所述玻璃粉A各组分质量百分比为：二氧化硅10%～40%、氧化锌10%～40%、氧化钡5%～25%、三氧化二锑5%～25%、三氧化二铝1%～10%、五氧化二钒1%～5%、氧化钙1%～5%。

所述玻璃粉B各组分质量百分比为：氧化硼20%～60%、氧化锌10%～40%、三氧化二锑10%～30%、氧化硅5%～25%、氧化钡1%～10%、三氧化二镓1%～5%、氧化铝1%～10%。

所述稀土掺杂物为镧、钇、铕、钬、铥、铈等氧化物或其他化合物中的一种或几种组成，且含量的比例为铝浆总量的0～0.5份。

制备步骤为：

（1）有机粘合剂的制备：按1铝浆中配方比例称取有机粘合剂原料，混合均匀，在80℃的温度下采用边加热边搅拌的溶解方式，时间约为2～4小时，有机纤维素完全溶解得到透明有机粘合剂；

（2）无机粘合剂的制备：按1铝浆中配方比例分别称取玻璃粉A和B的原料，将其粉碎混匀，然后在1200～1400℃下熔炼40～200分钟至玻璃液均匀澄清，然后用去离子水淬洗，在30～50℃真快干燥2h；

(3)一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆的制备：按配方，将铝粉、步骤（1）制备的有机粘合剂15～30份、步骤（2）制备的无机粘合剂0.5～4份、无机添加剂1～10份、稀土添加剂0～0.5份，混合均匀后研磨轧浆4～7次后得到稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆。

本发明所解决的技术问题提供了一种能够提高晶体硅太阳能电池片转换效率的铝浆及制备方法，外观形貌也符合太阳能电池要求。

烧结后膨胀系数小，电池片弯曲度小；电流和填充大大提升。

具体实施方式：

本专利产品适用于制作晶体硅太阳能电池的背面电场，适合于单晶硅太阳能及多晶硅太阳能电池电池片的丝网印刷，可广泛应用于光伏产业及厚膜电子元器件行业。

实施例1

（1）使用平均粒径为5μm的铝粉;

（2）有机粘合剂的制备：

称取松油醇40份、醇酯十二30份、丁基卡必醇醋酸酯20份、扩散泵油2份、乙基纤维素5份、司盘八五3份，以上各物混合均匀，80℃的温度下，在恒温水浴反应釜采用边加热边搅拌的溶解方式，时间约为4小时，有机纤维素完全溶解得到透明有机粘合剂，过程中严格控制物料温度、搅拌时间、搅拌速率，使物料充分混合均匀，严格控制体系中的各组成的配比，当达到设定时间后分装、密封备用.

（3)无机粘合剂的制备:

由玻璃粉A和B组分制备而成。其中玻璃粉A和B的比例为5:3混合而成;玻璃粉A由以下重量份数构成：二氧化硅37份、氧化锌23份、氧化钡20份、三氧化二锑8份、三氧化二铝5份、五氧化二钒3份、氧化钙4份；玻璃粉B由以下重量份数构成：氧化硼35份、氧化锌16份、三氧化二锑15份、氧化硅20份、氧化钡4份、三氧化二镓2份、氧化铝8份；

(4)按上述配方比例分别秤取玻璃粉A和B，将其粉碎混匀，然后在1200～1400℃下熔炼40～200分钟至玻璃液均匀澄清，然后用去离子水淬洗，在30～50℃真快干燥2h；

(5)铝背场浆料的制备:

按质量百分比67%的铝粉，28%的改性有机粘合剂，5%的无机粘合剂金属玻璃粉，混合均匀后用三辊研磨机轧浆3次后，得到细度≤12μm，粘度28kcps的铝背场浆料。

Claims

1.一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于：各组分质量百分比为：铝粉60%～80%，有机载体15%～30%，无机粘结剂0.5%～4%，稀土掺杂物0.0001%～0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述铝粉平均粒径为1～8μm。

3.根据权利要求1所述的稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述有机载体各组分质量百分比为：油醇20%～50%、醇酯十二20%～50%、丁基卡必醇醋酸酯10%～30%、扩散泵油0%～5%、乙基纤维素1%～5%、司盘851%～5%。

4.根据权利要求1所述的稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述无机粘合剂由玻璃粉A和B组分制备而成，玻璃粉A和B的比例为5:3混合而成。

5.根据权利要求4所述的稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述玻璃粉A各组分质量百分比为：二氧化硅10%～40%、氧化锌10%～40%、氧化钡5%～25%、三氧化二锑5%～25%、三氧化二铝1%～10%、五氧化二钒1%～5%、氧化钙1%～5%。

6.根据权利要求4所述的稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述玻璃粉B各组分质量百分比为：氧化硼20%～60%、氧化锌10%～40%、三氧化二锑10%～30%、氧化硅5%～25%、氧化钡1%～10%、三氧化二镓1%～5%、氧化铝1%～10%。

7.根据权利要求1所述的稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述稀土掺杂物为镧、钇、铕、钬、铥、铈等氧化物或其他化合物中的一种或几种组成，且含量的比例为铝浆总量的0～0.5份。

8.根据权利要求1所述的稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，制备步骤为：

（3）一种稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆的制备：按配方，将铝粉、步骤（1）制备的有机粘合剂15～30份、步骤（2）制备的无机粘合剂0.5～4份、无机添加剂1～10份、稀土添加剂0～0.5份，混合均匀后研磨轧浆4～7次后得到稀土掺杂高效晶体硅太阳能电池铝浆。