CN105761779A - 用于太阳能电池的低温固化导电银浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其配方的各组分按重量比为：纳米银粉86~92wt%，纳米铝粉0.5~2wt%，热塑性树脂2~4wt%，添加剂0.1~2 wt%，溶剂1~10wt%。采用上述技术方案，所得到的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料具有低温固化且固化时间短，所制得的太阳能电池的电极高宽比大，提高了太阳能电池的填充因子，从而提高了太阳能电池的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源技术领域，特别涉及一种用于太阳能电池的低温固化导电银浆料。
背景技术
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁型能源，随着煤炭、石油等不可再生能源的日益枯竭，开发、利用太阳能成为大热点，太阳能电池就是利用太阳能的一种重要手段。
目前，晶硅太阳能电池技术已日渐成熟，转换效率接近20%；大多数研究者都在研究如何提高太阳能电池的转换效率；晶硅异质结太阳能电池理论计算出其转换效率为29%，目前生产出的晶硅异质结太阳能电池的转换效率为22~23%之间，实验室的转换效率则高达25%，且该晶硅异质结太阳能电池的耐温性和稳定性均比普通的晶硅太阳能电池好，主要是因为晶硅异质结太阳能电池的电极是采用了低温导电银浆料，而电极的浆料影响晶硅异质结太阳能电池的填充因子，从而影响其转换效率；制造电极的方法很多，丝网印刷及共烧是目前最为普遍的一种生产工艺。晶硅异质结太阳能电池正面电极用导电浆料与背面电极均通过丝网印刷将导电银浆料涂覆在电池上并通过低温烧结在硅片两面形成正负电极；共烧结后的晶硅异质结太阳能电池的电极必须附着牢固、不落灰，硅片不易变形，并且易于焊接，便于用导线将光照产生的电流收集并导出。目前大多数的低温导电银浆由于其粘稠度以及导电性等性质导致晶硅异质结太阳能电池的填充因子不高，因此有必要开发一种提高太阳能电池的填充因子的低温固化导电银浆料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于太阳能电池的低温固化导电银浆料。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是，该用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其配方的各组分按重量比为：纳米银粉86~92wt%，纳米铝粉0.5~2wt%，热塑性树脂2~4wt%，添加剂0.1~2wt%，溶剂1~10wt%。
进一步改进在于，其配方的各组分按重量比为：纳米银粉92wt%，纳米铝粉0.5wt%，热塑性树脂2wt%，添加剂0.5wt%，溶剂5wt%。
进一步改进在于，所述溶剂为丁基卡必醇醋酸酯或/和丁基卡必醇。
进一步改进在于，热塑性树脂采取聚酰胺树脂与聚碳酸酯树脂按照质量比例3：97~10：90混合的混合物。
进一步改进在于，所述纳米银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径中值D50＝50-200nm。
进一步改进在于，所述添加剂为咪唑类固化剂。
采用上述技术方案，所得到的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料具有低温固化且固化时间短，所制得的太阳能电池的电极高宽比大，提高了太阳能电池的填充因子，从而提高了太阳能电池的转换效率。
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于太阳能电池的低温固化导电银浆料的制备方法，其制备工艺简单，可操作性强，生产率高且采用该方法所制备的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料成本低，且产量大，适用于商业广泛推广。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是，该用于太阳能电池的低温固化导电银浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例称量原料，备用；
（2）将纳米银粉和纳米铝粉放入球磨机，边搅拌边研磨，使纳米银粉和纳米铝粉混合均匀，且混合粉末的粒径小于100nm，备用；
（3）将热塑性树脂、添加剂和溶剂放入搅拌缸内溶解，并加热搅拌，加热温度为80~90℃，搅拌速度为600~800r/min，搅拌和加热时间为2~3h；
（4）将步骤（2）中的混合粉末加入搅拌缸，继续加热搅拌，加热温度为40~60℃，搅拌速度为2600~3500r/min，搅拌和加热时间为4~6h；混合均匀成糊浆状，则制得低温固化导电银浆料。
具体实施方式
实施例1：该低温固化型导电银浆料，其配方的各组分按重量比为：纳米银粉92wt%，纳米铝粉0.5wt%，热塑性树脂2wt%，添加剂0.5wt%，溶剂5wt%；所述溶剂为丁基卡必醇醋酸酯；热塑性树脂采取聚酰胺树脂与聚碳酸酯树脂按照质量比例6：94混合的混合物；所述纳米银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径中值D50＝50-200nm；所述添加剂为咪唑类固化剂。
该低温固化型导电银浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例称量原料，备用；
（2）将纳米银粉和纳米铝粉放入球磨机，边搅拌边研磨，使纳米银粉和纳米铝粉混合均匀，且混合粉末的粒径小于100nm，备用；
（3）将热塑性树脂、添加剂和溶剂放入搅拌缸内溶解，并加热搅拌，加热温度为80℃，搅拌速度为700r/min，搅拌和加热时间为2.5h；
（4）将步骤（2）中的混合粉末加入搅拌缸，继续加热搅拌，加热温度为50℃，搅拌速度为3000r/min，搅拌和加热时间为5h；混合均匀成糊浆状，则制得低温固化导电银浆料。
实施例2：该低温固化型导电银浆料，其配方的各组分按重量比例为：纳米银粉86wt%，纳米铝粉2wt%，热塑性树脂4wt%，添加剂2wt%，溶剂6wt%；所述溶剂为丁基卡必醇；热塑性树脂采取聚酰胺树脂与聚碳酸酯树脂按照质量比例3：97混合的混合物；所述纳米银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径中值D50＝50-200nm；所述添加剂为咪唑类固化剂。
该低温固化型导电银浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例称量原料，备用；
（2）将纳米银粉和纳米铝粉放入球磨机，边搅拌边研磨，使纳米银粉和纳米铝粉混合均匀，且混合粉末的粒径小于100nm，备用；
（3）将热塑性树脂、添加剂和溶剂放入搅拌缸内溶解，并加热搅拌，加热温度为90℃，搅拌速度为800r/min，搅拌和加热时间为2h；
（4）将步骤（2）中的混合粉末加入搅拌缸，继续加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌速度为3500r/min，搅拌和加热时间为4h；混合均匀成糊浆状，则制得低温固化导电银浆料。
实施例3：该低温固化型导电银浆料，其配方的各组分按重量比例为：纳米银粉90wt%，纳米铝粉1wt%，热塑性树脂3wt%，添加剂1wt%，溶剂5wt%；所述溶剂为丁基卡必醇醋酸酯和丁基卡必醇；热塑性树脂采取聚酰胺树脂与聚碳酸酯树脂按照质量比例10：90混合的混合物；所述纳米银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径中值D50＝50-200nm；所述添加剂为咪唑类固化剂。
该低温固化型导电银浆料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例称量原料，备用；
（2）将纳米银粉和纳米铝粉放入球磨机，边搅拌边研磨，使纳米银粉和纳米铝粉混合均匀，且混合粉末的粒径小于100nm，备用；
（3）将热塑性树脂、添加剂和溶剂放入搅拌缸内溶解，并加热搅拌，加热温度为85℃，搅拌速度为600r/min，搅拌和加热时间为3h；
（4）将步骤（2）中的混合粉末加入搅拌缸，继续加热搅拌，加热温度为40℃，搅拌速度为2600r/min，搅拌和加热时间为6h；混合均匀成糊浆状，则制得低温固化导电银浆料。
采用上述实施例所制得的低温导银浆，采用丝网印刷工艺应用于晶硅异质结太阳能电池后，其填充因子：实施例1＞实施例3＞实施例2。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其特征在于，其配方的各组分按重量比为：纳米银粉86~92wt%，纳米铝粉0.5~2wt%，热塑性树脂2~4wt%，添加剂0.1~2wt%，溶剂1~10wt%。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其特征在于，其配方的各组分按重量比为：纳米银粉92wt%，纳米铝粉0.5wt%，热塑性树脂2wt%，添加剂0.5wt%，溶剂5wt%。
3.根据权利要求2所述的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其特征在于，所述溶剂为丁基卡必醇醋酸酯或/和丁基卡必醇。
4.根据权利要求3所述的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其特征在于，热塑性树脂采取聚酰胺树脂与聚碳酸酯树脂按照质量比例3：97~10：90混合的混合物。
5.根据权利要求4所述的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其特征在于，所述纳米银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径中值D50＝50-200nm。
6.根据权利要求5所述的用于太阳能电池的低温固化导电银浆料，其特征在于，所述添加剂为咪唑类固化剂。
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