CN105810288A - 一种易烧结的太阳能电池用银铝浆料 - Google Patents
一种易烧结的太阳能电池用银铝浆料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105810288A CN105810288A CN201610266484.3A CN201610266484A CN105810288A CN 105810288 A CN105810288 A CN 105810288A CN 201610266484 A CN201610266484 A CN 201610266484A CN 105810288 A CN105810288 A CN 105810288A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver paste
- conductive silver
- glass dust
- powder
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- -1 Silver-aluminum Chemical compound 0.000 title description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 13
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 8
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 claims description 8
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 6
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 6
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 5
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 claims 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 36
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 26
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- OJURWUUOVGOHJZ-UHFFFAOYSA-N methyl 2-[(2-acetyloxyphenyl)methyl-[2-[(2-acetyloxyphenyl)methyl-(2-methoxy-2-oxoethyl)amino]ethyl]amino]acetate Chemical compound C=1C=CC=C(OC(C)=O)C=1CN(CC(=O)OC)CCN(CC(=O)OC)CC1=CC=CC=C1OC(C)=O OJURWUUOVGOHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000005331 crown glasses (windows) Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000021180 meal component Nutrition 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
Abstract
本发明公开了一种导电银浆料，包括重量百分比的以下成分：银粉60‑70%、石墨粉1‑2%、陶瓷微粉2‑5%、玻璃粉11‑17%、有机粘结剂9‑18%、助剂1‑2%，总计100%；所述银粉是61‑90nm银粉；所述石墨粉是200‑400目的石墨粉；所述玻璃粉包含以下成分组成：SiO2 3‑17%，TiO2 1‑2%，Bi2O3 35‑55%，Al2O3 4‑8%，SrCl2 1‑7%，B2O3 15‑38%，SnO2 2～5%，CaO 0.1～2%，总计100%。
Description
技术领域
本发明涉及导电浆料，特别涉及一种太阳能电池用银铝浆料，属于电子领域消耗材料，是一种导电材料前体。
背景技术
太阳能电池是将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池是一种新兴的绿色能源，能够有效的利用太阳能代替传统能源，减少二氧化碳的排放，保护自然环境，实现可持续发展。
在太阳能电池的制造过程中，必须在电池板正面和背面引入电极。现有技术引入电极的方法一般是利用银浆料通过丝网印刷制成特定图案的电极形坯，然后通过高温烧结而成。
现有技术中采用的多为银浆料，因为银浆料具有电阻低，粘结性能好的优点。但是，银浆料和铝浆料相比，具有烧结温度高的缺点。因为太阳能电池中使用的晶体硅对于温度极为敏感，烧结温度的升高会导致晶体硅在烧结过程中性质劣化的程度大幅度的增加，导致太阳能电池成品率下降，低效片增多。而且，烧结的温度过高还会引起电极和基板之间的应力变大，最终造成太阳能电池片或电极的翘曲，降低太阳能电池的品质及光电转化效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的银浆料烧结温度高，引起太阳能电池良品率低，低效片增多的不足，提供一种银铝浆料。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种导电银浆料，包括重量百分比的以下成分：银粉60-70％、石墨粉1-2％、陶瓷微粉2-5％、玻璃粉11-17％、有机粘结剂9-18％、助剂1-2％，总计100％。
所述银粉是61-90nm银粉。
所述石墨粉是200-400目的石墨粉。
所述陶瓷微粉是3μm以下的陶瓷微粉，选自碳化硅陶瓷和氮化硅陶瓷中一种。
所述玻璃粉包含以下成分组成：SiO2 3-17％，TiO2 1-2％，Bi2O3 35-55％，Al2O34-8％，SrCl2 1-7％，B2O3 15-38％，SnO2 2～5％，CaO 0.1～2％，总计100％。
所述玻璃粉的目数大于300目。
本发明控制银粉、石墨粉和玻璃粉的粉末粒径，同时调整有机粘结剂的成分，使得导电银浆料中的各种成分在烧结前后具有基本一致的熔化表面积，在烧结的过程中在更低的温度范围内即可实现浆料的完全熔化烧结，即可以在较低的温度下完成烧结，特别是可以控制烧结设备精准加热，仅对于特定的部位实现相应的较高温度，而不会造成晶硅太阳能电池板的热损伤。其中特别是关于玻璃粉的成分选择至关重要，本发明的另一目的是实现电极材料的无铅化，而实现无铅的工艺则要求玻璃粉的成分中不含有铅，应用相应的无铅材料，在实现无铅的同时又要求玻璃粉的膨胀系数较低，所以其中成分的选择非常重要，要求各种成分相互之间的配合，进而实现相应的特别性质。
同时，由于无铅玻璃粉成分，在玻璃和晶硅基板的结合难度上更大，对于多种成分的选择应用及配合要求更高。但是，采用氧化铋和氧化硼作为二氧化硅的替代物，由于氧化铋和氧化硼两者具有良好的协同性，替代部分二氧化硅后形成的玻璃粉基础相的主体结构，具有更好的稳定性和熔化特点，能够在烧结过程发挥更好的粘结作用，烧结固化的电极和太阳能基板的新和度更好，更能够稳定的粘结在其上，保证电极的稳定性和耐久性。特别是氧化铋和氧化硼的用量比例控制在接近2：1左右时，协同性最佳，银浆料的易烧结性和粘结性最佳。氯化锶加入后，能够和氧化硼配合形成协同作用，降低烧结温度。氯化锶的应用对于玻璃粉的结构稳定性及耐磨性有不良影响，不宜过量使用。
本发明应用的银粉、石墨粉、陶瓷微粉构成电极烧结的形核提升了电极的易烧结性及烧结体的结构稳定性、玻璃粉是以无机材料的性质进行烧结的，而有机粘结剂在粘结的过程中则会挥发或碳化转化为电极基质的一部分，本发明所选用的有机粘结剂在烧结后形成的固体碳化物等具有一定的空隙，使得银浆烧结的银固体之间存在孔洞，这种孔洞非常小，但可以适当的补尝电极的热膨胀系数，减少电极和太阳能电池基板之间的收缩系数差，避免翘曲及脱落。
进一步，所述玻璃粉的目数大于400目。玻璃粉选用目数较大的玻璃粉，提升玻璃粉的使用品质，保证玻璃易混合特性，使电极烧结过程中更易熔化粘结到太阳能电池基板上。
进一步，所述玻璃粉的重量百分含量为3-15％，优化玻璃粉的用量，调整烧结后电极中玻璃相的占比，保证导电电极的粘结稳定性较好，同时导电电极中因为玻璃相的缘故导致的电阻升高控制在较低的范围内，保证电极在太阳能电池中的导电性能。优选的玻璃粉的含量为3-10％，在此范围内玻璃粉烧结后的粘结性和导电性均较好，特别是和太阳能电池基础层的结合力度大。更具体的来说，所述玻璃粉的的重量百分含量可为5％、6％、8％、10％等具体份数。
进一步，所述有机粘结剂的重量百分含量为5-20％，选用适宜的有机粘结剂，可以控制电极在丝网印刷的过程中印刷的形貌更好，烧结后接近理想的电极形态，对于提升太阳能电池的光电转化效率具有一定的帮助作用。优选为6-18％,在此范围内有机粘结剂发挥的基础作用最佳，印刷效果最好，而且烧结后有机粘结剂碳化后残余物较少，对于电极导电性能的影响小。更具体的来说，所述有机粘结剂的的重量百分含量可为6％、7％、8％、10％、12％等具体份数。
进一步，所述有机粘结剂包含以下成分组成：尼龙酸二甲酯10-25％，乙基纤维素12-20％，丁基卡必醇5％，聚乙烯吡咯烷酮1-3％，间苯二甲酸醇酸树脂5-10％，石油树脂10-20％，松油醇20-30％，正丁醇10-15％，总计100％。本发明的有机粘结剂选用的成分包括了甲基纤维素、乙基纤维素容易和银粉分散均匀，能够很好的保证电极的印刷均匀度和厚度控制，且保护好烧结形貌。选用的丁基卡必醇和松油醇具有保证银浆料的流动性和稳定性的作用，能够确保银浆料在储存过程中性质更加稳定一致，避免银浆料印刷的窗口过窄导致加工困难。其中选用的间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂是辅助印刷后电极预定形的成分，其配合丁基卡必醇和松油醇的时候，相互溶解分散性好，而且互相溶解分散后能够与银粉形成较好的包裹结构，即银粉在其中的分布均匀性，流散性都更加突出，更利于电极的印刷成型，同时，分散均匀的松油醇和石油树脂在烧结的时候能够反应形成特定的固化结构，使得电极在使用中形态更加可靠稳定。其中选用的聚乙烯吡咯烷酮和纤维素配合，强化了银浆料的流动性和粘稠性，浆料在丝网印刷中性能表现更佳。
进一步，所述助剂是聚酰胺蜡。聚酰胺蜡拥有优异的触变性能，具有优异的防流挂能力、防沉降能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明控制银粉、石墨粉和玻璃粉的粉末粒径，使得导电银浆料中的各种成分在烧结前后具有基本一致的体积，在烧结的过程中在更低的温度范围内即可实现浆料的完全熔化烧结，即可以在较低的温度下完成烧结，特别是可以控制烧结设备精准加热，仅对于特定的部位实现相应的较高温度，而不会造成晶硅太阳能电池板的热损伤。
2.本发明使用的有机粘结剂在粘结的过程中则会挥发或碳化转化为电极基质的一部分，本发明所选用的有机粘结剂在烧结后形成的固体碳化物等具有一定的空隙，使得银浆烧结的银固体之间存在孔洞，这种孔洞非常小，但可以适当的补尝电极的热膨胀系数，减少电极和太阳能电池基板之间的收缩系数差，避免翘曲及脱落。
3.本发明的银浆料中特别添加了一定的超细陶瓷微粉作为填料，改变了银浆料的混合特性，在银浆料烧结的过程中，电极的品质受到相应的影响/增强，电极烧结品质更佳。
4.本发明使用的玻璃粉是无铅玻璃粉，而实现无铅的太阳能电池的无铅化，提高环保能力，并辅助控制电极的降低膨胀系数。
具体实施方式
同时，本发明还提供了一种制备银浆料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)制备玻璃粉
按以下比例取玻璃粉包含以下成分组成：SiO2 3-17％，TiO2 1-2％，Bi2O3 35-55％，Al2O3 4-8％，SrCl2 1-7％，B2O3 15-38％，SnO2 2～5％，CaO 0.1～2％粉末料，混合均匀，950-1320℃烧结，优选烧结温度为950-1160℃，淬冷，球磨，烘干，过400目筛网，得到玻璃粉。
(2)配制预混溶液
按比例称取有机粘结剂各组分，将除间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂以外的成分混合，加热熔化，搅拌混合均匀，得到预混溶液。
(3)配制导电银浆料
加入银粉和玻璃粉，强力搅拌0.5-3小时，加入间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂，继续搅拌0.5-1小时，最后加入助剂，混合均匀，即得导电银浆料。
进一步，步骤(2)配制载体溶液中，加热熔化的温度大于70℃。优选的，加热熔化温度为75-120℃，最优选温度为80-110℃。
进一步，步骤(2)配制载体溶液中，得到预混溶液后，将树脂在目数大于600目的网布上过滤除杂。优选采用，800-1000目的筛网进行过滤。
进一步，优选的，步骤(3)中，搅拌过程采用的是高速分散机进行搅拌，搅拌速度达到1000rpm-5000rpm。
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。本发明中未特别说明的百分比均为重量百分比。
实施例1-5
制备玻璃粉
按以下比例取所述玻璃粉包含以下成分组成：SiO2 3-17％，TiO2 1-2％，Bi2O335-55％，Al2O3 4-8％，SrCl2 1-7％，B2O3 15-38％，SnO2 2～5％，CaO 0.1～2％，总计100％粉末料，混合均匀，950-1160℃烧结，淬冷，球磨，烘干，过400目筛网，得到玻璃粉。
表1玻璃粉原料成分比例
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| SiO2 | 4.3 | 11.9 | 10.4 | 12.7 | 16.9 |
| TiO2 | 1.3 | 1.3 | 1.1 | 1.4 | 1.9 |
| Bi2O3 | 38.9 | 51.8 | 47.4 | 36.1 | 43.6 |
| Al2O3 | 4.1 | 4.8 | 6.2 | 5.2 | 7.1 |
| SrCl2 | 7.0 | 1.2 | 4.3 | 2.2 | 4.6 |
| B2O3 | 39.4 | 24.6 | 27.2 | 37.9 | 22.3 |
| SnO2 | 4.1 | 4.2 | 2.9 | 3.2 | 3.3 |
| CaO | 1.0 | 0.1 | 0.4 | 1.3 | 0.4 |
实施例6-10
制备导电银浆料
按表2比例取银粉、玻璃粉、甲基纤维素、乙基纤维素、丁基卡必醇、间苯二甲酸醇酸树脂、石油树脂、松油醇和聚酰胺蜡，将除间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂以外的成分混合，加热至90℃，搅拌均匀，得到预混溶液，加入银粉、石墨粉、陶瓷微粉和玻璃粉，强力搅拌0.5-3小时，加入间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂，继续搅拌0.5-1小时，最后加入聚酰胺蜡，混合均匀，即得导电银浆料。其中，实施例6-10应用实施例2制备的玻璃粉，具体的制备银浆料的原料用量比例如下表所示。
表2导电银浆料成分比例
| 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| 银粉 | 72 | 68 | 72 | 64 | 69 |
| 石墨粉 | 1.5 | 1.2 | 1.6 | ||
| 陶瓷微粉 | 2.5 | 3.6 | 3.8 | ||
| 玻璃粉 | 12.9 | 15.7 | 13.5 | 12.4 | 11.8 |
| 尼龙酸二甲酯 | 2.5 | 2.9 | 1.8 | 1.7 | 2 |
| 乙基纤维素 | 1.5 | 1.6 | 1.5 | 2.3 | 2 |
| 丁基卡必醇 | 0.6 | 0.8 | 1 | 1.2 | 0.9 |
| 聚乙烯吡咯烷酮 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.2 | 0.4 |
| 间苯二甲酸醇酸树脂 | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.6 | 0.9 |
| 石油树脂 | 2.8 | 2.2 | 1 | 3.3 | 1.9 |
| 松油醇 | 3.5 | 2.9 | 2.7 | 4.8 | 3.1 |
| 正丁醇 | 1.2 | 1.7 | 1.3 | 2.3 | 1.5 |
| 助剂 | 2 | 1.5 | 1.3 | 1.4 | 1.1 |
在实施例6中没有应用石墨粉或陶瓷微粉，相较之下实施例6制备的银浆性质表现较为一般。而在实施例7-10适量的加入石墨粉或陶瓷微粉改善银浆的性能，具有较好的表现。
实施例11-13
按表3中相应的比例称取各组分，其中玻璃粉采用实施例4制备的玻璃粉。将除间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂以外的成分混合，加热至100℃，熔化完全，搅拌混合均匀，得到预混溶液。加入银粉、石墨粉、陶瓷微粉和玻璃粉，强力搅拌1小时，加入间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂，继续搅拌0.5小时，最后加入聚酰胺蜡，混合均匀，即得导电银浆料。
表3导电银浆料成分比例
| 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | |
| 银粉 | 69 | 72 | 66 | 62 |
| 石墨粉 | 1.2 | 1.1 | 1.7 | 1.9 |
| 陶瓷微粉 | 2.6 | 2.9 | 4.1 | 4.9 |
| 玻璃粉 | 11.9 | 13.5 | 12.8 | 16.5 |
| 尼龙酸二甲酯 | 2.4 | 1.4 | 2.5 | 3 |
| 乙基纤维素 | 2.3 | 1.2 | 2.2 | 2.3 |
| 丁基卡必醇 | 0.8 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
| 聚乙烯吡咯烷酮 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 0.4 |
| 间苯二甲酸醇酸树脂 | 0.8 | 0.7 | 1.1 | 0.7 |
| 石油树脂 | 1.8 | 1.7 | 1.4 | 1.8 |
| 松油醇 | 3.8 | 2.8 | 4.1 | 2.7 |
| 正丁醇 | 1.7 | 1 | 1.7 | 1.9 |
| 助剂 | 1.3 | 1 | 1.5 | 1.1 |
实施例14
按表3中相应的比例称取各组分，其中玻璃粉采用实施例5制备的玻璃粉。将除间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂以外的成分混合，加热至80℃，熔化完全，1500rpm的速度搅拌混合20分钟，待溶液混合均匀，即得到预混溶液。
用600目的网布上过滤预混溶液，除去杂质，然后加入银粉和玻璃粉，强力搅拌2小时，加入间苯二甲酸醇酸树脂和石油树脂，继续搅拌1小时，最后加入助剂，混合均匀，即得导电银浆料。
测试例
对上述实施例6-17制备银浆料采用印网印刷的工艺印制出太阳能电池的电极，测试电极的电阻，拉力，软化温度，结果如下表所示。
表4测试结果
| 电阻(串阻) | 拉力 | 软化温度(℃) | |
| 实施例6 | 0.043 | 2.2 | 496 |
| 实施例7 | 0.027 | 2.4 | 485 |
| 实施例8 | 0.047 | 3.5 | 470 |
| 实施例9 | 0.028 | 3.4 | 472 |
| 实施例10 | 0.031 | 3.4 | 474 |
| 实施例11 | 0.028 | 3.5 | 469 |
| 实施例12 | 0.032 | 3.7 | 469 |
| 实施例13 | 0.035 | 3.4 | 458 |
| 实施例14 | 0.037 | 3.8 | 453 |
通过测试结果可见，本发明的导电银浆料具有良好的导电特性，作为太阳能电池的电极印刷后能够很好的保证太阳能电池内部的电阻控制在极低的水平，有利于提高太阳能电池的光电转化效率，提高太阳能的利用率。在应用了石墨粉和陶瓷微粉的试验组中，电阻均有较大的降低表现，而且对于电极的拉力测试结果也有一定的改善提升作用，对于太阳能电池中应用该银浆料印刷电极具有重要意义。
特别是本发明优化后的配方，实施例10-12中各种组分的应用比例适宜，银浆料烧结得到的电极各项性能表现非常突出，能够非常有效的保证电极的结合强度，即具有良好的拉力，能够很好的在长期使用过程中保持电极和太阳能电池基板的结合力，防止外力造成的损伤，提高太阳能电池的使用寿命。而在实施例13-14中由于陶瓷微粉的用量过大，银浆料烧结的电极电阻特性出现劣化，与预期的目标偏离，表现不佳。
另外通过对软化温度的对比，可以发现本发明的银浆料的整体软化温度较低，其烧结温度亦保持在相对较低的水平。在应用了石墨粉或陶瓷微粉后，银浆料软化温度有进一步的改善作用，能够更好的减少电极烧结过程中烧结温度过高导致的损伤，能够提高太阳能电池的光电转化效率。
Claims (10)
1.一种导电银浆料，包括重量百分比的以下成分：银粉60-70%、石墨粉1-2%、陶瓷微粉2-5%、玻璃粉11-17%、有机粘结剂9-18%、助剂1-2%，总计100%；
所述银粉是61-90nm银粉；
所述石墨粉是200-400目的石墨粉；
所述玻璃粉包含以下成分组成：SiO2 3-17%，TiO2 1-2%，Bi2O3 35-55%，Al2O3 4-8%，SrCl2 1-7%，B2O3 15-38%，SnO2 2～5%，CaO 0.1～2%，总计100%。
2.如权利要求1所述导电银浆料,其特征在于，所述陶瓷微粉是3μm以下的陶瓷微粉，选自碳化硅陶瓷和氮化硅陶瓷中一种。
3.如权利要求1所述导电银浆料,其特征在于，所述玻璃粉的目数大于300目。
4.如权利要求3所述导电银浆料,其特征在于，所述玻璃粉的目数大于400目。
5.如权利要求1所述导电银浆料,其特征在于，所述玻璃粉的重量百分含量为3-15%。
6.如权利要求5所述导电银浆料,其特征在于，玻璃粉的的重量百分含量为3-10%。
7.如权利要求1所述导电银浆料,其特征在于，有机粘结剂的重量百分含量为5-20%。
8.如权利要求7所述导电银浆料,其特征在于，有机粘结剂的重量百分含量为6-18%。
9.如权利要求1所述导电银浆料,其特征在于，所述有机粘结剂包含以下成分组成：尼龙酸二甲酯10-25%，乙基纤维素12-20%，丁基卡必醇5%，聚乙烯吡咯烷酮1-3%，间苯二甲酸醇酸树脂 5-10%，石油树脂 10-20%，松油醇20-30%，正丁醇10-15%，总计100%。
10.如权利要求1所述导电银浆料,其特征在于，所述助剂是聚酰胺蜡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610266484.3A CN105810288A (zh) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 一种易烧结的太阳能电池用银铝浆料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610266484.3A CN105810288A (zh) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 一种易烧结的太阳能电池用银铝浆料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105810288A true CN105810288A (zh) | 2016-07-27 |
Family
ID=56457668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610266484.3A Pending CN105810288A (zh) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 一种易烧结的太阳能电池用银铝浆料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105810288A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108198648A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 乐凯胶片股份有限公司 | 一种背钝化太阳能电池背面银浆 |
| CN112420240A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-26 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 电极浆料及其制作方法、电子烟加热体及其制作方法 |
| CN112898051A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 成都宏科电子科技有限公司 | 黑色氧化铝陶瓷基板金属化的填孔钨浆料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101609850A (zh) * | 2009-07-14 | 2009-12-23 | 中南大学 | 太阳能电池正面电极用无铅银导体浆料及其制备工艺 |
| CN101931014A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法 |
| CN104078095A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 合肥中南光电有限公司 | 一种导电无氧陶瓷粉/纳米石墨复合的导电银浆及其制作方法 |
-
2016
- 2016-04-26 CN CN201610266484.3A patent/CN105810288A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101931014A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法 |
| CN101609850A (zh) * | 2009-07-14 | 2009-12-23 | 中南大学 | 太阳能电池正面电极用无铅银导体浆料及其制备工艺 |
| CN104078095A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 合肥中南光电有限公司 | 一种导电无氧陶瓷粉/纳米石墨复合的导电银浆及其制作方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108198648A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 乐凯胶片股份有限公司 | 一种背钝化太阳能电池背面银浆 |
| CN112420240A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-26 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 电极浆料及其制作方法、电子烟加热体及其制作方法 |
| CN112898051A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 成都宏科电子科技有限公司 | 黑色氧化铝陶瓷基板金属化的填孔钨浆料及其制备方法 |
| CN112898051B (zh) * | 2021-01-18 | 2023-08-18 | 成都宏科电子科技有限公司 | 黑色氧化铝陶瓷基板金属化的填孔钨浆料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102097154B (zh) | 太阳能电池用背场铝浆 | |
| CN101931014B (zh) | 一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法 | |
| CN102262914B (zh) | 一种太阳能电池导电银浆的制备方法 | |
| CN102568704B (zh) | 一种环保型无铅半导体陶瓷电容电极银浆及其制备方法 | |
| CN102354545B (zh) | 一种硅太阳能电池背电场用银电极浆料及制备方法 | |
| CN103177791B (zh) | 一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法 | |
| KR101159787B1 (ko) | ＺｎＯ계 글래스 프릿 조성물 및 이를 이용한 태양전지의 후면 전극용 알루미늄 페이스트 조성물 | |
| CN104681122B (zh) | 一种太阳能电池正面银浆及其制备方法 | |
| KR20080099407A (ko) | 태양전지 전극 형성용 페이스트 | |
| KR101434167B1 (ko) | 태양전지 전극용 은 페이스트 조성물 | |
| CN105810759B (zh) | 一种太阳能电池用的银铝浆料 | |
| CN106098144A (zh) | 一种玻璃粉及用其制备的太阳能电池正面银浆及其制备方法 | |
| CN105679410B (zh) | 一种高粘合稳定性的太阳能电池用银铝浆料 | |
| CN103165214B (zh) | 一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法 | |
| CN108198648A (zh) | 一种背钝化太阳能电池背面银浆 | |
| CN105810288A (zh) | 一种易烧结的太阳能电池用银铝浆料 | |
| CN106504814B (zh) | 玻璃粉、正银浆料及其制备方法 | |
| US11833584B2 (en) | Alloy aluminum paste for use on rear of PERC solar cell | |
| CN103177787B (zh) | 一种用于制备导电银浆的导电粉及导电银浆 | |
| CN103204632B (zh) | 导电玻璃粉及其制备方法、晶体硅太阳能电池铝导电浆料及制备方法 | |
| CN110504045A (zh) | 一种高拉力的晶硅太阳能电池perc铝浆及其制备方法 | |
| CN102332321A (zh) | 低翘曲度太阳能电池无铅铝浆及其制备方法 | |
| CN102314955A (zh) | 一种太阳能导电浆料及其制备方法及电极的制备方法 | |
| CN103426496A (zh) | 太阳能电池用铝背场浆料及其制备方法、太阳能电池片的制备方法以及太阳能电池片 | |
| CN105741907B (zh) | 一种无铅的太阳能电池用银浆料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160727 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |