CN106251930B - 一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆，所述用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉80.5‑89.7％、玻璃粉1.35‑6.24％、有机载体22‑36％，本发明制备的铝浆涂膜均匀致密，附着力强，对于电池的转化效率提高了0.054‑0.087％，UOC、ISC、FF均有提高，弯曲度为2.15‑2.25，且使用本发明铝浆电池片的背电场无晶斑现象。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆。
背景技术
近些年，晶体硅太阳能电池已经占据了绝大部分太阳能电池板市场，应用范围日趋广泛。常规太阳能电池使用的铝浆一般由铝粉、无机粘结剂(玻璃粉)、有机粘结剂、添加剂组成，经过丝网印刷(涂布量5.0-7.0mg/cm2)，在硅片上干燥后形成约30μm厚度的铝膜，经过链式烧结炉烧结，可以形成连续的铝烧结层(铝背电极)。背电场浆料是晶体硅太阳能电池背电极的重要材料，其通过丝网印刷的方法在晶体硅太阳能电池的硅片表面形成附着力强、低欧姆接触电阻的背电极栅线。铝背场浆料能够显著提高电池片的转换效率。随着硅片厚度的不断降低，电池片的翘曲度逐渐增大，我们需要不断提高铝浆的性能，来进一步提高电池片的转化效率，降低电池片的弯曲度。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种转化效率高、弯曲度小的用于电池片背电场的抗撕拉铝浆。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉80.5-89.7％、玻璃粉1.35-6.24％、有机载体22-36％。
优选的，所述铝粉为球形铝粉，铝粉粒径为4-8μm。
优选的，所述玻璃粉为SiO2-BaO-ZnO-B2O3-BiO3。
优选的，所述有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂。
优选的，所述增稠剂占以有机载体质量为基准的3-8％，所述分散剂占以有机载体质量为基准的4-7％，所述触变剂占以有机载体质量为基准的3-6％，溶剂为余量。
优选的，所述溶剂为松油醇、丁基卡必醇、环己酮、1,2-丙二醇、乙酰胺、柠檬酸三丁酯、二甘醇中的任意几种的组合物；所述增稠剂为乙基纤维素和有机膨润土的混合物；所述分散剂为司班-80和吐温-80的混合物；所述触变剂为聚酰胺。
优选的，所述的用于电池片背电场的抗撕拉铝浆的制备方法，其特征在于，步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至80-85℃，保温1.8-2h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过增加铝细粉的含量，提高了参杂浓度、结深及铝背场的致密性，UOC、ISC、FF均有提高，电池的光电转化效率提高了0.054-0.087％，本发明制备的铝浆涂膜均匀致密，附着力强，浆料出烧结炉后测试得弯曲度在2.15-2.25左右，放置60小时后，弯曲度会下降到2.0以下，且该浆料在生产过程中背电场无晶斑现象。
有机载体中使用的溶剂为沸点不同的溶剂，主要集中在150-250℃条件下快速挥发，这种分层次的挥发避免了印刷时粘度增大堵塞丝网、烧结后出现孔隙或裂痕以及挥发过慢导致烧结后的缺陷；增稠剂为常用的乙基纤维素和有机膨润土的混合物，改善了浆料的流平性，且有机膨润土具有良好的增稠性、悬浮性、触变性和吸附性，粘结力强，配合聚酰胺触变性更强；分散剂为司班-80与吐温-80的混合物，分散性强，浆料分散均匀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉84.3％、玻璃粉1.48％、有机载体24％，其中有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，增稠剂占以有机载体质量为基准的4％，分散剂占以有机载体质量为基准的6％，触变剂占以有机载体质量为基准的4.5％，溶剂为余量，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至83℃，保温1.8h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
其中溶剂为环己酮、1,2-丙二醇、松油醇、二甘醇的混合物。
实施例2：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉86％、玻璃粉1.35％、有机载体28％，其中有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，增稠剂占以有机载体质量为基准的6％，分散剂占以有机载体质量为基准的5％，触变剂占以有机载体质量为基准的4％，溶剂为余量，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至85℃，保温2h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
其中溶剂为环己酮、1,2-丙二醇、乙酰胺、松油醇、二甘醇的混合物。
实施例3：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉80.5％、玻璃粉3.95％、有机载体35％，其中有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，增稠剂占以有机载体质量为基准的8％，分散剂占以有机载体质量为基准的7％，触变剂占以有机载体质量为基准的3％，溶剂为余量，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至80℃，保温1.8h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
其中溶剂为乙酰胺、1,2-丙二醇、松油醇、二甘醇的混合物。
实施例4：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉88.5％、玻璃粉4.5％、有机载体36％，其中有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，增稠剂占以有机载体质量为基准的3％，分散剂占以有机载体质量为基准的4％，触变剂占以有机载体质量为基准的6％，溶剂为余量，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至82℃，保温1.9h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
其中溶剂为环己酮、1,2-丙二醇、乙酰胺、二甘醇的混合物。
实施例5：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉89.7％、玻璃粉5.3％、有机载体30％，其中有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，增稠剂占以有机载体质量为基准的5％，分散剂占以有机载体质量为基准的4.5％，触变剂占以有机载体质量为基准的4％，溶剂为余量，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至83℃，保温2h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
其中溶剂为丁基卡必醇、环己酮、1,2-丙二醇、松油醇、二甘醇的混合物。
实施例6：
一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉82％、玻璃粉6.24％、有机载体22％，其中有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，增稠剂占以有机载体质量为基准的4％，分散剂占以有机载体质量为基准的6.8％，触变剂占以有机载体质量为基准的5％，溶剂为余量，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至85℃，保温1.9h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
其中溶剂为环己酮、松油醇、二甘醇的混合物。
将本发明实施例产品与三组RX8252H4-T型号铝浆进行性能测试：
1)电学性能
| UOC | ISC | RS | FF | η | |
| 实施例1 | 0.6343 | 8.74 | 0.00145 | 79.868 | 18.188 |
| 实施例2 | 0.6330 | 8.75 | 0.00147 | 79.864 | 18.217 |
| 实施例3 | 0.6337 | 8.70 | 0.00143 | 79.853 | 18.212 |
| 实施例4 | 0.6345 | 8.76 | 0.00147 | 79.875 | 18.188 |
| 实施例5 | 0.6342 | 8.74 | 0.00146 | 79.959 | 18.208 |
| 实施例6 | 0.6339 | 8.76 | 0.00152 | 79.951 | 18.192 |
| 对照组1 | 0.6322 | 8.69 | 0.00155 | 79.849 | 18.134 |
| 对照组2 | 0.6335 | 8.73 | 0.00155 | 79.818 | 18.134 |
| 对照组3 | 0.6328 | 8.74 | 0.00157 | 79.758 | 18.130 |
从上表数据对比可知，本发明浆料效率提升在0.054％-0.087％之间，在Uoc、Isc、FF都有所提升，Rs有所下降。
2)水煮与层压拉力
| 水煮 | 3M胶带附着力 | 拉力 | |
| 实施例1 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 实施例2 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 实施例3 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 实施例4 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 实施例5 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 实施例6 | 合格 | 合格 | 合格 |
上表中，水煮合格要求：工艺点变黑区域长度不超过5mm，无铝背场脱落；其他区域铝背场无铝粉脱落，无发黄变黑现象；水煮过程中工艺点区域外无气泡产生；去离子水无混浊。
3M胶带附着力合格要求：3M610胶带粘贴拉脱后不露硅，且铝粉脱落宽度≤3mm，长度≤50mm。
拉力合格要求：5mm宽测试条的有效峰值拉力＞15N。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种用于电池片背电场的抗撕拉铝浆，其特征在于，所述用于电池片背电场的抗撕拉铝浆由以下质量百分含量组成：铝粉80.5-89.7％、玻璃粉1.35-6.24％、有机载体22-36％，所述有机载体包括溶剂、增稠剂、分散剂、触变剂，所述增稠剂占以有机载体质量为基准的3-8％，所述分散剂占以有机载体质量为基准的4-7％，所述触变剂占以有机载体质量为基准的3-6％，溶剂为余量，所述溶剂为松油醇、丁基卡必醇、环己酮、1,2-丙二醇、乙酰胺、柠檬酸三丁酯、二甘醇中的任意几种的组合物；所述增稠剂为乙基纤维素和有机膨润土的混合物；所述分散剂为司班-80和吐温-80的混合物；所述触变剂为聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的用于电池片背电场的抗撕拉铝浆，其特征在于：所述铝粉为球形铝粉，铝粉粒径为4-8μm。
3.根据权利要求1所述的用于电池片背电场的抗撕拉铝浆，其特征在于：所述玻璃粉为SiO2-BaO-ZnO-B2O3-BiO3。
4.根据权利要求1所述的用于电池片背电场的抗撕拉铝浆，其特征在于，制备步骤如下：将增稠剂加入溶剂中，加热至80-85℃，保温1.8-2h，再将分散剂、触变剂加入其中，搅拌均匀得有机载体溶液；将有机载体溶液、铝粉、玻璃粉放入高速混料机中共混，然后放入三辊研磨机中研磨至固体微粒粒径为0-20μm，即得铝浆。
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