CN106251933A - 一种太阳能电池正面电极用银浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池正面电极用银浆及其制备方法,包括如下重量份的各组分:有机载体10‑20份、分散于有机载体中的银粉15‑30份、添加剂5‑8份及分散剂3‑5份,所述添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌10‑15%、二氧化钛5‑10%、二氧化硅10‑20%、氧化银5‑15%、硫酸钠2‑9%、氧化铅3‑8%及余量氧化铝。经验证,通过在银浆中加入自制的添加剂,使银浆的电阻降低,从而提高电池的转换效率,具有良好的经济效益和社会效益,对可持续能源的利用和发展意义重大。
Description
技术领域
本发明涉及一种银浆,具体涉及一种太阳能电池正面电极用银浆及其制备方法;属于太阳能电池制造技术领域。
背景技术
太阳能电池产业在当前的可再生能源日益制约着国际社会经济发展瓶颈的严峻形势下正以较快的速度在发展,在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。
目前,商用晶体硅太阳能电池正面电极的制作方法,通常采用印刷和喷墨打印导电银浆,形成高宽比尽可能大的栅线结构,随后经过快速烧结过程,形成与n型扩散层紧密接触的导电电极,导电银浆中一般含有银粉、玻璃粉及有机载体。为了保证光生电流量,应该增大受光面积,这就要求正面电极栅线所遮盖的面积小,电极栅线越细越好;然而,根据金属导体电阻基本原理,导线的横截面越大,单位长度的电阻越小,导线电阻产生功率损失也就越小,这就要求电极栅线越粗越好。如何解决上述矛盾之处是行业内一直在研究的新方向,对于太阳能电池的技术发展至关重要。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种太阳能电池正面电极用银浆及其制备方法。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种太阳能电池正面电极用银浆,包括如下重量份的各组分:有机载体10-20份、分散于有机载体中的银粉15-30份、添加剂5-8份及分散剂3-5份,所述添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌10-15%、二氧化钛5-10%、二氧化硅10-20%、氧化银5-15%、硫酸钠2-9%、氧化铅3-8%及余量氧化铝。
优选地,前述有机载体包括有机溶剂和耐高温稠化剂。
更优选地,前述有机溶剂选自松油醇、磷酸三丁酯及十二醇酯中的一种或几种。
再优选地,前述银粉经200目筛过筛处理。
进一步优选地,前述添加剂为粉末状形态。
更进一步优选地,前述分散剂是1-甲基戊醇或者三乙基己基磷酸。
此外,本发明还公开了如前所述的一种太阳能电池正面电极用银浆的制备方法,包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,然后置于马弗炉中600-800℃煅烧处理4-6h,取出后自然冷却至室温,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
优选地,前述步骤S1中,球磨机中包括大球和小球,大球直径为8-10mm,小球直径为4-6mm。
本发明的有益之处在于:本发明通过在银浆中加入自制的添加剂,使银浆的电阻降低,从而提高电池的转换效率,具有良好的经济效益和社会效益,对可持续能源的利用和发展意义重大。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
本实施例的太阳能电池正面电极用银浆包括如下重量份的各组分:有机载体10份、分散于有机载体中的银粉15份、添加剂5份及分散剂3份。添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌10%、二氧化钛5%、二氧化硅10%、氧化银5%、硫酸钠2%、氧化铅3%及氧化铝65%。
其中,有机载体包括有机溶剂和耐高温稠化剂,有机溶剂选自松油醇、磷酸三丁酯及十二醇酯中的一种或几种;银粉经200目筛过筛处理,添加剂为粉末状形态,分散剂是1-甲基戊醇或者三乙基己基磷酸。
该银浆的制备方法包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,然后置于马弗炉中600-800℃煅烧处理4-6h,取出后自然冷却至室温,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
需要说明的是,在步骤S1中,球磨机中包括大球和小球,大球直径为8-10mm,小球直径为4-6mm。
实施例2
本实施例的太阳能电池正面电极用银浆包括如下重量份的各组分:有机载体15份、分散于有机载体中的银粉25份、添加剂6份及分散剂4份。添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌15%、二氧化钛10%、二氧化硅20%、氧化银15%、硫酸钠9%、氧化铅8%及氧化铝23%。
该银浆的制备方法包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,然后置于马弗炉中600-800℃煅烧处理4-6h,取出后自然冷却至室温,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
实施例3
本实施例的太阳能电池正面电极用银浆包括如下重量份的各组分:有机载体20份、分散于有机载体中的银粉30份、添加剂8份及分散剂5份。添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌15%、二氧化钛10%、二氧化硅20%、氧化银15%、硫酸钠9%、氧化铅8%及氧化铝23%。
该银浆的制备方法包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,然后置于马弗炉中600-800℃煅烧处理4-6h,取出后自然冷却至室温,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
对比例1
本对比例的太阳能电池正面电极用银浆包括如下重量份的各组分:有机载体20份、分散于有机载体中的银粉30份、添加剂8份及分散剂5份。添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌15%、二氧化钛10%、二氧化硅20%、氧化银15%、硫酸钠9%、氧化铅8%及氧化铝23%。
该银浆的制备方法包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
对比例2
本对比例的太阳能电池正面电极用银浆包括如下重量份的各组分:有机载体20份、分散于有机载体中的银粉30份、添加剂8份及分散剂5份。添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌15%、二氧化硅20%、氧化银15%、硫酸钠9%、氧化铅8%及氧化铝23%。
该银浆的制备方法包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
性能检测
将实施例1-3及对比例1-2印刷于电池片后,进行光电转化效率测试:使用太阳能电池片专用测试仪器,在标准测试条件(STC:光强:1000W/m2;光谱:AM1.5;温度:25℃)下,测试采用各实施例和对比例制得的太阳能电池正面电极浆料制作的太阳能电池片的光电转化效率和串联电阻。
测试结果如表1所示:
序号 | 串联电阻(毫欧) | 光电转化效率(%) |
实施例1 | 2.8 | 19.87% |
实施例2 | 2.6 | 18.56% |
实施例3 | 2.7 | 20.12% |
对比例1 | 3.5 | 15.42% |
对比例2 | 3.8 | 13.58% |
表1实施例1-3及对比例1-2的性能测试结果比较
由表1可见,在本发明中,通过在银浆中加入自制的(经过煅烧处理)添加剂能够降低串联电阻,从而提高电池的光电转化效率;而且我们还惊奇地发现,添加剂中的二氧化钛能够对组分的性能起到优化作用,因而,本发明的银浆具有良好的经济效益和社会效益,对可持续能源的利用和发展意义重大。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种太阳能电池正面电极用银浆,其特征在于,包括如下重量份的各组分:有机载体10-20份、分散于有机载体中的银粉15-30份、添加剂5-8份及分散剂3-5份,所述添加剂由如下质量百分比的各组分研磨混合制成:氧化锌10-15%、二氧化钛5-10%、二氧化硅10-20%、氧化银5-15%、硫酸钠2-9%、氧化铅3-8%及余量氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池正面电极用银浆,其特征在于,所述有机载体包括有机溶剂和耐高温稠化剂。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池正面电极用银浆,其特征在于,所述有机溶剂选自松油醇、磷酸三丁酯及十二醇酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池正面电极用银浆,其特征在于,所述银粉经200目筛过筛处理。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池正面电极用银浆,其特征在于,所述添加剂为粉末状形态。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池正面电极用银浆,其特征在于,所述分散剂是1-甲基戊醇或者三乙基己基磷酸。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种太阳能电池正面电极用银浆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、氧化银、硫酸钠、氧化铅及氧化铝投入球磨机中球磨处理10-20h,然后置于马弗炉中600-800℃煅烧处理4-6h,取出后自然冷却至室温,得到添加剂;
S2、将银粉过200目筛后,与添加剂、分散剂一起投入有机载体中,搅拌分散混合均匀,即得银浆。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能电池正面电极用银浆的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,球磨机中包括大球和小球,大球直径为8-10mm,小球直径为4-6mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |