CN107274963B - 硅太阳能电池正面导电银浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅太阳能电池正面导电银浆，包括银粉、玻璃粉、有机载体、经过表面处理的纳米合金粉、添加剂，其中，所述银粉为微米级银粉，所述玻璃粉为改性TeO2‑Li2O‑Ag2O‑PbO玻璃粉，所述经过表面处理的纳米合金粉为表面包覆有机物的Ag‑Pb‑Bi‑Si合金粉表面包覆有机物的纳米合金粉，所述添加剂为表面镀银的碱金属盐，且以所述硅太阳能电池正面导电银浆的总重量为100％计，各组分重量百分含量如下所示：微米级银粉60％‑90％；改性TeO2‑Li2O‑Ag2O‑PbO玻璃粉0.1％‑10％；有机载体1％‑15％；经过表面处理的纳米合金粉0.1％‑15％；添加剂0.1％‑5％。
Description
技术领域
本发明属于硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅太阳能电池正面导电银浆及其制备方法。
背景技术
在认识到传统化石能源即将面临枯竭的问题后，人们就从未停止对新型能源的探索。目前最主要的新型能源有太阳能和核能，但是核能在使用的控制上难度很高，因此太阳能就很顺利的成为最清洁和有效使用的新型生能源。目前太阳能的利用主要集中在利用太阳能发电、将太阳能转化成电能方面，而作为太阳能电池的重大应用，太阳能电池也逐渐在生活中普遍使用。太阳能电池是一种将太阳能转化成电能的半导体器件，其工作原理在于半导体PN结的光生伏特效应，即在外界光照的条件下，太阳能电池片产生伏特效应，在电池内部产生电子和空穴对，如果在电子不导出来的情况下，电子和空穴对就会产生复合，这样就会导致电池片产生的电能流失掉，因此需要导出光生伏特效应产生的电子，才能真正有效的实现太阳能的利用，实现太阳能发电。为了实现导出光生伏特效应产生的电子，因此我们在太阳能电池表面印刷上银浆，并形成银电极，利用银电极将电子导出。硅太阳能电池表面的电极主要有背面银电极和正面银电极，这些电极通常由导电银浆采用丝网印刷的方式印刷在硅片表面形成，它们是当前硅太阳能电池主要使用的电极材料。
硅片从上到下，依次为减反射膜、P-N结、金属电极，印刷正面银浆后要使之成为硅太阳能电池片，电子从P-N结区域导出，那么银浆必须腐蚀掉表层的减反射膜，实现与P-N结区的接触良好，以保证电子的快速导出。另外，由于银浆和硅层属于异质材料接触，因此也必须保证接触界面的接触良好，才能保证银浆和硅层接触紧密，电池片的使用寿命长久。目前，虽然对导电银浆的研究很多，但是所取得成就却甚微，国产银浆的市场使用率还不到20％。目前国产银浆的主要问题还是集中在欧姆接触的有效实现以及银浆和硅层异质材料烧结匹配上，传统方法很难兼顾二者。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅太阳能电池正面导电银浆及其制备方法，旨在解决传统的硅太阳能电池正面导电银浆不能兼顾欧姆接触的有效实现以及银浆和硅层异质材料烧结匹配的问题。
本发明是这样实现的，一种硅太阳能电池正面导电银浆，包括银粉、玻璃粉、有机载体、经过表面处理的纳米合金粉、添加剂，其中，所述银粉为微米级银粉，所述玻璃粉为改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉，所述经过表面处理的纳米合金粉为表面包覆有机物的纳米合金粉，所述添加剂为表面镀银的碱金属盐，且以所述硅太阳能电池正面导电银浆的总重量为100％计，各组分重量百分含量如下所示：
以及，一种硅太阳能电池正面导电银浆的制备方法，包括下述步骤：
制备改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉：将玻璃料氧化物或能分解成所述无机氧化物的化合物、及改性添加剂依次进行称量、混合、熔融、冷淬、粉碎、过筛处理，制成改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉；
制备表面包覆有机物的纳米合金粉：将Ag、Pb、Bi、Si的单质粉末按配比进行混合、熔化合金化、冷却、粉碎、过筛处理，先制备纳米合金粉，再将纳米合金粉置于表面包覆剂浓度为0.001-1mol/L的乙醇溶液中，进行吸附处理，后经过洗涤、低温烘干得表面包覆有机物的纳米合金粉；
制备表面镀银的碱金属盐：将选择的含Al、Si、Ti、Ru、P、V、W、Zr、Nb、Co、B、Ta、Mo中的至少一种元素与碱金属元素中的至少一种的原料按配比进行称量混合，然后经过固相反应制备成相应的碱金属盐固体，再经过粉碎，过筛得到碱金属盐粉末，然后采用磁控溅射的方法，在其表面镀上一层银层，得表面镀银的碱金属盐；
制备有机载体：将有机溶剂、有机树脂、纤维素、有机添加助剂经过50-90℃混合处理，制备有机载体；
制备硅太阳能电池正面导电银浆：按上述太阳能电池正面导电银浆的配方称取所述银粉、改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料、表面包覆有机物的纳米合金粉、表面镀银的碱金属盐、有机载体，将各组分进行混合，辊扎处理，得到硅太阳能电池正面导电银浆。
本发明提供的硅太阳能电池正面银浆，具有以下优点：
首先，使用改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料代替传统的TeO2-Bi2O3-PbO，改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料在高于550℃的高温下的粘度更低，更易于流动，导电性更好，可以使的玻璃粉和银粉的作用面积更大，反应更迅速，烧银效果更优异，适量的Ag代替Pb可以减缓玻璃粉高温时的腐蚀速率，控制腐蚀效果，增大电池的开路电压。与此同时，改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉在继续融解银时，在短时间内形成一个溶解平衡过程，饱和的银会从玻璃中析出，形成纳米银分布在银颗粒表面或之间的空隙或硅片表面，降低了栅线的体电阻和界面接触电阻，提高了电池片的输出电阻。
其次，本发明选择添加特定的Ag-Pb-Bi-Si合金粉，由于合金粉的熔点较低，可以促使银浆烧结收缩，减少银浆内部孔隙率。与此同时，纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉中适量的Pb或Bi会还原玻璃粉中溶解的银，使得玻璃高温析出更多纳米银，融化的纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉也可以更加容易的附着在硅片表面，既具备一定的亲银性又具备一定的亲硅性，改善了银层和硅层的亲和性，改善界面的接触效果，实现了欧姆接触，这和传统中只靠玻璃粉和银铅反应形成欧姆接触的问题有所区别，可以很好的克服玻璃粉对熔银量和低温析银以及必须使得银硅反应形成欧姆接触的问题，可以更好更快捷的实现优秀欧姆接触效果，提高电池片的电性能，改善银硅层间的烧结匹配问题以及异质层间的接触效果。由于纳米级的Ag-Pb-Bi-Si合金粉在银浆中分散比较困难，因此本发明又将其进行了表面处理，包覆了一层有机物，提高了其分散效果。
虽然，改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉具有优异的电性能，但是单纯的改性玻璃粉的玻璃强度较低，且与硅片容易出现低温分离的情况，为了解决此问题，本发明在银浆中引入了表面镀银的碱金属盐，镀银处理主要是减少低温阶段碱金属盐与玻璃粉接触反应，但是，在太阳能电池烧结的高温阶段，碱金属盐的主要作用是调节反应后的改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的膨胀系数以及在硅片表面上的附着强度，在烧结的高温阶段碱金属盐会熔化或由于玻璃粉对其表面银粉的溶解从银包覆中释放出来，那么其中的组分会与熔融的玻璃接触改变玻璃粉的结构，从而改变玻璃粉的膨胀系数以及和硅片的亲和性，提高银层与硅层的剥离强度。与此同时，碱金属盐在融于玻璃后，玻璃的结构变化，这也会导致玻璃粉进一步析出内部溶解的银，改善银层与硅层的欧姆接触效果。
本发明提供的硅太阳能电池正面银浆，焊接剥离强度高，电性能优异，串联电阻低，光电转换效率高，电池片的输出功率大，成功实现了优秀的欧姆接触，解决了异质材料烧结不匹配的问题。
本发明提供的一种硅太阳能电池正面银浆的制备方法，利用有机物包覆的纳米合金粉提高纳米粉体在银浆中的分散，保证了纳米级合金粉在银浆中均匀的分布，减小了纳米级粉体对银浆粘度的影响；使用磁控溅射的方法在碱金属盐粉体表面镀上一层银，这比电化学法电镀效率更高，而且厚度更容易控制，可以提高电镀效率。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种硅太阳能电池正面导电银浆，包括银粉、玻璃粉、有机载体、经过表面处理的纳米合金粉、添加剂，其中，所述银粉为微米级银粉，所述玻璃粉为改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉，所述经过表面处理的纳米合金粉为表面包覆有机物的纳米合金粉，所述添加剂为表面镀银的碱金属盐，且以所述硅太阳能电池正面导电银浆的总重量为100％计，各组分重量百分含量如下所示：
本发明实施例提供的硅太阳能电池正面银浆，具有以下优点：
首先，使用改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料代替传统的TeO2-Bi2O3-PbO，改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料在高于550℃的高温下的粘度更低，更易于流动，导电性更好，可以使玻璃粉和银粉的作用面积更大，反应更迅速，烧银效果更优异，适量的Ag代替Pb可以减缓玻璃粉高温时的腐蚀速率，控制腐蚀效果，增大电池的开路电压。与此同时，改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉在继续融解银时，在短时间内形成一个溶解平衡过程，饱和的银会从玻璃中析出，形成纳米银分布在银颗粒表面或之间的空隙或硅片表面，降低了栅线的体电阻和界面接触电阻，提高了电池片的输出电阻。
其次，本发明实施例选择添加特定的Ag-Pb-Bi-Si合金粉，由于合金粉的熔点较低，可以促使银浆烧结收缩，减少银浆内部孔隙率。与此同时，纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉中适量的Pb或Bi会还原玻璃粉中溶解的银，使得玻璃高温析出更多纳米银，融化的纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉也可以更加容易的附着在硅片表面，既具备一定的亲银性又具备一定的亲硅性，改善了银层和硅层的亲和性，改善界面的接触效果，实现了欧姆接触，这和传统中只靠玻璃粉和银铅反应形成欧姆接触的问题有所区别，可以很好的克服玻璃粉对熔银量和低温析银以及必须使得银硅反应形成欧姆接触的问题，可以更好更快捷的实现优秀欧姆接触效果，提高电池片的电性能，改善银硅层间的烧结匹配问题以及异质层间的接触效果。由于纳米级的Ag-Pb-Bi-Si合金粉在银浆中分散比较困难，因此本发明实施例又将其进行了表面处理，包覆了一层有机物，提高了其分散效果。
虽然，改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉具有优异的电性能，但是单纯的改性玻璃粉的玻璃强度较低，且与硅片容易出现低温分离的情况，为了解决此问题，本发明实施例在银浆中引入了表面镀银的碱金属盐，镀银处理主要是减少低温阶段碱金属盐与玻璃粉接触反应，但是，在太阳能电池烧结的高温阶段，碱金属盐的主要作用是调节反应后的改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的膨胀系数以及在硅片表面上的附着强度，在烧结的高温阶段碱金属盐会熔化或由于玻璃粉对其表面银粉的溶解从银包覆中释放出来，那么其中的组分会与熔融的玻璃接触改变玻璃粉的结构，从而改变玻璃粉的膨胀系数以及和硅片的亲和性，提高银层与硅层的剥离强度。与此同时，碱金属盐在融于玻璃后，玻璃的结构变化，这也会导致玻璃粉进一步析出内部溶解的银，改善银层与硅层的欧姆接触效果。
本发明实施例提供的硅太阳能电池正面银浆，焊接剥离强度高，电性能优异，串联电阻低，光电转换效率高，电池片的输出功率大，成功实现了优秀的欧姆接触，解决了异质材料烧结不匹配的问题。
具体的，所述硅太阳能电池正面银浆中，所述银粉作为硅太阳能电池正面导电银浆的主要组分，发挥重要作用。本发明实施例中，所述银粉为微米级银粉，优选的，所述银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径分布范围为0.5-4.5μm，振实密度为6.1-6.5g/cm3。优选的银粉，其粒度分布和振实密度合适，从而可以保证硅太阳能电池片的优良性能。本发明实施例中，所述微米/亚微米级银粉的重量百分含量为60％-90％，作为具体实施例，所述微米/亚微米级银粉的重量百分含量可为60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％等具体份数。
硅太阳能电池正面银浆中，玻璃粉是重要的功能组分。本发明实施例中，所述玻璃粉为改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉。所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉包括TeO2、Li2O、Ag2O、PbO和改性添加剂。其中，所述改性添加剂可以调节玻璃粉的低温析晶，一定程度上改善机械强度，保证玻璃粉的均匀性和稳定性。本发明实施例中，所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的重量百分含量为0.1％-10％，作为具体实施例，所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的重量百分含量可为0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等具体份数。
具体的，以所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的总重量为100％计，各组分重量百分含量如下所示：
合适的组分及其含量，有效保证了玻璃粉的导电性和烧银效果，同时控制腐蚀效果，增大电池的开路电压。与此同时，降低了栅线的体电阻和界面接触电阻，提高了电池片的输出电阻。
进一步的，作为优选实施例，所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的粒径分布范围为0.5-5μm，以保证玻璃粉分布的均匀性。作为一个具体实施例，所述改性添加剂为Al2O3、ZnO、CaO、MgO、TiO2、SiO2、B2O3、P2O5、Bi2O3、Na2O氧化物中的至少一种。作为另一个具体实施例，所述改性添加剂为能够分解得到所述Al2O3、ZnO、CaO、MgO、TiO2、SiO2、B2O3、P2O5、Bi2O3、Na2O氧化物中的至少一种的化合物。当然，应当理解，所述改性添加剂可以同时含有上述两种具体实施例中的至少一种。优选的改性添加剂，可以更好地调节玻璃粉的低温析晶，一定程度上改善机械强度，保证玻璃粉的均匀性和稳定性。
本发明实施例中，所述硅太阳能电池正面导电银浆中添加有特定的表面处理的纳米合金粉，减少银浆内部孔隙率。具体的，所述经过表面处理的纳米合金粉为表面包覆有机物的纳米合金粉-表面包覆有机物的Ag-Pb-Bi-Si合金粉。纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉中适量的Pb或Bi会还原玻璃粉中溶解的银，使得玻璃高温析出更多纳米银，融化的纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉也可以更加容易的附着在硅片表面，既具备一定的亲银性又具备一定的亲硅性，改善了银层和硅层的亲和性，改善界面的接触效果，实现了欧姆接触，提高电池片的电性能，改善银硅层间的烧结匹配问题以及异质层间的接触效果。由于纳米级的Ag-Pb-Bi-Si合金粉在银浆中分散比较困难，因此本发明实施例将其进行了表面处理，包覆了一层有机物，提高了其分散效果。本发明实施例中，所述表面包覆有机物的纳米合金粉的重量百分含量为0.1％-15％，作为具体实施例，所述表面包覆有机物的纳米合金粉的重量百分含量可为0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％等具体份数。
优选的，以所述表面包覆有机物的纳米合金粉的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的下列各组分：
进一步优选的，所述表面包覆有机物为脂肪酸、丙烯酸树脂、氨基醇中的至少一种，从而提高分散性，更好地保证所述Ag-Pb-Bi-Si合金粉效果。
本发明实施例中，所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉具有优异的电性能，但是单纯的改性玻璃粉的玻璃强度较低，与硅片容易出现低温分离的情况。有鉴于此，本发明实施例在硅太阳能电池正面导电银浆中引入了添加剂，即表面镀银的碱金属盐。本发明实施例中，所述添加剂的重量百分含量为0.1％-5％，作为具体实施例，所述添加剂的重量百分含量可为0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％等具体份数。
进一步优选的，所述表面镀银的碱金属盐中，碱金属盐为Al、Si、Ti、Ru、P、V、W、Zr、Nb、Co、B、Ta、Mo中的至少一种与碱金属元素中的至少一种形成的碱金属盐，从而更有效地改善银硅层间的烧结匹配问题以及异质层间的接触效果。具体优选的，所述碱金属元素为Li和/或Na。更进一步优选的，所述碱金属盐的粒径为0.5-2μm，从而保证所述碱金属盐在银浆内分布均匀性和印刷不堵网。
本发明实施例中，镀银处理主要是减少低温阶段碱金属盐与玻璃粉接触反应。优选的，所述表面镀银的镀银层厚度为0.01-0.3μm，从而在有效提高分散效果的同时，保证了碱金属盐作用的充分发挥。更优选的，所述表面镀银的镀银层厚度为0.1-0.3μm。
本发明实施例中，所述有机载体的作用主要是调节银浆的印刷性。所述有机载体包含有机溶剂、有机树脂、纤维素、有机添加剂，优选的，且以所述有机载体的总重量为100％计，各组分的重量百分含量如下所述：
进一步优选的，所述有机溶剂为醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯三种溶剂中的至少一种，所述有机树脂为丙烯酸树脂或松香树脂中的一种，所述纤维素为乙基纤维素、甲基纤维素中的至少一种，所述有机添加剂为蓖麻油、丙二醇醚、异辛醇、甘油脂肪酸酯、六甲基二硅烷中的至少一种。
本发明实施例中，所述有机载体的重量百分含量为0.1％-10％，作为具体实施例，所述有机载体的重量百分含量可为为0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％、6％、8％、10％、12％、15％等具体份数。
以及，本发明实施例还提供了一种硅太阳能电池正面导电银浆的制备方法，包括下述步骤：
S01.制备改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉：将玻璃料氧化物或能分解成所述无机氧化物的化合物、及改性添加剂依次进行称量、混合、熔融、冷淬、粉碎、过筛处理，制成改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉；
具体的，上述步骤S01中，所述玻璃料氧化物或能分解成所述无机氧化物的化合物、及改性添加剂的种类如前所述，为了节约篇幅，此处不再赘述。
S02.制备表面包覆有机物的纳米合金粉：将Ag、Pb、Bi、Si的单质粉末按配比进行混合、高温熔化合金化、冷却、粉碎、过筛处理，先制备纳米合金粉，再将纳米合金粉置于表面包覆剂浓度为0.001-1mol/L的乙醇溶液中，进行吸附处理，后经过洗涤、低温烘干得表面包覆有机物的纳米合金粉；
上述步骤S02中，将Ag-Pb-Bi-Si合金粉置于表面包覆剂浓度为0.001-1mol/L的乙醇溶液中，进行吸附处理，在Ag-Pb-Bi-Si合金粉表面包覆有机物层。所述吸附处理的温度为室温条件，具体可为25℃。
S03.制备表面镀银的碱金属盐：将选择的含Al、Si、Ti、Ru、P、V、W、Zr、Nb、Co、B、Ta、Mo中的至少一种元素与碱金属元素中的至少一种的原料按配比进行称量混合，然后经过固相反应制备成相应的碱金属盐固体，再经过粉碎，过筛得到碱金属盐粉末，然后采用磁控溅射的方法，在其表面镀上一层银层，得表面镀银的碱金属盐；具体优选的，所述碱金属元素为Li和/或Na。
上述步骤S03中，所述银层的厚度为0.01-0.3μm。
S04.制备有机载体：将有机溶剂、有机树脂、纤维素、有机添加助剂经过50-90℃混合处理，制备有机载体；
上述步骤S04中，将有机溶剂、有机树脂、纤维素、有机添加助剂进行高温混合处理，即可得到有机载体。
S05.制备硅太阳能电池正面导电银浆：按上述太阳能电池正面导电银浆的配方称取所述银粉、改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料、表面包覆有机物的纳米合金粉、表面镀银的碱金属盐、有机载体，将各组分进行混合，辊扎处理，得到硅太阳能电池正面导电银浆。
上述步骤S05中，按上述任一实施例所述太阳能电池正面导电银浆的配方称取所述银粉、改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料、表面包覆有机物的纳米合金粉、表面镀银的碱金属盐、有机载体，所述太阳能电池正面导电银浆的配方以及配方中的各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。
本发明实施例提供的一种硅太阳能电池正面银浆的制备方法，利用有机物包覆的纳米合金粉提高纳米粉体在银浆中的分散，保证了纳米合金粉在银浆中均匀的分布，减小了纳米级粉体对银浆粘度的影响；使用磁控溅射的方法在碱金属盐粉体表面镀上一层银，这比电化学法电镀效率更高，而且厚度更容易控制，可以提高电镀效率。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1-6
一种硅太阳能电池正面导电银浆，包括银粉、玻璃粉、有机载体、表面经过处理的纳米合金粉，以及特殊的添加剂，所述银粉为微米级银粉，所属玻璃粉为改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉，所述表面经过处理的纳米合金粉为表面包覆有机物的纳米合金粉，特殊的添加剂为表面镀银的碱金属盐，各组分质量分别如下表1实施例1-6所述，表中单位为g，其中，组分编号对应下表2-5的编号。
一种硅太阳能电池正面导电银浆的制备方法，包括下述步骤：
改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉制备：首先按下表2所示的配比称量，表中单位为g，球磨混合在150r/min的条件下混合60min，然后置于铂金坩埚在1200℃条件下，熔化60min，再经过淬冷，烘干，粉碎过筛制成粒径在0.5-5μm的玻璃粉备用。
表面包覆有机物的纳米合金粉制备：将原料按下表3所示配比进行称量混合，表中单位为g，然后在1000℃固相反应得到固体合金块，再经过粉碎，过筛得到纳米级Ag-Pb-Bi-Si合金粉末，最后将其取100g放置在0.4mol/L的乙醇硬脂酸溶液中，搅拌均匀，静置2min，重复操作4次，然后过滤出固体颗粒，用乙醇洗涤2次，此时有机物包覆量0.2％-0.4％之间即可，在100℃以下烘干并再次过筛，得到包覆量在0.3％左右的合金粉备用。
制备表面镀银的碱金属盐：将原料按下表4所示配比进行称量混合，表中单位为g，然后在1300℃将混合好的配料反应60min制备成相应的碱金属盐固体，再经过粉碎，过筛得到碱金属盐粉末，然后采用磁共建设的方法，每隔10秒翻转粉体一次，重复3次，得表面镀上一层厚度为0.01-0.3μm的银层的镀银碱金属盐备用。
有机载体的制备：将原料按下表5所示配比进行称量，表中单位为g，然后再80℃将其混合均匀，得到100g有机载体备用。
制备硅太阳能电池正面导电银浆：将银粉和制备好的改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料、表面包覆有机物的纳米合金粉，表面镀银的碱金属盐、有机载体按设计配比称量，具体情况如表1所示，表中单位为g，将各组分进行混合，经过三辊碾磨机辊扎均匀，得到硅太阳能电池正面导电银浆500g。
表1
表2
表3
表4
表5
将上述实施例1-6制备的所述硅太阳能电池正面导电银浆进行开路电压、短路电流、转换效率、串阻大小、平均拉力大小指标性能测试，测试结果见下表6，其各项指标的测试方法均为本领域常规方法。
表6
由表6可见，本发明实施例提供的硅太阳能电池正面导电银浆，具优异的电性能，在短路电流、开路电压、转换效率等电性能有所提升的同时，降低硅太阳能电池正面导电银浆的串联电阻，增强印刷烧结后银浆的焊接剥离强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，包括银粉、玻璃粉、有机载体、经过表面处理的纳米合金粉、添加剂，其中，所述银粉为微米级银粉，所述玻璃粉为改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉，所述经过表面处理的纳米合金粉为表面包覆有机物的Ag-Pb-Bi-Si合金粉，所述添加剂为表面镀银的碱金属盐，且以所述硅太阳能电池正面导电银浆的总重量为100％计，各组分重量百分含量如下所示：
2.如权利要求1所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉包括TeO2、Li2O、Ag2O、PbO和改性添加剂，所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的粒径分布范围为0.5-5μm，且以所述改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉的总重量为100％计，各组分重量百分含量如下所示：
3.如权利要求2所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述改性添加剂为Al2O3、ZnO、CaO、MgO、TiO2、SiO2、B2O3、P2O5、Bi2O3、Na2O中的至少一种，和/或
所述改性添加剂为能够分解得到所述Al2O3、ZnO、CaO、MgO、TiO2、SiO2、B2O3、P2O5、Bi2O3、Na2O中的至少一种的化合物。
4.如权利要求1所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，以所述表面包覆有机物的纳米合金粉的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的下列各组分：
5.如权利要求4所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述表面包覆有机物为脂肪酸、丙烯酸树脂、氨基醇中的至少一种。
6.如权利要求1-5任一所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述表面镀银的碱金属盐中，碱金属盐为Al、Si、Ti、Ru、P、V、W、Zr、Nb、Co、B、Ta、Mo中的至少一种与碱金属元素中的至少一种形成的碱金属盐，表面镀银的镀银层厚度为0.01-0.3μm。
7.如权利要求6所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述碱金属盐的粒径为0.5-2μm。
8.如权利要求1-5任一所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径分布范围为0.5-4.5μm，振实密度为6.1-6.5g/cm3。
9.如权利要求1-5任一所述的硅太阳能电池正面导电银浆，其特征在于，所述有机载体包含有机溶剂、有机树脂、纤维素、有机添加剂，且以所述有机载体的总重量为100％计，各组分的重量百分含量如下所述：
10.一种硅太阳能电池正面导电银浆的制备方法，包括下述步骤：
制备改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉：将玻璃料氧化物或能分解成无机氧化物的化合物、及改性添加剂依次进行称量、混合、熔融、冷淬、粉碎、过筛处理，制成改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃粉；
制备表面包覆有机物的纳米合金粉：将Ag、Pb、Bi、Si的单质粉末按配比进行混合、熔化合金化、冷却、粉碎、过筛处理，先制备纳米合金粉，再将纳米合金粉置于表面包覆剂浓度为0.001-1mol/L的乙醇溶液中，进行吸附处理，后经过洗涤、低温烘干得表面包覆有机物的纳米合金粉；
制备表面镀银的碱金属盐：将选择的含Al、Si、Ti、Ru、P、V、W、Zr、Nb、Co、B、Ta、Mo中的至少一种元素与碱金属元素中的至少一种的原料按配比进行称量混合，然后经过固相反应制备成相应的碱金属盐固体，再经过粉碎，过筛得到碱金属盐粉末，然后采用磁控溅射的方法，在其表面镀上一层银层，得表面镀银的碱金属盐；
制备有机载体：将有机溶剂、有机树脂、纤维素、有机添加助剂经过50-90℃混合处理，制备有机载体；
制备硅太阳能电池正面导电银浆：按上述权利要求1-9任一所述太阳能电池正面导电银浆的配方称取所述银粉、改性TeO2-Li2O-Ag2O-PbO玻璃料、表面包覆有机物的纳米合金粉、表面镀银的碱金属盐、有机载体，将各组分进行混合，辊扎处理，得到硅太阳能电池正面导电银浆。
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