CN107275003A - 一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,取B2O3、SiO2、PbO、Bi2O3、Ge2O3、Al2O3、ZnO、碳酸镁、碳酸钠混合,加热后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;然后将纤维素、松油醇、丙烯酸树脂、分散剂、乙酸乙酯、聚甲基丙烯酸铵、硬脂酸、二甲基硅油、卵磷脂混合,升温至50‑70℃保温,放冷,将所得混合液加热至40‑50℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。本发明提供的铝浆在制备完成单晶硅太阳能电池后,其光电转换效率可以达到18.37%以上,电池片的翘曲度可以控制在1.19 mm以下。

Description

一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域,具体涉及一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法。
背景技术
单晶硅太阳能电池,是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池,是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。近5年来,中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍,光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年1.07%增长到2008年的近15%。总体来看,中国太阳能电池的国际市场份额和技术竞争力大幅提高。在产业布局上,中国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。
晶体硅太阳能电池用电子浆料属于厚膜导电浆料的一种,其构成为有机载体、金属功能相(超细银粉、铝粉)、高温粘结相(一般为玻璃粉或者金属氧化物,晶体硅太阳能所用高温粘结相为玻璃粉)以及少量的添加相。其中有机载体为丝网印刷时调节印刷特性的功能相,起到分散金属功能相和高温粘结相的作用。金属功能相起到形成电极并与硅片合金化生成紧密联系层的作用。高温粘结相起到高温烧结后将基板和电极粘合的作用。
发明内容
解决的技术问题:本发明的目的是提供一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,所得铝浆用于制备出的太阳能电池翘曲率小、转化率高。
技术方案:一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,以重量份计,取B2O3 1-5份、SiO2 10-20份、PbO 3-7份、Bi2O3 40-50份、Ge2O3 2-4份、Al2O3 1-4份、ZnO 2-7份、碳酸镁0.5-1.5份、碳酸钠0.4-1.2份混合,加热至400℃后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;
步骤2,以重量份计,将纤维素4-6份、松油醇30-40份、丙烯酸树脂2-6份、分散剂1-4份、乙酸乙酯5-10份、聚甲基丙烯酸铵2-6份、硬脂酸1-4份、二甲基硅油0.8-1.5份、卵磷脂0.4-1.2份混合,升温至50-70℃,保温1-2h,放冷,得到混合液;
步骤3,将步骤2所得混合液加热至40-50℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。
进一步地,步骤1中加热速率为10-20℃/min。
进一步地,步骤1中熔炼温度为1200-1300℃。
进一步地,所述玻璃粉的粒径在100-200目。
进一步地,所述纤维素为乙基纤维素。
进一步地,所述分散剂为三聚磷酸钠。
进一步地,步骤3中分散条件为1000-1200rpm、20-30min。
有益效果:本发明提供的铝浆在制备完成单晶硅太阳能电池后,其光电转换效率可以达到18.37%以上,电池片的翘曲度可以控制在1.19mm以下。
具体实施方式
实施例1
一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,以重量份计,取B2O3 1份、SiO2 10份、PbO 3份、Bi2O3 40份、Ge2O3 2份、Al2O31份、ZnO 2份、碳酸镁0.5份、碳酸钠0.4份混合,加热至400℃后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;
步骤2,以重量份计,将纤维素4份、松油醇30份、丙烯酸树脂2份、分散剂1份、乙酸乙酯5份、聚甲基丙烯酸铵2份、硬脂酸1份、二甲基硅油0.8份、卵磷脂0.4份混合,升温至50℃,保温2h,放冷,得到混合液;
步骤3,将步骤2所得混合液加热至40℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。
其中,步骤1中加热速率为10℃/min,熔炼温度为1200℃。
所述玻璃粉的粒径在100目;所述纤维素为乙基纤维素;所述分散剂为三聚磷酸钠;步骤3中分散条件为1000rpm、30min。
实施例2
一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,以重量份计,取B2O3 2份、SiO2 13份、PbO 4份、Bi2O3 42份、Ge2O3 3份、Al2O32份、ZnO 4份、碳酸镁0.9份、碳酸钠0.7份混合,加热至400℃后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;
步骤2,以重量份计,将纤维素5份、松油醇32份、丙烯酸树脂3份、分散剂2份、乙酸乙酯6份、聚甲基丙烯酸铵3份、硬脂酸2份、二甲基硅油1.1份、卵磷脂0.5份混合,升温至55℃,保温2h,放冷,得到混合液;
步骤3,将步骤2所得混合液加热至45℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。
其中,步骤1中加热速率为15℃/min,熔炼温度为1300℃。
所述玻璃粉的粒径在200目;所述纤维素为乙基纤维素;所述分散剂为三聚磷酸钠;步骤3中分散条件为1200rpm、20min。
实施例3
一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,以重量份计,取B2O3 3份、SiO2 16份、PbO 6份、Bi2O3 47份、Ge2O3 3份、Al2O33份、ZnO 6份、碳酸镁1.2份、碳酸钠0.9份混合,加热至400℃后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;
步骤2,以重量份计,将纤维素5份、松油醇38份、丙烯酸树脂5份、分散剂3份、乙酸乙酯8份、聚甲基丙烯酸铵5份、硬脂酸3份、二甲基硅油1.4份、卵磷脂0.9份混合,升温至60℃,保温2h,放冷,得到混合液;
步骤3,将步骤2所得混合液加热至40℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。
其中,步骤1中加热速率为10℃/min,熔炼温度为1200℃。
所述玻璃粉的粒径在100目;所述纤维素为乙基纤维素;所述分散剂为三聚磷酸钠;步骤3中分散条件为1000rpm、30min。
实施例4
一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,以重量份计,取B2O3 5份、SiO2 20份、PbO 7份、Bi2O3 50份、Ge2O3 4份、Al2O34份、ZnO 7份、碳酸镁1.5份、碳酸钠1.2份混合,加热至400℃后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;
步骤2,以重量份计,将纤维素6份、松油醇40份、丙烯酸树脂6份、分散剂4份、乙酸乙酯10份、聚甲基丙烯酸铵6份、硬脂酸4份、二甲基硅油1.5份、卵磷脂1.2份混合,升温至70℃,保温1h,放冷,得到混合液;
步骤3,将步骤2所得混合液加热至50℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。
其中,步骤1中加热速率为20℃/min,熔炼温度为1300℃。
所述玻璃粉的粒径在100-200目;所述纤维素为乙基纤维素;所述分散剂为三聚磷酸钠;步骤3中分散条件为1200rpm、20min。
性能试验
将实施例1至4所得铝浆印刷电池片并测试相关性能:200×200mm(厚度180±20μm)单晶硅片,用250目丝网印刷,干燥后印刷贺利氏9235正银,经烘干、隧道烧结炉共烧结(峰值温度780℃,620℃以上5.8s)后测试相关性能。结果如下:
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
开路电压mv 654 673 662 646
短路电流A 6.15 6.47 6.32 6.36
光电转换效率% 18.37 19.26 19.87 19.17
电池片的翘曲度mm 1.27 1.32 1.19 1.22
从表中可以看出,本发明提供的铝浆在制备完成单晶硅太阳能电池后,其光电转换效率可以达到18.37%以上,电池片的翘曲度可以控制在1.19mm以下。

Claims (7)

1.一种单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,以重量份计,取B2O3 1-5份、SiO2 10-20份、PbO 3-7份、Bi2O3 40-50份、Ge2O3 2-4份、Al2O3 1-4份、ZnO 2-7份、碳酸镁0.5-1.5份、碳酸钠0.4-1.2份混合,加热至400℃后进行熔炼,融熔物经水淬、球磨、干燥,得到玻璃粉;
步骤2,以重量份计,将纤维素4-6份、松油醇30-40份、丙烯酸树脂2-6份、分散剂1-4份、乙酸乙酯5-10份、聚甲基丙烯酸铵2-6份、硬脂酸1-4份、二甲基硅油0.8-1.5份、卵磷脂0.4-1.2份混合,升温至50-70℃,保温1-2h,放冷,得到混合液;
步骤3,将步骤2所得混合液加热至40-50℃,在搅拌条件下加入玻璃粉,分散,在三辊研磨机上进行研磨,即可。
2.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:步骤1中加热速率为10-20℃/min。
3.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:步骤1中熔炼温度为1200-1300℃。
4.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:所述玻璃粉的粒径在100-200目。
5.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:所述纤维素为乙基纤维素。
6.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:所述分散剂为三聚磷酸钠。
7.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池用铝浆的制备方法,其特征在于:步骤3中分散条件为1000-1200rpm、20-30min。
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