CN107316672A - 一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，先取Bi2O3、B2O3、SiO2、MgO、CaO、ZnO、AgO混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；再取松油醇、邻苯二甲酸二丁酯、松香、乙基纤维素、硝酸纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯醇、柠檬酸、淀粉、卵磷脂、二甲基硅油、分散剂混合，升温后保温，放冷，得到混合溶剂；最后将所得混合溶剂加热至40‑50℃后，边搅拌边加所得玻璃粉、银粉，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。所得浆料既提高了印刷图形精细度，也使得电极金属栅线本身还具有良好的导电性能，获得高宽比高的正面细栅线。
Description
技术领域
本发明属于硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法。
背景技术
光伏发电的物理器件基础是太阳电池(Solar Cell)。美国贝尔实验室于1954年制成世界上第一块太阳电池标志着光伏发电技术时代的到来。二十世纪六十年代，太阳电池只能用于空间技术领域或军用技术领域。二十世纪七十年代，世界范围内的能源危机迫使太阳电池从军用逐步转向民用。
太阳电池技术是基于20世纪影响最为深远的半导体工业而成长发展起来的。其中最重要的晶体硅太阳电池(Crystalline Silicon Solar Cell)技术与半导体制造技术紧密相关。硅太阳电池工艺的很大部分直接或间接从半导体工艺继承而来。
从生产方面而言，当前工业界的硅太阳电池生产，无论对于单晶硅电池或多晶硅电池，皆使用厚膜浆料，通过丝网印刷和高温烧结工艺来制作正、背面电极。在硅太阳电池所需的三种浆料里，我国唯有正银浆料的核心技术目前尚未获得突破，以致光伏器件厂家每年要从国外购买大量昂贵的正银浆料。不仅如此，即便目前用于工业生产的正银浆料，其性能仍存在巨大提升空间。
从研究方面而言，用正银浆料制备的硅太阳电池正银电极的电学机理一直以来并未得到学界意见统一的描述，各方提出的结构模型和理论假设都只能部分地符合银-硅界面的微观状态，而这些被观察到的微观现象往往是孤立的或偶然因素导致的。另外，由电池宏观电性能实验得出的经验趋势与上述各理论假设之间，似乎也不存在必然联系。
因此，研制出一种能用于硅太阳电池工业生产的正银浆料迫在眉睫。
发明内容
解决的技术问题：本发明的目的是提供一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法。
技术方案：一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取Bi2O3 20-30份、B2O3 10-20份、SiO2 10-20份、MgO 3-7份、CaO 2-6份、ZnO 1-5份、AgO 1-4份混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；
步骤2，以重量份计，取松油醇2-5份、邻苯二甲酸二丁酯1-4份、松香3-6份、乙基纤维素1-5份、硝酸纤维素3-7份、聚乙烯醇缩丁醛2-5份、丙烯醇1-3份、柠檬酸0.8-1.5份、淀粉2-9份、卵磷脂0.5-1.2份、二甲基硅油0.3-0.6份、分散剂2-7份混合，升温至50-70℃，保温1-2小时，放冷，得到混合溶剂；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得混合溶剂10-20份加热至40-50℃后，边搅拌边加入步骤1所得玻璃粉1-10份、银粉80-90份，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。
进一步地，步骤1中升温加热的条件为1200-1250℃、45-60min。
进一步地，步骤1中所得玻璃粉粒度在100-200目。
进一步地，所述分散剂为三聚磷酸钠。
进一步地，所述淀粉为木薯淀粉或甘薯淀粉。
进一步地，所述银粉由球状银粉和片状银粉组成，片状银粉含量占银粉总重量的0-20％。
有益效果：本发明采用Bi2O3、B2O3、SiO2混合制备性能优异的玻璃粉，配合球状银粉和片状银粉组成的混合银粉，所制得的浆料既提高了印刷图形精细度，也使得电极金属栅线本身还具有良好的导电性能，获得高宽比高的正面细栅线。
具体实施方式
实施例1
一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取Bi2O3 20份、B2O3 10份、SiO2 10份、MgO 3份、CaO 2份、ZnO 1份、AgO 1份混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；
步骤2，以重量份计，取松油醇2份、邻苯二甲酸二丁酯1份、松香3份、乙基纤维素1份、硝酸纤维素3份、聚乙烯醇缩丁醛2份、丙烯醇1份、柠檬酸0.8份、淀粉2份、卵磷脂0.5份、二甲基硅油0.3份、分散剂2份混合，升温至50℃，保温2小时，放冷，得到混合溶剂；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得混合溶剂10份加热至40℃后，边搅拌边加入步骤1所得玻璃粉1份、银粉90份，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。
其中，步骤1中升温加热的条件为1200℃、60min；步骤1中所得玻璃粉粒度在100-200目。所述分散剂为三聚磷酸钠；所述淀粉为木薯淀粉；所述银粉由球状银粉和片状银粉组成，片状银粉含量占银粉总重量的10％。
实施例2
一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取Bi2O3 24份、B2O3 13份、SiO2 12份、MgO 5份、CaO 4份、ZnO 3份、AgO 2份混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；
步骤2，以重量份计，取松油醇3份、邻苯二甲酸二丁酯2份、松香4份、乙基纤维素3份、硝酸纤维素5份、聚乙烯醇缩丁醛3份、丙烯醇2份、柠檬酸1.1份、淀粉4份、卵磷脂0.7份、二甲基硅油0.4份、分散剂3份混合，升温至60℃，保温1小时，放冷，得到混合溶剂；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得混合溶剂13份加热至45℃后，边搅拌边加入步骤1所得玻璃粉3份、银粉85份，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。
其中，步骤1中升温加热的条件为1200℃、50min；步骤1中所得玻璃粉粒度在100-200目。所述分散剂为三聚磷酸钠；所述淀粉为木薯淀粉；所述银粉为球状银粉。
实施例3
一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取Bi2O3 28份、B2O3 16份、SiO2 17份、MgO 5份、CaO 4份、ZnO 3份、AgO 3份混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；
步骤2，以重量份计，取松油醇4份、邻苯二甲酸二丁酯2份、松香5份、乙基纤维素2份、硝酸纤维素5份、聚乙烯醇缩丁醛4份、丙烯醇2份、柠檬酸1.2份、淀粉7份、卵磷脂0.9份、二甲基硅油0.4份、分散剂5份混合，升温至50℃，保温2小时，放冷，得到混合溶剂；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得混合溶剂17份加热至40℃后，边搅拌边加入步骤1所得玻璃粉5份、银粉82份，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。
其中，步骤1中升温加热的条件为1200℃、60min；步骤1中所得玻璃粉粒度在100-200目。所述分散剂为三聚磷酸钠；所述淀粉为木薯淀粉；所述银粉由球状银粉和片状银粉组成，片状银粉含量占银粉总重量的10％。
实施例4
一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取Bi2O3 30份、B2O3 20份、SiO2 20份、MgO 7份、CaO 6份、ZnO 5份、AgO 4份混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；
步骤2，以重量份计，取松油醇5份、邻苯二甲酸二丁酯4份、松香6份、乙基纤维素5份、硝酸纤维素7份、聚乙烯醇缩丁醛5份、丙烯醇3份、柠檬酸1.5份、淀粉9份、卵磷脂1.2份、二甲基硅油0.6份、分散剂7份混合，升温至70℃，保温1小时，放冷，得到混合溶剂；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得混合溶剂20份加热至50℃后，边搅拌边加入步骤1所得玻璃粉10份、银粉80份，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。
其中，步骤1中升温加热的条件为1250℃、45min；步骤1中所得玻璃粉粒度在100-200目。所述分散剂为三聚磷酸钠；所述淀粉为木薯淀粉；所述银粉由球状银粉和片状银粉组成，片状银粉含量占银粉总重量的20％。
实施例1至4所得浆料的性能如下：
将实验正银浆料印制到电池表面，经200℃/1min烘干处理，然后经由程控红外烧结炉烧结，烧结温度为780℃/3～5s，制成硅太阳电池正面电极。制备的正银电极银硅接触良好、银层电阻率小。
Claims (6)
1.一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，取Bi2O3 20-30份、B2O3 10-20份、SiO2 10-20份、MgO 3-7份、CaO 2-6份、ZnO 1-5份、AgO 1-4份混合，置于电阻炉中升温加热，将融熔物放入水中淬火，再将淬火产生的玻璃碎片洗净后球磨、过筛，得玻璃粉；
步骤2，以重量份计，取松油醇2-5份、邻苯二甲酸二丁酯1-4份、松香3-6份、乙基纤维素1-5份、硝酸纤维素3-7份、聚乙烯醇缩丁醛2-5份、丙烯醇1-3份、柠檬酸0.8-1.5份、淀粉2-9份、卵磷脂0.5-1.2份、二甲基硅油0.3-0.6份、分散剂2-7份混合，升温至50-70℃，保温1-2小时，放冷，得到混合溶剂；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得混合溶剂10-20份加热至40-50℃后，边搅拌边加入步骤1所得玻璃粉1-10份、银粉80-90份，在三辊研磨机上研磨至浆料细度<20μm，即得。
2.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，其特征在于：步骤1中升温加热的条件为1200-1250℃、45-60min。
3.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，其特征在于：步骤1中所得玻璃粉粒度在100-200目。
4.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为三聚磷酸钠。
5.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，其特征在于：所述淀粉为木薯淀粉或甘薯淀粉。
6.根据权利要求1所述的硅太阳能电池正极用浆料的制备方法，其特征在于：所述银粉由球状银粉和片状银粉组成，片状银粉含量占银粉总重量的0-20%。
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| CN201710334953.5A CN107316672A (zh) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | 一种硅太阳能电池正极用浆料的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110391041A (zh) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 无锡优顺能源开发科技有限公司 | 一种用于太阳能电池正电极导电浆料的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1687992A (zh) * | 2005-05-13 | 2005-10-26 | 范琳 | 一种无铅银电极浆料及其制造方法 |
| CN101425545A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-05-06 | 范琳 | 一种环保型硅太阳能电池背电场铝浆及其制造方法 |
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2017
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