CN107689263A - 一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法。它解决了现有铝浆由于烧结温度较高，容易造成背场浆料机械强度不够，以致与基材的密合性下降，烧制后硅基材弯曲度大，形成电极层时背电场发生脱落，铝膜与硅基片之间无法形成良好的欧姆接触，光电转换效率低等技术问题。本背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，包括以下步骤：a、金属玻璃粉的制备；b、有机粘合剂的制备；c、铝浆制备。本发明具有工艺简单的优点。

Description

一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法
技术领域
本发明属于太阳电池技术领域，涉及一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法。
背景技术
近年来，随着传统能源的日益短缺，以晶体硅太阳能电池为代表的光伏产业得到了迅猛发展，它是直接将太阳能转化为电能的绿色环保型、可再生能源的半导体器件。晶硅太阳能电池基本上都采用将电子浆料通过丝网工艺印刷在晶硅的前后表面，经过烧结工艺形成电极和电场。常规多晶太阳电池由于陷光的需要，需在表面采用化学方法织构绒面，增加了表面积，通过对光的反射/吸收，降低反射率；但是，绒面的存在也产生了负面影响，绒面深凹的位置与背面铝浆会产生接触不良的现象。通过对硅片背表面进行抛光，使硅片背表面更加光滑，甚至达到镜面效果；背抛光后的硅片背面平整，一方面可以加强对透射光的反射，减小透光率，另一方面可以使铝浆与硅片表面接触更加充分，提高钝化效果，从而以提高太阳电池的开路电压和电流密度。晶体硅太阳能电池背场铝浆是太阳能电子浆料中的主要组成部分，用于晶体硅太阳能电池背表面电场的形成。
经检索，如中国专利文献公开了一种太阳电池用纳米铝浆及其制备方法【申请号：201110046368.8；公开号：CN102169739A】。这种太阳电池用纳米铝浆，其特征在于：由50～80重量份的铝合金粉、2～10重量份的无机粘结剂和20～40重量份的有机载体组成。
该专利中公开的铝浆虽然可广泛运用于晶体硅太阳电池，但是，该铝浆中的有机粘合剂含有低毒物质，制备过程中挥发严重，对人体危害性大，且污染环境；由于烧结温度较高，容易造成背场浆料机械强度不够，以致与基材的密合性下降，烧制后硅基材弯曲度大，形成电极层时背电场发生脱落，铝膜与硅基片之间无法形成良好的欧姆接触，光电转换效率低，因此，设计出一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法是很有必要的。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆，该铝浆具有光电转换效率高的特点。
本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：背抛光多晶太阳电池使用的铝浆，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：铝粉60％-84％，有机粘合剂15％-35％，金属玻璃粉1％-10％，第一助剂0.5％-2％，各原料的质量百分比之和为100％。
采用以上组分，通过以铝粉为主要成分，又在其中添加了适量的有机粘合剂、金属玻璃粉和第一助剂，该无铅导电铝浆经丝网印刷工艺印刷在太阳电池的背面，在峰值温度为780-810℃的条件下，烧结1-2s后可形成强附着力、高可靠性的背电场，其耐热性能和耐烧结性能高，铝膜与硅片表面的密合性好，可使背电场不易脱落，光电转换效率高。
所述铝粉为球状铝粉，平均粒径为1-6μm，纯度为99.9-99.99％。
采用该结构，当平均粒径小于1μm时，容易造成铝粉在烧结过程中过早融化，使烧结铝膜过于致密，晶硅表面容易弯曲；当平均粒径大于6μm时，在烧结时铝粉不易融化，所形成的铝膜过于疏松，球形铝粉颗粒之间不能够充分接触，影响导电性能，从而影响太阳能电池的转化效率。
所述金属玻璃粉由以下质量百分比的原料组成：Bi2O320-60％，ZnO 5％-15％，Al2O3 15-30％，SiO2 10-25％，B2O3 5-25％，IrO2 5％-15％。
由于硅的变形弯曲与玻璃的线膨胀系数有关，硅的线膨胀系数与玻璃的越接近，晶硅的表面弯曲度越小，使得铝浆在烧结后与晶硅表面的密合性越好，背电场越不易脱落；金属玻璃粉中加入了一定比例的Al和Zn元素，提高了铝浆的耐热性和烧结性能，使铝浆烧结后的铝膜对硅片的附着更加牢固，形成良好的欧姆接触，提高了电池的光电转换效率；并且金属玻璃粉中未加入Pb元素，制备过程中不会对人体造成伤害，环保性好；金属玻璃粉中加入了浸润性很好的IrO2，通过调控IrO2的用量使玻璃的线膨胀系数更加接近于晶硅，从而减少硅的弯曲变形，产品质量稳定。
所述有机粘合剂由以下质量百分比的原料组成：松油醇30％-50％，松节油5％-15％，丁基卡必醇醋酸酯5-20％，乙基纤维素15-35％，第二助剂0.5％-2％。
第二助剂是用来改善铝浆的过网性能，第二助剂可以选用增粘剂、稳定剂、分散剂、流平剂和司班；铝浆中使用第二助剂，改良了有机粘合剂之间的相互连接性，增强了浆料的流平性，提高了铝浆的印刷适应性，改善了浆料的过网性能；有机粘合剂中加入松节油，烧结时会产生还原气氛，保护铝粉不被氧化，提高铝膜的导电性能，导电效果好。
本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种铝浆的制备方法，该制备方法具有工艺简单的特点。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：铝浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、金属玻璃粉的制备：按配方比例称取配制金属玻璃粉的原料，混合均匀后，在烘箱中于140-150℃干燥1-2h，然后在600-800℃下预热0.5-1.0h，再于1200-1300℃下熔炼1h，用去离子水水淬后烘干，再进行球磨20-24h，烘干后过筛得到平均粒径小于8μm的无铅金属玻璃粉；
b、有机粘合剂的制备：按配方比例称取配制有机粘合剂的原料，混合均匀后，在70-120℃下加热溶解1.2-4h；
c、铝浆制备：按照配方比例，将铝粉、步骤a中所制备的金属玻璃粉、步骤b中所制备的有机粘合剂和第一助剂倒入到真空搅拌机中，持续搅拌1h，形成均匀混合物，然后经三辊轧装置分散研磨成均质浆料，得到细度小于15μm的铝浆。
采用以上方法，可大大减少了其制作的步骤，且无需人工过多操作，工艺简单。
所述步骤a中玻璃粉的原料混合后需进行研磨分散，直到颜色均一后，再进行烘干。
所述步骤b中有机粘合剂配制需将非固体原料先充分搅拌均匀后，再逐步加入固体原料和第二助剂。
在步骤c中所述的三辊轧装置包括底板，底板上固定有混料箱，底板上设置有能对混料箱中的尾气进行处理的处理塔，处理塔内设置有若干电加热管，电加热管通过线路与变频器相连，底板上设置有能控制变频器动作的控制机构；处理塔的进口和输送管一端相连通，输送管另一端和混料箱相连通，输送管上设置有电磁阀，底板上设置有能将输送管中的尾气暂时进行储存的储气机构，储气机构包括气囊、输入管和输出管，输入管一端和气囊的进口相连通，输入管另一端和输送管相连通，输入管上依次设置有第一单向阀和第一电磁阀，输出管一端和气囊的出口相连通，输出管另一端和输送管相连通，输出管上依次设置有第二单向阀和第二电磁阀，且输入管和输出管分别位于电磁阀两侧；底板上还设置有能对处理塔进行冷却的冷却机构。
三辊轧装置的工作原理如下：混料箱生产过程中会产生带有硅粉的废气，带有硅粉的废气排入输送管内，打开电磁阀，输送管中带有硅粉的废气进入处理塔，通过电加热管加热使带有硅粉的废气燃烧，形成二氧化硅粉末；当处理塔故障时，关闭电磁阀，打开第一电磁阀，输送管中带有硅粉的废气进入输入管，然后通过第一单向阀进入气囊中，待故障消除后，关闭第一电磁阀，打开电磁阀和第二电磁阀，气囊中的废气进入输出管中，然后通过第二单向阀进入输送管中，使废气不会因为处理塔故障而没处理而排放到外界，处理可靠；底板上还设置有能对处理塔进行冷却的冷却机构，采用冷却机构对处理塔进行冷却，使处理塔不会因温度过高而产生故障，处理持续时间长，可持续性能好。
所述控制机构包括控制器和警灯，警灯固定在底板上，变频器和警灯均与该控制器相连。
采用以上结构，当处理塔故障时，变频器传递信号到控制器，控制器传递信号到警灯，提示作用好；当处理塔故障消除后，控制器控制变频器工作，变频器使电加热管重新工作。
所述底板上还设置有能提示气囊异常的提示机构，提示机构包括压力传感器、警铃和显示器，压力传感器设置在输入管上，显示器固定在底板上，压力传感器、警铃和显示器均与上述控制器相连。
采用以上结构，通过压力传感器检测到输入管异常，然后将异常信号传递到控制器，控制器将信号同时传递到显示器和警铃，警铃发出报警，警示作用好。
所述电磁阀、第一电磁阀和第二电磁阀均与上述控制器相连。
采用以上结构，通过控制器控制电磁阀、第一电磁阀、第二电磁阀动作，智能化程度高。
所述控制器为PLC可编程控制器。
所述冷却机构包括若干风机、安装环、导轨、滑块、电机和钢丝绳，导轨竖直固定在底板上，滑块设置在导轨上，电机固定在导轨上端，钢丝绳一端和电机的输出轴相连，钢丝绳另一端和滑块相连，安装环固定在滑块上，且处理塔位于安装环内，若干风机设置在安装环上，且风机的出风口朝上。
采用以上结构，通过电机工作带动钢丝绳动作，钢丝绳带动滑块沿导轨上下移动，进而带动滑块上的安装环上下移动，使安装环上的风机上下移动，从而加快处理塔外的热空气向上排出，冷却作用好。
所述导轨上端通过第一弹簧固定有上行程开关，导轨下端第二弹簧固定有下行程开关，上行程开关、下行程开关均与电机相连。
采用以上结构，当安装环上移至最高触碰第一弹簧上的上行程开关时，上行程开关发出信号使电机反转，使安装环下移，当安装环下移至最低触碰第二弹簧上的下行程开关时，下行程开关发出信号使电机正转，使安装环上移。
所述底板上还设置有多级处理装置，包括排气塔，排气塔固定在底板上，排气塔通过连通管和处理塔的出口相连通，底板上固定有一级吸收塔和二级吸收塔，一级吸收塔内竖直设置有分隔板一，分隔板一将一级吸收塔分成左空腔和右空腔，分隔板一上开设有若干通孔，一级吸收塔的左空腔下端连接有进气管一，一级吸收塔的右空腔上端连接有出气管一，二级吸收塔内水平设置有分隔板二，分隔板二将二级吸收塔分隔成上空腔和下空腔，二级吸收塔的上空腔连接有进气管二，二级吸收塔的下空腔连接有出气管二，且出气管二与排气塔相连接，二级吸收塔下空腔连接有连接管一，连接管一的另一端设置在二级吸收塔上空腔，且出气管一和进气管二之间连接有连接管二；所述底板上还固定有一循环水池，循环水池连接有出水管，出水管的另一端与一级吸收塔右空腔相连接，循环水池连接有进水管，进水管另一端与二级吸收塔下空腔相连接。
燃烧好的废气通过进气管一进入到一级吸收塔内，循环水池内的水通过出水管能够向一级吸收塔内进行喷淋，对废气进行吸收，且分隔板一上开设有通孔主要起到过滤的作用，同时，一级吸收塔内的废气和水由出气管一流出，且通过连接管二和进气管二进入到二级吸收塔的上空腔内，再由连接管一进入到二级吸收塔的上空腔内，从而实现多级净化，二级吸收塔净化后的气体通过出气管二进入到排气塔排出，且二级吸收塔的水由进水管进入到循环水池内循环利用。
所述分隔板一上设置有过滤网。
过滤网主要起到对进入一级吸收塔内的废气的进行过滤的作用。
所述排气塔具有内腔，排气塔的上端设置有出气口，所述的排气塔内水平固定有分隔板三，且分隔板三上开设有若干过滤孔，所述的分隔板三将排气塔内腔从上往下依次分隔成上内腔和下内腔。
分隔板三将排气塔分隔成上内腔和下内腔，且分隔板三上开设有过滤孔，从而对废气进行再过滤处理。
所述排气塔下内腔内设置有若干紫外线照射灯。
排气塔下内腔内的紫外线照射灯能够对废气进行杀菌处理。
所述二级吸收塔下空腔的内壁上还涂有活性炭。
二级吸收塔下空腔内的活性炭为市场上能够买到现有产品，能够起到对废气除臭的作用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本铝浆中通过以铝粉为主要成分，又在其中添加了适量的有机粘合剂、金属玻璃粉和第一助剂，该无铅导电铝浆经丝网印刷工艺印刷在太阳电池的背面，在峰值温度为780-810℃的条件下，烧结1-2s后可形成强附着力、高可靠性的背电场，其耐热性能和耐烧结性能高，铝膜与硅片表面的密合性好，可使背电场不易脱落，光电转换效率高。
2、金属玻璃粉中加入了一定比例的Al和Zn元素，提高了铝浆的耐热性和烧结性能，使铝浆烧结后的铝膜对硅片的附着更加牢固，形成良好的欧姆接触，并且金属玻璃粉中未加入Pb元素，制备过程中不会对人体造成伤害，环保性好。
3、三辊轧装置中当处理塔故障时，输送管中带有硅粉的废气可进入输入管，通过第一单向阀进入气囊中，待故障消除后，气囊中的废气进入输出管中，通过第二单向阀进入输送管中，使废气不会因为处理塔故障而没处理而排放到外界，处理可靠。
4、通过压力传感器检测到输入管异常，然后将异常信号传递到控制器，控制器将信号同时传递到显示器和警铃，警铃发出报警，警示作用好。
附图说明
图1是三辊轧装置拆去部分零件的平面结构示意图。
图2是三辊轧装置拆去部分零件的剖视结构示意图。
图中，1、底板；2、控制器；3、显示器；4、警灯；5、电加热管；6、处理塔；7、第二弹簧；8、导轨；9、下行程开关；10、滑块；11、安装环；12、风机；13、钢丝绳；14、上行程开关；15、第一弹簧；16、电机；17、变频器；18、输出管；19、电磁阀；20、输送管；21、输入管；22、第一电磁阀；23、压力传感器；24、第一单向阀；25、气囊；26、第二单向阀；27、第二电磁阀；28、警铃；51、排气塔；52、一级吸收塔；53、二级吸收塔；54、分隔板一；55、进气管一；56、出气管一；57、分隔板二；58、进气管二；59、出气管二；60、连接管一；61、连接管二；62、循环水池；63、出水管；64、进水管；65、分隔板三；66、紫外线照射灯。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发背抛光多晶太阳电池使用的铝浆，由以下质量百分比的原料组成：铝粉60％-84％，有机粘合剂15％-35％，金属玻璃粉1％-10％，第一助剂0.5％-2％，各原料的质量百分比之和为100％；采用该组分，通过以铝粉为主要成分，又在其中添加了适量的有机粘合剂、金属玻璃粉和第一助剂，该无铅导电铝浆经丝网印刷工艺印刷在太阳电池的背面，在峰值温度为780-810℃的条件下，烧结1-2s后可形成强附着力、高可靠性的背电场，其耐热性能和耐烧结性能高，铝膜与硅片表面的密合性好，可使背电场不易脱落，光电转换效率高。
铝粉为球状铝粉，平均粒径为1-6μm，纯度为99.9-99.99％；采用该结构，当平均粒径小于1μm时，容易造成铝粉在烧结过程中过早融化，使烧结铝膜过于致密，晶硅表面容易弯曲；当平均粒径大于6μm时，在烧结时铝粉不易融化，所形成的铝膜过于疏松，球形铝粉颗粒之间不能够充分接触，影响导电性能，从而影响太阳能电池的转化效率。
金属玻璃粉由以下质量百分比的原料组成：Bi2O3 20-60％，ZnO5％-15％，Al2O315-30％，SiO2 10-25％，B2O3 5-25％，IrO2 5％-15％；由于硅的变形弯曲与玻璃的线膨胀系数有关，硅的线膨胀系数与玻璃的越接近，晶硅的表面弯曲度越小，使得铝浆在烧结后与晶硅表面的密合性越好，背电场越不易脱落；金属玻璃粉中加入了一定比例的Al和Zn元素，提高了铝浆的耐热性和烧结性能，使铝浆烧结后的铝膜对硅片的附着更加牢固，形成良好的欧姆接触，提高了电池的光电转换效率；并且金属玻璃粉中未加Pb元素，制备过程中不会对人体造成伤害，环保性好；金属玻璃粉中加入了浸润性很好的IrO2，通过调控IrO2的用量使玻璃的线膨胀系数更加接近于晶硅，从而减少硅的弯曲变形，产品质量稳定。
有机粘合剂由以下质量百分比的原料组成：松油醇30％-50％，松节油5％-15％，丁基卡必醇醋酸酯5-20％，乙基纤维素15-35％，第二助剂0.5％-2％；第二助剂是用来改善铝浆的过网性能，第二助剂可以选用增粘剂、稳定剂、分散剂、流平剂和司班；铝浆中使用第二助剂，改良了有机粘合剂之间的相互连接性，增强了浆料的流平性，提高了铝浆的印刷适应性，改善了浆料的过网性能；有机粘合剂中加入松节油，烧结时会产生还原气氛，保护铝粉不被氧化，提高铝膜的导电性能，导电效果好。
本铝浆的制备方法，包括以下步骤：
a、金属玻璃粉的制备：按配方比例称取配制金属玻璃粉的原料，混合均匀后，在烘箱中于140-150℃干燥1-2h，然后在600-800℃下预热0.5-1.0h，再于1200-1300℃下熔炼1h，用去离子水水淬后烘干，再进行球磨20-24h，烘干后过筛得到平均粒径小于8μm的无铅金属玻璃粉；步骤a中玻璃粉的原料混合后需进行研磨分散，直到颜色均一后，再进行烘干；
b、有机粘合剂的制备：按配方比例称取配制有机粘合剂的原料，混合均匀后，在70-120℃下加热溶解1.2-4h；步骤b中有机粘合剂配制需将非固体原料先充分搅拌均匀后，再逐步加入固体原料和助剂；
c、铝浆制备：按照配方比例，将铝粉、步骤a中所制备的金属玻璃粉、步骤b中所制备的有机粘合剂和第一助剂倒入到真空搅拌机中，持续搅拌1h，形成均匀混合物，然后经三辊轧装置分散研磨成均质浆料，得到细度小于15μm的铝浆。
采用该方法，可大大减少了其制作的步骤，且无需人工过多操作，工艺简单；在本实施例中，第一助剂和第二助剂采用司班。
如图1所示，在步骤c中的三辊轧装置包括底板1，底板上1固定有混料箱，底板1上设置有能对混料箱中的尾气进行处理的处理塔6，处理塔6内设置有若干电加热管5，在本实施例中，电加热管5的数量为三根；电加热管5通过线路与变频器17相连，底板1上设置有能控制变频器17动作的控制机构；处理塔6的进口和输送管20一端相连通，输送管20的材料为铁，处理塔6和输送管20通过焊接的方式相连通，输送管20另一端和混料箱相连通，输送管20上设置有电磁阀19，底板1上设置有能将输送管20中的尾气暂时进行储存的储气机构，储气机构包括气囊25、输入管21和输出管18，输入管21一端和气囊25的进口相连通，输入管21一端和气囊25的进口通过密封条相连，输入管21另一端和输送管20相连通，输入管21上依次设置有第一单向阀24和第一电磁阀22，输出管18一端和气囊25的出口相连通，输出管18另一端和输送管20相连通，输出管18上依次设置有第二单向阀26和第二电磁阀27，且输入管21和输出管18分别位于电磁阀19两侧；底板1上还设置有能对处理塔6进行冷却的冷却机构。
如图1所示，控制机构包括控制器2和警灯4，警灯4固定在底板1上，警灯4通过螺栓连接的方式固定在底板1上，变频器17和警灯4均与该控制器2相连，在本实施例中，控制器2采用市场上可以买到的单片机，单片机控制电磁阀、铃、传感器、变频器和灯的程序为现有，其程序不需要重新编辑；采用以上结构，当处理塔6故障时，在本实施例中，故障为短暂断电，变频器17传递信号到控制器2，控制器2传递信号到警灯4，提示作用好；当处理塔6故障消除后，控制器2控制变频器17工作，变频器17使电加热管5重新工作；当然，变频器17也可以通过线路和抽风机相连。
如图1所示，底板1上还设置有能提示气囊25异常的提示机构，提示机构包括压力传感器23、警铃28和显示器3，压力传感器23设置在输入管21上，显示器3固定在底板1上，显示器3通过螺栓连接的方式固定在底板1上，压力传感器23、警铃28和显示器3均与控制器2相连，采用以上结构，通过压力传感器23检测到输入管21异常，然后将异常信号传递到控制器2，控制器2将信号同时传递到显示器3和警铃28，警铃28发出报警，警示作用好。
如图1所示，电磁阀19、第一电磁阀22和第二电磁阀27均与控制器2相连，采用以上结构，通过控制器2控制电磁阀19、第一电磁阀22、第二电磁阀27动作，智能化程度高；控制器2为PLC可编程控制器。
如图1所示，冷却机构包括若干风机12、安装环11、导轨8、滑块10、电机16和钢丝绳13，导轨8竖直固定在底板1上，导轨8通过焊接的方式固定在底板1上，滑块10设置在导轨8上，电机16固定在导轨8上端，电机16通过螺栓连接的方式固定在导轨8上端，钢丝绳13一端和电机16的输出轴相连，钢丝绳13另一端和滑块10相连，安装环11固定在滑块10上，安装环11通过焊接的方式固定在滑块10上，且处理塔6位于安装环11内，若干风机12设置在安装环11上，在本实施例中，风机12的数量为六个，且风机12的出风口朝上，采用以上结构，通过电机16工作带动钢丝绳13动作，钢丝绳13带动滑块10沿导轨8上下移动，进而带动滑块10上的安装环11上下移动，使安装环11上的风机12上下移动，从而加快处理塔6外的热空气向上排出，冷却作用好。
如图1所示，导轨8上端通过第一弹簧15固定有上行程开关14，导轨8下端第二弹簧7固定有下行程开关9，上行程开关14、下行程开关9均与电机16相连，采用以上结构，当安装环11上移至最高触碰第一弹簧15上的上行程开关14时，上行程开关14发出信号使电机16反转，使安装环11下移，当安装环11下移至最低触碰第二弹簧7上的下行程开关9时，下行程开关9发出信号使电机16正转，使安装环11上移。
如图2所示，底板1上还设置有多级处理装置，包括排气塔51，排气塔51固定在底板1上，排气塔51通过连通管和处理塔6的出口相连通，底板1上固定有一级吸收塔52和二级吸收塔53；一级吸收塔52内竖直设置有分隔板一54，分隔板一54将一级吸收塔52分成左空腔和右空腔，分隔板一54上开设有通孔，且分隔板一54上设置有过滤网，过滤网主要起到对进入一级吸收塔52内的废气进行过滤的作用；一级吸收塔52的左空腔下端连接有进气管一55，一级吸收塔52的右空腔上端连接有出气管一56，二级吸收塔53内水平设置有分隔板二57，分隔板二57将二级吸收塔53分隔成上空腔和下空腔，二级吸收塔53的上空腔连接有进气管二58，二级吸收塔53的下空腔连接有出气管二59，且出气管二59与排气塔51相连接，二级吸收塔53下空腔连接有连接管一60，连接管一60的另一端设置在二级吸收塔53上空腔，且出气管一56和进气管二58之间连接有连接管二61；
图2所示，机架上还固定有一循环水池62，循环水池62连接有出水管63，出水管63的另一端与一级吸收塔52右空腔相连接，循环水池62连接有进水管64，进水管64另一端与二级吸收塔53下空腔相连接；排气塔51具有内腔，排气塔51的上端设置有出气口，排气塔51内水平固定有分隔板三65，且分隔板三65上开设有若干过滤孔，分隔板三65将排气塔51内腔从上往下依次分隔成上内腔和下内腔；分隔板三65将排气塔51分隔成上内腔和下内腔，且分隔板三65上开设有过滤孔，从而对废气进行再过滤处理；排气塔51下内腔内设置有若干紫外线照射灯66，排气塔51下内腔内的紫外线照射灯66能够对废气进行杀菌处理。
图2所示，二级吸收塔53下空腔的内壁上还涂有活性炭，二级吸收塔53下空腔内的活性炭为市场上能够买到现有产品，能够起到对废气除臭的作用。
三辊轧装置的工作原理如下：混料箱生产过程中会产生带有硅粉的废气，带有硅粉的废气排入输送管20内，通过控制器2打开电磁阀19，输送管20中带有硅粉的废气进入处理塔6，通过控制器2控制变频器17工作，变频器17使电加热管5工作，使带有硅粉的废气燃烧，形成二氧化硅粉末；当处理塔6故障时，通过控制器2关闭电磁阀19，然后通过控制器2打开第一电磁阀22，输送管20中带有硅粉的废气进入输入管21，然后通过第一单向阀24进入气囊25中，待故障消除后，通过控制器2关闭第一电磁阀22，然后通过控制器2打开电磁阀19和第二电磁阀27，气囊25中的废气进入输出管18中，然后通过第二单向阀26进入输送管20中；燃烧好的废气通过进气管一55进入到一级吸收塔52内，循环水池62内的水通过出水管63能够向一级吸收塔52内进行喷淋，且分隔板一54上开设有通孔主要起到过滤的作用，同时，一级吸收塔52内的废气和水由出气管一56流出，且通过连接管二61和进气管二58进入到二级吸收塔53的上空腔内，再由连接管一60进入到二级吸收塔53的上空腔内，从而实现多级净化，二级吸收塔53净化后的气体通过出气管二59进入到排气塔51排出，且二级吸收塔53的水由进水管64进入到循环水池62内循环利用。
制备方法的实施例一：
a、金属玻璃粉的制备：称取Bi2O3 38.2％，ZnO 6.5％，Al2O317.4％，SiO2 22.2％，B2O3 8.2％，IrO2 7.5％，混合均匀后，在烘箱中于150℃干燥1.5h，然后在750℃下预热1.0h，再于1250℃下熔炼1h，用去离子水水淬后烘干，再进行球磨22h，烘干后过筛得到平均粒径小于8μm的无铅金属玻璃粉；
b、有机粘合剂的制备：称取松油醇48.3％，松节油13.5％，丁基卡必醇醋酸酯17.8％，乙基纤维素19.1％，司班1.3％，混合均匀后，在115℃下加热溶解3h，直到溶解液清澈透明为至；
c、铝浆制备：按铝粉68.5％，金属玻璃粉3.2％，有机粘合剂27.5％，司班0.8％倒入到真空搅拌机中，持续搅拌1h，形成均匀混合物，然后经三辊轧装置分散研磨成均质浆料，得到细度为13μm的铝浆，粘度为41Pa·S。
将实施例一中的铝浆用280目网版印刷在156mm×156mm的多晶硅太阳电池片背面，按照晶体硅太阳电池片制作流程制成电池片后，在峰值温度为780-810℃的条件下烧结1-2s，冷却至室温后铝膜呈灰色，光滑、无铝珠和铝包，外观性能优良；将3M胶带粘在铝背场表面进行180°剥离实验，测试结果显示没有任何掉粉现象；用塞尺测定翘曲在1.9mm左右；EVA测试结果显示该铝浆附着力高于43N；用太阳能电池分选机进行光电转换效率测试，转换效率平均值达到18.2％；将该铝浆用280目丝网印刷于单晶硅片上，在峰值温度为780-810℃的条件下烧结1-2s，冷却至室温，测量方阻为19.8mΩ/□，具体结果详见表1。
表1背场铝浆性能测试结果
制备方法的实施例二：
a、金属玻璃粉的制备：称取Bi2O3 45.7％，ZnO 8.5％，Al2O317.3％，SiO2 12.0％，B2O3 8.2％，IrO2 8.3％，混合均匀后，在烘箱中于150℃干燥1.5h，然后在750℃下预热1.0h，再于1250℃下熔炼1h，用去离子水水淬后烘干，再进行球磨22h，烘干后过筛得到平均粒径小于8μm的无铅金属玻璃粉；
b、有机粘合剂的制备：松油醇42.9％，松节油14.1％，丁基卡必醇醋酸酯13.7％，乙基纤维素28.3％，司班1.0％，混合均匀后，在115℃下加热溶解3h，直到溶解液清澈透明为至；
c、铝浆制备：按铝粉71.5％，金属玻璃粉4.5％，有机粘合剂23.2％，司班0.8％倒入到真空搅拌机中，持续搅拌1h，形成均匀混合物，然后经三辊轧装置分散研磨成均质浆料，得到细度为13μm的铝浆，粘度为43Pa·S。
将实施例二中的铝浆用280目网版印刷在156mm×156mm的多晶硅太阳电池片背面，按照晶体硅太阳电池片制作流程制成电池片后，在峰值温度为780-810℃的条件下烧结1-2s，冷却至室温后铝膜呈灰色，光滑、无铝珠和铝包，外观性能优良；将3M胶带粘在铝背场表面进行180°剥离实验，测试结果显示没有任何掉粉现象；用塞尺测定翘曲在1.8mm左右；EVA测试结果显示该铝浆附着力高于46N；用太阳能电池分选机进行光电转换效率测试，转换效率平均值达到18.3％；将该铝浆用280目丝网印刷于单晶硅片上，在峰值温度为780-810℃的条件下烧结1-2s，冷却至室温，测量方阻为18.2mΩ/□，具体结果详见表2。
表2背场铝浆性能测试结果
制备方法的实施例三：
a、金属玻璃粉的制备：称取Bi2O3 48.5％，ZnO 5.5％，Al2O316.1％，SiO2 12.0％，B2O3 9.7％，IrO2 8.2％，混合均匀后，在烘箱中于150℃干燥1.5h，然后在750℃下预热1.0h，再于1250℃下熔炼1h，用去离子水水淬后烘干，再进行球磨22h，烘干后过筛得到平均粒径小于8μm的无铅金属玻璃粉；
b、有机粘合剂的制备：松油醇42.6％，松节油10.5％，丁基卡必醇醋酸酯13.8％，乙基纤维素31.5％，司班1.6％，混合均匀后，在115℃下加热溶解3h，直到溶解液清澈透明为至；
c、铝浆制备：按铝粉63％，金属玻璃粉5.2％，有机粘合剂30.5％，司班1.3％倒入到真空搅拌机中，持续搅拌1h，形成均匀混合物，然后经三辊轧装置分散研磨成均质浆料，得到细度为12μm的铝浆，粘度为39Pa·S。
将实施例三中的铝浆用280目网版印刷在156mm×156mm的多晶硅太阳电池片背面，按照晶体硅太阳电池片制作流程制成电池片后，在峰值温度为780-810℃的条件下烧结1-2s，冷却至室温后铝膜呈灰色，光滑、无铝珠和铝包，外观性能优良；将3M胶带粘在铝背场表面进行180°剥离实验，测试结果显示没有任何掉粉现象；用塞尺测定翘曲在2.0mm左右；EVA测试结果显示该铝浆附着力高于41N；用太阳能电池分选机进行光电转换效率测试，转换效率平均值达到18.4％；将该铝浆用280目丝网印刷于单晶硅片上，在峰值温度为780-810℃的条件下烧结1-2s，冷却至室温，测量方阻为20.3mΩ/□，具体结果详见表3。
表3背场铝浆性能测试结果
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、金属玻璃粉的制备：按配方比例称取配制金属玻璃粉的原料，混合均匀后，在烘箱中于150℃干燥1.5h，然后在750℃下预热1.0h，再于1250℃下熔炼1h，用去离子水水淬后烘干，再进行球磨22h，烘干后过筛得到平均粒径小于8μm的无铅金属玻璃粉；
b、有机粘合剂的制备：按配方比例称取配制有机粘合剂的原料，混合均匀后，在115℃下加热溶解3h；
c、铝浆制备：按照配方比例，将铝粉、步骤a中所制备的金属玻璃粉、步骤b中所制备的有机粘合剂和第一助剂倒入到真空搅拌机中，持续搅拌1h，形成均匀混合物，然后经三辊轧装置分散研磨成均质浆料，得到细度小于15μm的铝浆。
2.根据权利要求1所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述步骤a中玻璃粉的原料混合后需进行研磨分散，直到颜色均一后，再进行烘干。
3.根据权利要求1所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述步骤b中有机粘合剂配制需将非固体原料先充分搅拌均匀后，再逐步加入固体原料和第二助剂。
4.根据权利要求1所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，在步骤c中所述的三辊轧装置包括底板，底板上固定有混料箱，底板上设置有能对混料箱中的尾气进行处理的处理塔，处理塔内设置有若干电加热管，电加热管通过线路与变频器相连，底板上设置有能控制变频器动作的控制机构；处理塔的进口和输送管一端相连通，输送管另一端和混料箱相连通，输送管上设置有电磁阀，底板上设置有能将输送管中的尾气暂时进行储存的储气机构，储气机构包括气囊、输入管和输出管，输入管一端和气囊的进口相连通，输入管另一端和输送管相连通，输入管上依次设置有第一单向阀和第一电磁阀，输出管一端和气囊的出口相连通，输出管另一端和输送管相连通，输出管上依次设置有第二单向阀和第二电磁阀，且输入管和输出管分别位于电磁阀两侧；底板上还设置有能对处理塔进行冷却的冷却机构。
5.根据权利要求4所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述控制机构包括控制器和警灯，警灯固定在底板上，变频器和警灯均与该控制器相连。
6.根据权利要求5所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述底板上还设置有能提示气囊异常的提示机构，提示机构包括压力传感器、警铃和显示器，压力传感器设置在输入管上，显示器固定在底板上，压力传感器、警铃和显示器均与上述控制器相连。
7.根据权利要求5所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述电磁阀、第一电磁阀和第二电磁阀均与上述控制器相连。
8.根据权利要求5所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述控制器为PLC可编程控制器。
9.根据权利要求4所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述冷却机构包括若干风机、安装环、导轨、滑块、电机和钢丝绳，导轨竖直固定在底板上，滑块设置在导轨上，电机固定在导轨上端，钢丝绳一端和电机的输出轴相连，钢丝绳另一端和滑块相连，安装环固定在滑块上，且处理塔位于安装环内，若干风机设置在安装环上，且风机的出风口朝上。
10.根据权利要求9所述的背抛光多晶太阳电池使用的铝浆的制备方法，其特征在于，所述导轨上端通过第一弹簧固定有上行程开关，导轨下端第二弹簧固定有下行程开关，上行程开关、下行程开关均与电机相连。
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