CN108877988A - 高性能晶硅太阳能背场铝浆料及其制备方法、和由其制备的晶硅太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开供一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料及其制备方法、和由其制备的晶硅太阳能电池,高性能晶硅太阳能背场铝浆料由复配铝粉、改性碳纳米管、玻璃料和有机粘结剂组成,复配铝粉是由质量比为1:(1‑5):(7.2‑8.0):(1‑2.5)平均粒径为2μm、5μm、8μm的球形铝粉和平均粒径为4μm的镁粉混合而成。与现有技术相比,本发明将多种平均粒径不同的铝粉和金属镁粉进行复配,改良铝浆与绒面化的硅晶片间的接触,增强铝液与碳纳米管之间的反应浸润,改性碳纳米管的碳管表面获得连续性致密性的镀层,提高与铝液的润湿性和界面结合力,本发明的高性能晶硅太阳能背场铝浆料具有高光电转化效率,附着力好,耐水煮,低翘曲率,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,特别涉及一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料及其制备方法、和由其制备的晶硅太阳能电池。
背景技术
太阳能电池作为一种绿色能源,以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视,因而,近年来,晶体硅太阳能电池作为主要的太阳能光伏发电单元得以迅速发展,其中,硅太阳能电池用电子铝浆是太阳能电子浆料中的主要产品,通常也被称为太阳能电池阳极浆料,用于太阳能电池背表面场的形成,同时作为太阳能电池的背电场使用。
随着光伏硅电池工业向大面积、薄片化、高效率以及高自动化、集约化生产的发展趋势,精密丝网印刷及相关技术将得到进一步的发展,对太阳能电池的性能如光电转换效率等的要求不断提高。而市场现有的铝浆在诸多性能上往往只是在某一方面有过人之处,有些光电转化效率高,但是无法避免铝包铝刺等问题,翘曲也很严重;有的则注重于降低翘曲,但又存在附着力差、不耐水煮的现象。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料及其制备方法、和由其制备的晶硅太阳能电池,以解决同时具备附着力强、耐水煮,不翘曲的优异的物理性能和高光电转化率的问题。
本发明采用的技术方案如下:一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料,关键在于由以下质量份数的原料组成:复配铝粉50-72份,改性碳纳米管3-6份,玻璃料3-11份,有机粘结剂20-35份;
所述复配铝粉是由平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合而成,所述球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉的质量比为1:(1-5):(7.2-8.0):(1-2.5)。
优选的,所述原料的质量份数为:复配铝粉65份,改性碳纳米管5份,玻璃料3份,有机粘结剂30份;
所述复配铝粉是由质量比为1:1.8:7.5:1.2的球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉混合而成。
优选的,所述改性碳纳米管采用以下方法制得:将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中,所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为(1-3)g:100ml,40℃下超声处理1h,然后用蒸馏水稀释后进行离心分离,所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性,将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后,再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性,将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:(1-4)充分混合后,在N2保护下进行活化,再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥,最后将活性碳纳米管加入镀液中,控制PH为8-9.5,搅拌反应8-20min,得到所述改性碳纳米管。
优选的,所述镀液的组分为:NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3),其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为(0.4-0.55):1。
优选的,所述玻璃料的成分及相应的百分含量为:Bi2O3 30-60%,B2O5 5-15%,SiO2 20-40%,ZnO 5-30%,Al2O3 3-8%,ZrO2 0-2%,SrO 1-4%,Sb2O3 5-15%。
优选的,所述玻璃料由平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm的玻璃粉B混合而成,所述玻璃粉A与所述玻璃粉B的质量比为1:(1.8-2.6)。
优选的,所述有机粘结剂的成分及其相应的百分含量为:有机树脂15-35wt%,溶剂60-80wt%,消泡剂0.5-1wt%,流平剂1-2wt%,触变剂0.5-2wt%。
优选的,所述有机树脂由质量比为1:(1-1.5):(1.5-2.5)松香改性酚醛树脂,环氧树脂和乙基纤维素混合而成;所述溶剂为二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)、丙二醇单甲醚、己二醇、甲基乙基酮、和乳酸乙酯中的一种或多种;消泡剂为BYK-066;所述流平剂为醋酸丁基纤维素、己二酸二辛酯钠或聚二甲基羧酸酯钠中的至少一种;触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡微粉或改性脲类触变剂中的至少一种。
一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料的制备方法,关键在于包括以下步骤:
步骤一、粉体的制备
d.改性碳纳米管;
e.复配铝粉:按配比将平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀,得到所述复配铝粉;
f.玻璃料:将配比Bi2O3、B2O5、SiO2、ZnO、Al2O3、ZrO2、SrO、Sb2O3混合均匀,置于电阻炉中进行熔炼,于900-1400℃热熔0.5-3小时,取出后水淬、粉碎后,分别经过球磨、过筛,于60-90℃干燥后,过筛得到平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B,将玻璃粉A和玻璃粉B混合均匀,得到所述玻璃料;
步骤二、有机粘结剂的制备:按配比将有机树脂和溶剂投入反应器中,搅拌升温至30-60℃时,然后依次投入消泡剂、流平剂和触变剂,搅拌升温至80-100℃,保温0.5-3小时,得到有机粘结剂;
步骤三、浆料的制备:将复配铝粉、改性碳纳米管和3/5的有机粘结剂混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到铝粉浆料,将玻璃料和2/5的有机粘结剂混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到玻璃浆料,将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述高性能晶硅太阳能背场铝浆料。
一种晶硅太阳能电池,关键在于:所述太阳能电池包含以上任一项所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料制备的背电极。
有益效果:与现有技术相比,本发明提供了一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料及其制备方法、和由其制备的晶硅太阳能电池,将多种平均粒径不同的铝粉和金属镁粉进行复配,可以改良铝浆与绒面化的硅晶片间的接触,可防止太阳能电池在煅烧工序期间翘曲,及可使铝泡或凸块的形成以及变黄的发生最小化,还可以增强铝液与碳纳米管之间的反应浸润,从而打断碳管团聚的范德华力,实现碳纳米管的弥散分布;改性碳纳米管通过对碳纳米管表面氧化、敏化和活化处理后进行化学镀镍,实现了碳管表面获得连续性致密性的镀层,并且经过化学镀镍的改性碳纳米管能提高与铝液的润湿性和界面结合力,还可以一定程度上降低铝浆烧结冷却后的翘曲度,作为导电导热性能很好的惰性组分可大幅增加短路电流与开路电压的值,以及可明显地提高太阳能电池的效率;玻璃料通过有效地使用SrO以降低玻璃料的软化点,使其软化点为400~600℃,具有较低的热膨胀系数,防止太阳能电池制程期间煅烧的硅晶片发生翘曲,并且玻璃料在煅烧工序中充分地熔化至在铝层与硅晶片层之间提供黏附性的程度,使玻璃粉具有更好的附着力;通过有机粘结剂及含量的调节,使铝液与硅片形成良好的欧姆接触,附着力好,耐水煮,能够充分达成太阳能电池所要求的背电场效果,本发明光电转化效率高,电池片表面平整光滑,无铝包铝刺,硅基片弯曲小,可大批量持续生产,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
实施例1高性能晶硅太阳能背场铝浆料I的制备
步骤一、改性碳纳米管的制备:将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中,所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为1g:100ml,40℃下超声处理1h,然后用蒸馏水稀释后进行离心分离,所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性,将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后,再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性,将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:1充分混合后,在N2保护下进行活化,再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥,最后将活性碳纳米管加入镀液中,所述镀液的组分为:NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3),其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为0.4:1。控制PH为8,搅拌反应8-20min,得到所述改性碳纳米管;
复配铝粉的制备:将质量比为1:1:7.2:1平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀,得到所述复配铝粉;
玻璃料:将配比Bi2O3 30%,B2O5 5%,SiO2 40%,ZnO 11%,Al2O3 3%,SrO 1%,Sb2O3 10%混合均匀,置于电阻炉中进行熔炼,于900-1400℃热熔0.5-3小时,取出后水淬、粉碎后,分别经过球磨、过筛,于60-90℃干燥后,过筛得到平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B,将玻璃粉A和玻璃粉B按质量比为1:1.8混合均匀,得到所述玻璃料;
步骤二、有机粘结剂的制备:将质量分数为15wt%的有机树脂和质量分数为75%的二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)投入反应器中,其中有机树脂由质量比为1:1:1.5的松香改性酚醛树脂,环氧树脂和乙基纤维素混合而成,搅拌升温至30-60℃时,然后依次投入质量分数为0.5%的BYK-066、质量分数为1%的醋酸丁基纤维素和质量分数为0.5%的氢化蓖麻油,搅拌升温至80-100℃,保温0.5-3小时,得到有机粘结剂;
步骤三、浆料的制备:将复配铝粉50份、改性碳纳米管3份和有机粘结剂12份混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到铝粉浆料,将玻璃料3份和有机粘结剂8份混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到玻璃浆料,将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述高性能晶硅太阳能背场铝浆料I。
实施例2高性能晶硅太阳能背场铝浆料II的制备
步骤一、改性碳纳米管的制备:将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中,所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为3g:100ml,40℃下超声处理1h,然后用蒸馏水稀释后进行离心分离,所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性,将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后,再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性,将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:4充分混合后,在N2保护下进行活化,再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥,最后将活性碳纳米管加入镀液中,所述镀液的组分为:NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3),其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为0.55:1。控制PH为9.5,搅拌反应8-20min,得到所述改性碳纳米管;
复配铝粉的制备:将质量比为1:5:8:2.5的平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀,得到所述复配铝粉;
玻璃料:将配比Bi2O3 44%,B2O5 12%,SiO2 20%,ZnO 10%,Al2O3 3%,ZrO2 2%,SrO 4%,Sb2O3 5%混合均匀,置于电阻炉中进行熔炼,于900-1400℃热熔0.5-3小时,取出后水淬、粉碎后,分别经过球磨、过筛,于60-90℃干燥后,过筛得到平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B,将玻璃粉A和玻璃粉B按质量比为1:2.6混合均匀,得到所述玻璃料;
步骤二、有机粘结剂的制备:将质量分数为35wt%的有机树脂和质量分数为60%的二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)投入反应器中,其中有机树脂由质量比为1:1.5:2.5的松香改性酚醛树脂,环氧树脂和乙基纤维素混合而成,搅拌升温至30-60℃时,然后依次投入质量分数为1%的BYK-066、质量分数为2%的醋酸丁基纤维素和质量分数为1%的氢化蓖麻油,搅拌升温至80-100℃,保温0.5-3小时,得到有机粘结剂;
步骤三、浆料的制备:将复配铝粉72份、改性碳纳米管6份和有机粘结剂21份混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到铝粉浆料,将玻璃料11份和有机粘结剂14份混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到玻璃浆料,将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述高性能晶硅太阳能背场铝浆料II。
实施例3高性能晶硅太阳能背场铝浆料III的制备
步骤一、改性碳纳米管的制备:将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中,所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为1.5g:100ml,40℃下超声处理1h,然后用蒸馏水稀释后进行离心分离,所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性,将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后,再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性,将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:2.5充分混合后,在N2保护下进行活化,再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥,最后将活性碳纳米管加入镀液中,所述镀液的组分为:NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3),其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为0.5:1,控制PH为8.5,搅拌反应8-20min,得到所述改性碳纳米管;
复配铝粉的制备:将质量比为1:1.8:7.5:1.2的平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀,得到所述复配铝粉;
玻璃料:将配比Bi2O3 35%,B2O5 5%,SiO2 20%,ZnO 20%,Al2O3 4%,ZrO2 1%,SrO 1%,Sb2O3 10%混合均匀,置于电阻炉中进行熔炼,于900-1400℃热熔0.5-3小时,取出后水淬、粉碎后,分别经过球磨、过筛,于60-90℃干燥后,过筛得到平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B,将玻璃粉A和玻璃粉B按质量比为1:2.2混合均匀,得到所述玻璃料;
步骤二、有机粘结剂的制备:将质量分数为25wt%的有机树脂和质量分数为71.5%的二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)投入反应器中,其中有机树脂由质量比为1:1.2:2的松香改性酚醛树脂,环氧树脂和乙基纤维素混合而成,搅拌升温至30-60℃时,然后依次投入质量分数为0.5%的BYK-066、质量分数为1.5%的醋酸丁基纤维素和质量分数为1.5%的氢化蓖麻油,搅拌升温至80-100℃,保温0.5-3小时,得到有机粘结剂;
步骤三、浆料的制备:将复配铝粉65份、改性碳纳米管5份和有机粘结剂18份混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到铝粉浆料,将玻璃料3份和有机粘结剂12份混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到玻璃浆料,将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述高性能晶硅太阳能背场铝浆料III。
实施例4对比实施例
设备和操作同实施例3,不同的是将平均粒径为6.0μm的球形铝粉替代复配铝粉,其他原料及其用量不变,所得到的导电铝浆料IV。
实施例5对比实施例
设备和操作同实施例3,不同的是改性碳纳米管的用量为0,其他原料及其用量不变,所得到的导电铝浆料V。
实施例6对比实施例
设备和操作同实施例3,不同的是将PbO-B2O3-SiO2(其中,PbO 70wt%)代替玻璃料,有机粘结剂的成分为65%松油醇,25%乙基纤维素和10%润湿分散剂,其他原料及其用量不变,所得到的导电银浆料VI。
对各实施例制备得到导电铝浆料进行如下测试:
(1)将各实施例制得的高性能晶硅太阳能背场铝浆料I-VI通过丝网印刷机印刷在多晶硅片背面(所用硅片为同一批次的已经过清洗、制绒、扩散、PE步骤,并且印刷了正电极),烧结用的BTU炉在220rpm的带速下运行,温度区设置为区1=500℃,区2=550℃,区3=650℃,区4=730℃,区5=820℃且区6=910℃,烧结得到太阳能电池I-V。
a.电池片弯曲程度测试:将烧结的太阳能电池放置于平面底面上,从太阳能电池中心到太阳能电池最高点的距离定义为翘曲度;
b.铝膜表面状况测试:凭感官检查,观察是否有不锈钢网带印痕,铝膜表面状况,是否光滑、有无铝珠、铝苞;均无记为OK;
c.热水测试:烧结之前将太阳能电池浸没于70℃的热水中,观察是否从铝浆料中产生气泡。观察电池片表面有无气泡冒出及冒出的速度。在热水测试中,气泡的产生表明电极与空气中的水分高度反应,或具有较低稳定性,由此导致太阳能电池模块的可靠性变差。测试结果如表1所示。
表1各导电铝浆料物理性能测试结果对比
组别 | 表面状况 | 翘曲度/mm | 热水测试 |
铝浆料I | OK | 0.44 | 无 |
铝浆料II | OK | 0.51 | 无 |
铝浆料III | OK | 0.27 | 无 |
铝浆料IV | 有铝苞 | 1.32 | 少许气泡 |
铝浆料V | OK | 0.93 | 少许气泡 |
铝浆料VI | 有裂纹 | 1.22 | 放入少许气泡,中间气泡增多 |
(2)光电转化效率测试:
使用太阳能电池片专用测试仪器(NELC-140A),在标准测试条件(STC)下,测试各实施例制得的导电铝浆料所制作的太阳能电池片I-VI的光电转化效率、短路电流和串联电阻;标准测试条件为:光强:1000W/m2;光谱:AM1.5;温度:25℃,测试结果如表2所示。
表2各太阳能电池I-VI光电性能测试结果对比
组别 | 短路电流Isc(A) | 串联电阻Rs(Ω) | 光电转换率(%) |
太阳能电池I | 5.605 | 0.0068 | 17.81 |
太阳能电池II | 5.698 | 0.0063 | 17.97 |
太阳能电池III | 5.614 | 0.0055 | 18.03 |
太阳能电池IV | 5.582 | 0.0083 | 17.05 |
太阳能电池V | 5.579 | 0.0074 | 17.31 |
太阳能电池VI | 5.536 | 0.0079 | 17.39 |
从上述表中的实验结果可以看出,采用本发明太阳能电池背场铝浆料所制得的太阳能电池片表面平整光滑,无铝包、铝刺、低翘曲、附着力好、并耐水煮,太阳能电池具有光电转化效率高和开路电压高的特点。
最后需要说明,上述描述仅为本发明的优选实施例,本领域的技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于由以下质量份数的原料组成:复配铝粉50-72份,改性碳纳米管3-6份,玻璃料3-11份,有机粘结剂20-35份;
所述复配铝粉是由平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合而成,所述球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉的质量比为1:(1-5):(7.2-8.0):(1-2.5)。
2.根据权利要求1所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于所述原料的质量份数为:复配铝粉65份,改性碳纳米管5份,玻璃料3份,有机粘结剂30份;
所述复配铝粉是由质量比为1:1.8:7.5:1.2的球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉混合而成。
3.根据权利要求1或2所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于所述改性碳纳米管采用以下方法制得:将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中,所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为(1-3)g:100ml,40℃下超声处理1h,然后用蒸馏水稀释后进行离心分离,所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性,将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后,再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性,将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:(1-4)充分混合后,在N2保护下进行活化,再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥,最后将活性碳纳米管加入镀液中,控制PH为8-9.5,搅拌反应8-20min,得到所述改性碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于所述镀液的组分为:NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3),其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为(0.4-0.55):1。
5.根据权利要求2或4所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于所述玻璃料的成分及相应的百分含量为:Bi2O3 30-60%,B2O5 5-15%,SiO2 20-40%,ZnO 5-30%,Al2O33-8%,ZrO2 0-2%,SrO 1-4%,Sb2O3 5-15%。
6.根据权利要求5所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于:所述玻璃料由平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm的玻璃粉B混合而成,所述玻璃粉A与所述玻璃粉B的质量比为1:(1.8-2.6)。
7.根据权利要求1、2或6任一项所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于所述有机粘结剂的成分及其相应的百分含量为:有机树脂15-35wt%,溶剂60-80wt%,消泡剂0.5-1wt%,流平剂1-2wt%,触变剂0.5-2wt%。
8.根据权利要求7所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料,其特征在于:所述有机树脂由质量比为1:(1-1.5):(1.5-2.5)松香改性酚醛树脂,环氧树脂和乙基纤维素混合而成;所述溶剂为二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)、丙二醇单甲醚、己二醇、甲基乙基酮、和乳酸乙酯中的一种或多种;消泡剂为BYK-066;所述流平剂为醋酸丁基纤维素、己二酸二辛酯钠或聚二甲基羧酸酯钠中的至少一种;触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡微粉或改性脲类触变剂中的至少一种。
9.一种权利要求1-8所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、粉体的制备
a.改性碳纳米管;
b.复配铝粉:按配比将平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀,得到所述复配铝粉;
c.玻璃料:将配比Bi2O3、B2O5、SiO2、ZnO、Al2O3、ZrO2、SrO、Sb2O3混合均匀,置于电阻炉中进行熔炼,于900-1400℃热熔0.5-3小时,取出后水淬、粉碎后,分别经过球磨、过筛,于60-90℃干燥后,过筛得到平均粒径0.3~1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B,将玻璃粉A和玻璃粉B混合均匀,得到所述玻璃料;
步骤二、有机粘结剂的制备:按配比将有机树脂和溶剂投入反应器中,搅拌升温至30-60℃时,然后依次投入消泡剂、流平剂和触变剂,搅拌升温至80-100℃,保温0.5-3小时,得到有机粘结剂;
步骤三、浆料的制备:将复配铝粉、改性碳纳米管和3/5的有机粘结剂混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到铝粉浆料,将玻璃料和2/5的有机粘结剂混合后在70~110℃下加热搅拌均匀,然后经研磨机分散后得到玻璃浆料,将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述高性能晶硅太阳能背场铝浆料。
10.一种晶硅太阳能电池,其特征在于:所述太阳能电池包含使用权利要求1-8任一项所述的高性能晶硅太阳能背场铝浆料制备的背电极。
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