CN112037959A - 银浆、银浆制备方法及太阳能电池栅线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种银浆、银浆制备方法及太阳能电池栅线，所述银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5‑0.8)：(2‑8)，所述太阳能电池栅线基于所述的银浆制备而成，所述方法包括依次称取预设质量的银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂；将银粉加入至稀释剂中搅拌混合，以得到第一目标产物；将第一目标产物加入至添加剂中超声混合，以得到第二目标产物；将玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆，由此，利用本发明提出的银浆制备方法制备而成的银浆来制备太阳能电池栅线，得到成型度更好、光电转换效率更高的太阳能电池栅线。
Description
技术领域
本发明涉及银浆领域，尤其涉及一种银浆、银浆制备方法及太阳能电池栅线。
背景技术
光伏发电为太阳能应用工业中最有前途的领域，银浆作为光伏电池中主要的电荷收集和传输通道，对光伏电池的效率和成本至关重要，目前使用传统配方银浆制备而成的栅线成型度不好，进而导致光电转换效率不高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种银浆、银浆制备方法及太阳能电池栅线，旨在解决目前银浆制备而成的太阳能电池栅线成型度不好，进而导致太阳能电池栅线光电转换效率不高的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种银浆，所述银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)。
优选地，所述添加剂为丙烯酸聚合物。
优选地，所述稀释剂包括乙醇，异丙醇，丁酮，丁基卡必醇，松油醇中的一种或多种。
优选地，所述银粉由多种不同粒径的纳米银粉组成。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种银浆制备方法，应用于上述的银浆，所述银浆制备方法包括以下步骤：
依次称取预设质量的银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂；
将银粉加入至稀释剂中搅拌混合，以得到第一目标产物；
将第一目标产物加入至添加剂中超声混合，以得到第二目标产物；
将玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆。
优选地，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种太阳能电池栅线，所述太阳能电池栅线基于上述的银浆制备而成。
优选地，所述太阳能电池栅线的高宽比随着银浆粘度的增大而增大。
本发明提出一种银浆、银浆制备方法及太阳能电池栅线，所述银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)，所述太阳能电池栅线基于所述的银浆制备而成，所述方法包括依次称取预设质量的银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂；将银粉加入至稀释剂中搅拌混合，以得到第一目标产物；将第一目标产物加入至添加剂中超声混合，以得到第二目标产物；将玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆，由此，利用本发明提出的银浆制备方法制备而成的银浆来制备太阳能电池栅线，得到成型度更好、光电转换效率更高的太阳能电池栅线。
附图说明
图1为本发明提出的银浆制备方法的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
本发明提出一种银浆，所述银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，其中，银浆的原材料包括但不限于银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，可选地，银浆中还包括粘合剂等，需要说明的是，本发明提出的银浆用于制作太阳能电池栅线，即太阳能电池上用于导电的电极部分，其中，银是导电银浆的主要成份，太阳能电池栅线的导电特性主要是靠银浆来体现，银浆中银的含量与导电性有关，一般情况下，银的含量越高，银浆的导电性也越强，但是当银浆的银含量超过一定值(即80～90％)之后，银浆的导电性就不在提高，且银浆的电阻值呈上升趋势，因此本发明提出的银浆中控制银的质量含量不高于80％，进一步地，当银浆中的银含量过低时，银浆的导电性不稳定，因此本发明提出的银浆中控制银的质量含量不低于60％，优选地，本发明提出的银浆中银的质量含量为70％。
进一步需要说明的是，本发明提出的银粉由多种不同粒径的纳米银粉组成，以提高银浆的性能，比如分别选取0.1μm-1μm与1μm-2μm之间的纳米银粉才制备银浆，可选地，本发明提出的银粉由粒径为0.8μm的第一银粉与粒径为1.5μm的第二银粉组成，其中，第一银粉与第二银粉之间的质量比为6:4，需要说明的是，粒径为0.8μm的第一银粉可使银浆在较低温度下也能得到致密且坚硬的银薄膜，粒径为1.5μm的第二银粉可增大银浆中银的溶解量。
进一步地，由于太阳能电池片的基板为硅材质，为了是银浆能紧密的贴合于太阳能电池片上，因此本发明提出的银浆中包括玻璃粉，其中，玻璃粉用于腐蚀太阳能电池片上的晶硅，通过腐蚀晶硅以在太阳能电池片上形成导电通道，且作为太阳能电池片与银浆中银之间的传输介质，进一步地，在银浆烧结过程中，随着温度升高玻璃粉熔融并包裹银颗粒，银粉以银离子的形式溶解在熔融的玻璃相。当银浆中的玻璃粉含量很少时，银粉由于缺少液相而不能铺展在基板上，银粒子倾向于沿垂直方向生长，导致银粒子之间的接触变差，因此本发明提出的玻璃粉质量含量不低于3％，进一步地，当玻璃粉含量过高时，银浆的导电性越低，银浆的黏度也越高，不利于栅线的制备，因此本发明提出的玻璃粉质量含量不低于10％，优选地，本发明提出的银浆中玻璃粉的质量含量为8％，进一步地，本发明提出的玻璃粉为复合玻璃粉，比如选用41％-50％的PbO、18％-45％的TeO2、5％-8％的SiO2及B2O3、Li2O、Na2O、P2Os、ZnO、TiO2、V2O5、Al2O3中的一种或多种来制备本发明提出的复合玻璃粉，优选地，选用45％的PbO、40％的TeO2、8％的SiO2、5％的B2O3、2％的Li2O、Na2O及P2Os混合物制备本发明提出的复合玻璃粉，具体地，将以上玻璃粉材料在坩埚中均匀混合，然后放入电炉内加热熔融，之后将熔融好的复合玻璃液到入至冷水中淬火，以得到复合玻璃球，最后研磨复合玻璃球，以得到复合玻璃粉，并过筛复合玻璃粉，留取粒径为0.8μm-2μm之间的复合玻璃粉。
进一步需要说明的是，本发明提出的添加剂为丙烯酸聚合物，其中，丙烯酸聚合物是丙烯酸及其衍生物的聚合物，本发明的银浆中添加丙烯酸聚合物来使银浆中的银粉与玻璃粉混合均匀，且丙烯酸聚合物在银浆烧结后无炭残留，不影响银浆的导电性能。
进一步需要说明的是，本发明提出的稀释剂包括乙醇，异丙醇，丁酮，丁基卡必醇，松油醇中的一种或多种，其中，本发明提出的稀释剂用于溶解及分散银粉，可选地，用乙醇，异丙醇及丁酮配置30g的稀释剂来稀释50g的银粉，以使银粉在稀释剂中分散均匀。
进一步需要说明的是，本发明提出的银浆用于制备太阳能电池栅线，其中，太阳能电池栅线的高宽比随着银浆粘度的增大而增大，太阳能电池栅线的高宽比越大，银浆制备的栅线的形貌保持度越好，栅线的光电转换效率高，然而当银浆的黏度越大时，银浆越难铺散开来，栅线的制备难度也越大，因此本发明用质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)的银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂，其中，银粉和玻璃粉质量比具体不作限制，优选地，银浆中银的质量含量为70％，银浆中玻璃粉的质量含量为8％来制备粘度适中的银浆。
本发明提出了一种银浆，其中，银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)，基于本发明提出的银浆制备的太阳能电池栅线的成型度好，太阳能电池栅线的光电转换效率高。
本发明还提出一种银浆制备方法，参考图1，图1为本发明提出的银浆制备方法的流程示意图。
所述银浆制备方法包括以下步骤：
步骤S10：依次称取预设质量的银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂；
步骤S20：将银粉加入至稀释剂中搅拌混合，以得到第一目标产物；
步骤S30：将第一目标产物加入至添加剂中超声混合，以得到第二目标产物；
步骤S40：将玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆。
该步骤中，需要说明的是，本发明提出的银浆中包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)，其中，其中，银粉和玻璃粉质量比具体不作限制，银粉由多种不同粒径的纳米银粉组成，玻璃粉为复合玻璃粉，添加剂为丙烯酸聚合物，稀释剂包括乙醇，异丙醇，丁酮，丁基卡必醇，松油醇中的一种或多种，优选地，银浆中银的质量含量为70％，银浆中玻璃粉的质量含量为8％。
可选地，提出第一实施例，本实施中依次称取20g银粉、2.5g复合玻璃粉、1g丙烯酸聚合物及4g-6g稀释剂，其中，稀释剂由乙醇及异丙醇组成，且乙醇：异丙醇为5:4，可选地，先称取12g粒径为0.8μm的第一银粉及8g粒径为1.5μm的第二银粉，然后将用搅拌机将烧杯中的第一银粉及第二银粉混合均匀，接着用45％的PbO、40％的TeO2、8％的SiO2、5％的B2O3、2％的Li2O制备复合玻璃粉，具体地，将以上玻璃粉材料在坩埚中均匀混合，然后放入电炉内加热熔融，之后将熔融好的复合玻璃液到入至冷水中淬火，以得到复合玻璃球，最后研磨复合玻璃球，以得到复合玻璃粉，并过筛复合玻璃粉，留取粒径为0.8μm的复合玻璃粉，然后称取2.5g的上述复合玻璃粉，最后用量杯分别称取1g丙烯酸聚合物、3.4g的乙醇及2.6g的异丙醇，在银粉的原材料称取完毕之后，将3.4g的乙醇及2.6g的异丙醇与烧杯中混合均匀，以得到6g的稀释剂，接着先取4g的稀释剂于烧杯中，将20g银粉加入至4g的稀释剂中搅拌混合，并检测银粉是否完全溶解于稀释剂中并混合均匀，若未混合均匀，则缓慢将剩余的稀释剂加入烧杯中并搅拌混合，直至银粉完全溶解于稀释剂中，以得到第一目标产物，接着向装有第一目标产物的烧杯中加入1g丙烯酸聚合物超声混合，以使银粉完全分散开来，以得到第二目标产物，最后将2.5g的上述复合玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆。
可选地，提出第二实施例，本实施中依次称取20g银粉、22.5g复合玻璃粉、1.6g丙烯酸聚合物及4g-6g稀释剂，其中，稀释剂由丁基卡必醇组成，可选地，先称取14g粒径为0.3μm的第一银粉及6g粒径为1.8μm的第二银粉，然后将用搅拌机将烧杯中的第一银粉及第二银粉混合均匀，接着用45％的PbO、40％的TeO2、8％的SiO2、5％的B2O3、2％的Li2O及P2Os混合物制备复合玻璃粉，具体地，将以上玻璃粉材料在坩埚中均匀混合，然后放入电炉内加热熔融，之后将熔融好的复合玻璃液到入至冷水中淬火，以得到复合玻璃球，最后研磨复合玻璃球，以得到复合玻璃粉，并过筛复合玻璃粉，留取粒径为2μm之间的复合玻璃粉，然后称取2.5g的上述复合玻璃粉，最后用量杯分别称取1.6g丙烯酸聚合物、4g的丁基卡必醇，在银粉的原材料称取完毕之后,将20g银粉加入至4g的丁基卡必醇中搅拌混合，以得到第一目标产物，接着向装有第一目标产物的烧杯中加入1.6g丙烯酸聚合物超声混合，以使银粉完全分散开来，以得到第二目标产物，最后将2.5g的上述复合玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆。
本发明提出的银浆制备方法，通过依次称取预设质量的银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂；将银粉加入至稀释剂中搅拌混合，以得到第一目标产物；将第一目标产物加入至添加剂中超声混合，以得到第二目标产物；将玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆，由此利用本发明提出的银浆制备方法制备的银浆来制备太阳能电池栅线，太阳能电池栅线的成型度更好，太阳能电池栅线的光电转换效率更高。
本发明还提出一种太阳能电池栅线，需要说明的是，本发明提出的太阳能电池栅线基于上述银浆制备而成，其中太阳能电池栅线的高宽比随着银浆粘度的增大而增大，太阳能电池栅线的高宽比越大，银浆制备的栅线的形貌保持度越好，栅线的光电转换效率高，然而当银浆的黏度越大时，银浆越难铺散开来，栅线的制备难度也越大，因此本发明用质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)的银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂，且银浆中银的质量含量为70％，银浆中玻璃粉的质量含量为8％来制备粘度适中的银浆。
具体地，本发明先用质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)的银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂，其中，银粉和玻璃粉质量比具体不作限制，优选地，银浆中银的质量含量为70％，银浆中玻璃粉的质量含量为8％来制备粘度适中的银浆，接着将银浆填充至预先制备好的模具中，接着将模具与太阳能电池的硅片定位，然后将模具与太阳能电池的硅片辊压贴近，以使模具中的银浆吸附至太阳能电池的硅片上，接着利用红外光照射模具，以使模具中的银浆固化，在银浆固化完全后，将固化后的银浆从模具中脱离出来以成为太阳能电池的硅片的栅线。
本发明提出的太阳能电池栅线基于上述银浆制备而成，具体地，银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)，因此本发明提出的太阳能电池栅线的成型度好，太阳能电池栅线的光电转换效率高。
要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种银浆，其特征在于，所述银浆包括银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)。
2.根据权利要求1所述的银浆，其特征在于，所述添加剂为丙烯酸聚合物。
3.根据权利要求1所述的银浆，其特征在于，所述稀释剂包括乙醇，异丙醇，丁酮，丁基卡必醇，松油醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的银浆，其特征在于，所述银粉由多种不同粒径的纳米银粉组成。
5.一种银浆制备方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的银浆，所述银浆制备方法包括以下步骤：
依次称取预设质量的银粉、玻璃粉、添加剂及稀释剂；
将银粉加入至稀释剂中搅拌混合，以得到第一目标产物；
将第一目标产物加入至添加剂中超声混合，以得到第二目标产物；
将玻璃粉加入至第二目标产物中超声混合，以得到银浆。
6.根据权利要求5所述的银浆制备方法，其特征在于，所述银粉和玻璃粉混合物、添加剂及稀释剂的质量比为10：(0.5-0.8)：(2-8)。
7.一种太阳能电池栅线，其特征在于，所述太阳能电池栅线基于权利要求1至4任一项所述的银浆制备而成。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池栅线，其特征在于，所述太阳能电池栅线的高宽比随着银浆粘度的增大而增大。
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