CN112786233B - 一种高活性低串阻的n型太阳能电池银浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆及其制备方法，该高活性低串阻的N型太阳能电池银浆通过掺有机铝化合物，结合玻璃粉成分设计和含银混合物的添加，优化浆料配方等方法，制备含有有机铝化合物的N型银浆，通过加入有机铝化合物、含银混合物，提高铝源的活性，以及银粉与硝酸银，增强反应过程中导电金属的活性及与硅反应的能量，可以降低金属栅线与电池的接触电阻，并保持较高的开压，获得高效太阳能电池银浆原料，达到提升太阳能电池转换效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池银浆及其制备方法，具体涉及一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆及其制备方法，属于太阳能电池银浆技术领域。
背景技术
太阳能是一种可再生的清洁能源，越来越受到人们的青睐。硅基太阳能电池自被发明和应用以来，乃至今后几十年内会一直占据着光伏市场的主导地位。因制造工艺简单、成本低等优点，目前市场上绝大多数的硅基太阳能电池仍然是p型电池，但现有p型电池效率发展至今提升的空间非常有限；N型硅因具有较高的少子寿命(一般比p型硅高1-2个数量级)、优良的弱光照响应、对金属杂质较强的容忍度，所以N型电池能够获得更高的效率，且N型电池的功率衰减远低于常规p型电池，正逐渐扩大市场，将来有可能逐渐取代p型太阳电池占据光伏市场的主导地位。
随着近年来n型太阳电池快速发展，不仅在转换效率方面远超过p型太阳电池，并且随着制造工艺和成本控制水平的不断提升，正逐渐扩大市场，将来有可能逐渐取代p型太阳电池占据光伏市场的主导地位。
与n+发射极相比较，p+发射极与金属银界面电势场(势垒)更大。这使得p发射极电极的金属化面临着一个严峻挑战，即如何在降低接触电阻的同时又保持一个较高的开路电压。
国内专利主要针对N型电池的结构及钝化进行了大量的卓有成效的研究和工作，针对N型太阳能电池银浆的报道主要在于引入铝粉进行降低浆料成本及降低欧姆接触等方面的改善,但从大量的的研究文献及现有产品使用情况上看：铝粉的含量及粒径(即铝粉的活性)对硅片表面的复合和串阻的影响,导致开压和接触电阻问题；以及铝粉和银粉在电池烧结过程中的需要能量较高,而使得栅线电阻较大等一系列问题,其中最主要的问题还在于欧姆接触与开压之间的矛盾。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆及其制备方法，该高活性低串阻的N型太阳能电池银浆通过掺有机铝化合物，结合玻璃粉成分设计和含银混合物的添加，优化浆料配方等方法，制备含有有机铝化合物的N型银浆，通过加入有机铝化合物、含银混合物，提高铝源的活性，以及银粉与硝酸银，增强反应过程中导电金属的活性及与硅反应的能量，可以降低金属栅线与电池的接触电阻，并保持较高的开压，获得高效太阳能电池银浆原料，达到提升太阳能电池转换效率的目的。
根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆。
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，该银浆包括以下组分或由以下组分组成：
有机铝化合物0.1-25重量份，优选为0.2-20重量份，更优选为0.3-15重量份；
含银混合物55-150重量份，优选为65-120重量份，更优选为75-100重量份；
有机载体1-25重量份，优选为3-20重量份，更优选为5-15重量份；
玻璃粉0.1-20重量份，优选为0.3-10重量份，更优选为0.5-5重量份。
作为优选，该银浆中还包括：
助剂0.1-10重量份，优选为0.2-8重量份，更优选为0.3-5重量份。
在本发明中，所述有机铝化合物为二羟基氨基乙酸铝和/或醋酸铝。
在本发明中，所述含银混合物为微米球型银粉和/或硝酸银。
作为优选，含银混合物为微米球型银粉和硝酸银的混合物。
更优选的是，含银混合物为重量百分比为70-99％的微米球型银粉与1-30％的硝酸银的混合物。
在本发明中，所述有机载体为有机粘结剂。
作为优选，所述有机载体由重量百分比为1-30％的高分子聚合物和70-99％的有机溶剂组成。
在本发明中，所述高分子聚合物选自聚甲基丙烯酸酯、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素中的一种或多种。
在本发明中，所述有机溶剂选自丁基卡必醇、松油醇、柠檬酸三丁酯、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、二价酸酯以及醇酯中的一种或多种。
在本发明中，所述玻璃粉由以下原料组成：5～40％的B2O3、0-5％的Al2O3、0～60％的PbO、2～20％的ZnO、5～50％的BaO、0-30％V2O5、0-25％的Sb2O3、0-20％SiO2和0～40％的Bi2O3。
作为优选，所述玻璃粉的粒径为0.1-10μm，优选为0.2-5μm，更优选为0.3-3μm。
所述助剂为甲基硅油和/或卵磷脂；
所述微米球型银粉的粒径D50＝1-2μm。
根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法或制备第一种实施方案中所述高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的方法，该方法包括以下步骤：
(1)取有机铝化合物、有机载体、玻璃粉及助剂混合，分散，获得分散混合液；
(2)向分散混合液中再加入含银混合物，分散，研磨；
(3)研磨后，再加入有机溶剂，分散均匀，得到高活性低串阻的N型太阳能电池银浆。
在本发明中，所述分散采用分散机，优选采用高速分散机。
作为优选，步骤(1)中分散采用分散机的转速为200-600rpm，分散时间为0.5-30min。
作为优选，步骤(2)中分散采用分散机的转速为600-2000rpm，分散时间为0.5-30min。
作为优选，步骤(3)中分散采用分散机的转速为600-1000rpm，分散时间为0.1-20min。
作为优选，步骤(3)中加入有机溶剂的重量为原料总重量的0.1-10％。
在本发明中，所述粘结剂采用以下方法制备：将高分子聚合物和有机溶剂混合，分散溶解，获得粘结剂。
作为优选，高分子聚合物和有机溶剂的重量比为1:3-20，优选为1:5-15。
作为优选，所述玻璃粉采用以下方法制备：称取5～40％的B2O3、0-5％的Al2O3、0～60％的PbO、2～20％的ZnO、5～50％的BaO、0-30％V2O5、0-25％的Sb2O3、0-20％SiO2和0～40％的Bi2O3，混合均匀，加热保温，淬火，球磨，筛选，获得粒径为0.1-10μm的玻璃粉。
作为优选，所述加热保温的温度为800-1500℃。所述加热保温的时间为30-120min。所述淬火采用去离子水。所述球磨的时间为1-12h。
本发明提供的制备高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，具体为：
(1)将配合料按所配浆料质量的0～15％有机铝化合物、5～15％有机载体、0.5-5％玻璃粉及助剂0.1-5％混合，采用分散机在300-500rpm转速下，分散1～10min；
(2)再向步骤(1)制得的混合物中加入75-90％含银混合物、采用分散机在800-1000rpm转速下，分散1～10min，然后在三辊研磨机上研磨3-8遍；
(3)研磨后，加入占原料总量1-3％的有机溶剂，采用高速分散机，分散1-5min,分散均匀，获得高活性低串阻的N型太阳能电池银浆。
在本发明中，通过在N型太阳能电池银浆中加入有机铝化合物，避免了现有技术在N型太阳能电池银浆中引入铝粉、铝硅合金及其他铝合金物质，导致对VOC的影响。有机铝化合物的加入不会破坏PN-结的完整性，不影响电池表面硅的结构；同时，提高铝源的活性，以及银粉与硝酸银，增强反应过程中导电金属的活性及与硅反应的能量，可以降低太阳能电池金属栅线与电池的接触电阻，并保持较高的开压，完美的解决了欧姆接触与开压之间的矛盾。
通过实验研究表明，本发明在太阳能电池银浆中加入有机铝化合物，相比较于加入铝的无机化合物，具有以下作用和效果：
主要优势在于更利于在有机载体中进行分散，均匀的分散在浆料体系中，进而更有效的减少由于烧结过程中银的过度扩散到硅基材内，导致硅太阳能电池的复合增多，影响电池的开路电压；相较于常规的铝或铝化合物，其表面的能量更高，且具有一定催化作用，有利于玻璃腐蚀硅片表面的氮化硅/氧化硅等钝化层，增加硅片与银的接触面积，降低串阻；
通过实验证明，在掺有机铝化合物的N型太阳能电池银浆中加入二羟基氨基乙酸铝和/或醋酸铝，能够很好的克服欧姆接触及开压之间的矛盾问题，改善制备阳能电池过程中浆料与硅片间的接触和复合问题，降低了银与硅接触电阻，提升太阳能电池开压，到达提高光电转换效率。
在本发明中，含银混合物为微米球型银粉和硝酸银的混合物。通过采用不同的含银混合物，具有以下作用和效果：
含银化合物中的硝酸银，在电池高温烧结过程中，进行氧化分解产生气体，使得主体银线中存在由内到外的气孔，这些气孔有利于主体内的有机物充分燃烧，减少碳残留，增加主体银的导电率；同时分解过程中产生的氧化银/银，因其表面活化能高于常规的微米银粉，使得其更容易溶解到玻璃内，形成纳米银颗粒在硅表面，通过相应的隧道效应或直接联通的进行传输电子，降低欧姆接触电阻，提高了电池的效率；
在本发明中，玻璃粉采用粒径为0.1-10μm(优选为0.2-5μm，更优选为0.3-3μm)的玻璃粉，采用特定的原料制备而成，具有以下作用和效果：
通过玻璃成分和粒径的控制，降低玻璃的软化温度，充分溶银及腐蚀钝化层；优化含铅或含铋等腐蚀性较强成分配比，很好的腐蚀硅电池表面的氮化硅、氧化硅或氧化铝等钝化层，并控制其对硅的腐蚀深度，使得银硅很好欧姆接触，形成电子的转移通道，到达导电的效果；同时引入其他氧化物(如ZnO/V2O5/BaO/SiO2等),控制玻璃的结构及膨胀系数，有利于提高浆料与硅的附着力，提高电池的可靠性。本发明所述玻璃粉的制备中，玻璃粉的软化温度Tg控制在200～480℃。
综上所述，本发明主要针对当前N型太阳能电池硅片与现有的银浆欧姆接触的问题，对太阳能银浆提出新的挑战，通过引入有机铝化合物、玻璃粉成分设计和含银混合物的添加,从而优化浆料配方等方法。有机铝化合物、含银混合物，提高铝源的活性，以及银粉与硝酸银，增强反应过程中导电金属的活性及与硅反应的能量，可以降低金属栅线与电池的接触电阻，到达提高光电转换效率，本发明的N型太阳能电池银浆市场前景广阔。
与现有技术相比较，本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：
1、本发明的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆中加入有机铝化合物，更利于在有机载体中进行分散，均匀的分散在浆料体系中，进而更有效的减少由于烧结过程中银的过度扩散到硅基材内，导致硅太阳能电池的复合增多，影响电池的开路电压。
2、本发明的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆中采用的含银混合物为微米球型银粉和硝酸银的混合物，含银化合物中的硝酸银，在电池高温烧结过程中，进行氧化分解产生气体，使得主体银线中存在由内到外的气孔，这些气孔有利于主体内的有机物充分燃烧，减少碳残留，增加主体银的导电率。
3、本发明的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆中采用特定原料制备出特定粒径的玻璃粉，通过玻璃成分和粒径的控制，降低玻璃的软化温度，充分溶银及腐蚀钝化层；优化含铅或含铋等腐蚀性较强成分配比，很好的腐蚀硅电池表面的氮化硅、氧化硅或氧化铝等钝化层，并控制其对硅的腐蚀深度，使得银硅很好欧姆接触，形成电子的转移通道，到达导电的效果。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆。
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，该银浆包括以下组分或由以下组分组成：
有机铝化合物0.1-25重量份，优选为0.2-20重量份，更优选为0.3-15重量份；
含银混合物55-150重量份，优选为65-120重量份，更优选为75-100重量份；
有机载体1-25重量份，优选为3-20重量份，更优选为5-15重量份；
玻璃粉0.1-20重量份，优选为0.3-10重量份，更优选为0.5-5重量份。
作为优选，该银浆中还包括：
助剂0.1-10重量份，优选为0.2-8重量份，更优选为0.3-5重量份。
在本发明中，所述有机铝化合物为二羟基氨基乙酸铝和/或醋酸铝。
在本发明中，所述含银混合物为微米球型银粉和/或硝酸银。
作为优选，含银混合物为微米球型银粉和硝酸银的混合物。
更优选的是，含银混合物为重量百分比为70-99％的微米球型银粉与1-30％的硝酸银的混合物。
在本发明中，所述有机载体为有机粘结剂。
作为优选，所述有机载体由重量百分比为1-30％的高分子聚合物和70-99％的有机溶剂组成。
在本发明中，所述高分子聚合物选自聚甲基丙烯酸酯、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素中的一种或多种。
在本发明中，所述有机溶剂选自丁基卡必醇、松油醇、柠檬酸三丁酯、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、二价酸酯以及醇酯中的一种或多种。
在本发明中，所述玻璃粉由以下原料组成：5～40％的B2O3、0-5％的Al2O3、0～60％的PbO、2～20％的ZnO、5～50％的BaO、0-30％V2O5、0-25％的Sb2O3、0-20％SiO2和0～40％的Bi2O3。
作为优选，所述玻璃粉的粒径为0.1-10μm，优选为0.2-5μm，更优选为0.3-3μm。
作为优选，所述助剂为甲基硅油和/或卵磷脂。
作为优选，所述微米球型银粉的粒径D50＝1-2μm。
实施例1
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、5份的SiO2、20份的Bi2O3、5份的ZnO2、57份的PbO和3份的Sb2O3，用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1000℃，保温时间：60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨2.5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯8份和丁基卡必醇92份混合后，在分散机上分散60min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘结剂；
(3)制备电池银浆：含银混合物重量百分比为85％微米银粉、15％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉2份，步骤(2)制备的有机粘结剂11份，二羟基氨基乙酸铝3份，甲基硅油0.5份，使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物83.5份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的丁基卡必醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.814A,开路电压681.4mv,串阻(银与硅接触电阻)3.02毫欧mΩ；光电转换效率22.17％，测试其焊接拉力为2.01N。
实施例2
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取15份的B2O3、2份的Al2O3、10份的Sb2O3、13份的Bi2O3、20份的V2O5和40份的BaO；用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于900℃，保温时间：90分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用取离子水淬火后，球磨5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取乙基纤维素11份和松油醇89份混合，在分散机上分散60min，得到透明、均一的有机粘合剂；
(3)制备电池正面银浆：含银混合物为重量百分比为90％微米银粉、10％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉1份，步骤(2)制备的有机粘结剂8.5份，二羟基氨基乙酸铝4.5份，甲基硅油1份；使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物85份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的松油醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.823A,开路电压682.2mv,串阻(银与硅接触电阻)3.13毫欧mΩ；光电转换效率22.20％，测试其焊接拉力为2.09N。
实施例3
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取15份的B2O3、2份的Al2O3、10份的Sb2O3、10份的ZnO、13份的Bi2O3、20份的V2O5和30份的BaO；用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1200℃，保温时间：45分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用取离子水淬火后，球磨6小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取乙基羟乙基纤维素13份和柠檬酸三丁酯87份混合后，在分散机上分散60min，得到透明、均一的有机粘合剂；
(3)制备电池正面银浆：含银混合物为重量百分比为90％微米银粉、10％的硝酸银；按质量份称取称取步骤(1)制备的玻璃粉1.5份，步骤(2)制备的有机粘结剂10.5份，醋酸铝0.5份，卵磷脂2份；使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物85份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的5％的柠檬酸三丁酯，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.821A,开路电压680.9mv,串阻(银与硅接触电阻)3.46毫欧mΩ；光电转换效率22.08％，测试其焊接拉力为2.14N。
实施例4
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、1份的Al2O3、15份的Sb2O3、10份的ZnO、13份的PbO、15份的V2O5和36份的BaO；用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于850℃，保温时间：120分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用取离子水淬火后，球磨4小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯20份和丙二醇丁醚80份混合后，分散机上分散60min，得到透明、均一的有机粘合剂；
(3)制备电池正面银浆：含银混合物为重量百分比为98％微米银粉、2％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉1份，步骤(2)制备的有机粘结剂9.7份，醋酸铝2份，卵磷脂0.3份；使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物86份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的5％的丙二醇丁醚，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.822A,开路电压681.5mv,串阻(银与硅接触电阻)3.05毫欧mΩ；光电转换效率22.16％，测试其焊接拉力为20.7N。
实施例5
一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：25份的B2O3、1份的Al2O3、15份的Sb2O3、10份的ZnO、23份的PbO、10份的V2O5和16份的BaO；用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于850℃，保温时间：120分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用取离子水淬火后，球磨4小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取乙基羟乙基纤维素16份和丁基卡必醇乙酸酯84份混合后，分散机上分散60min，得到透明、均一的有机粘合剂；
(3)制备电池正面银浆：含银混合物为重量百分比为95％微米银粉、5％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉1份，步骤(2)制备的有机粘结剂7.5份，二羟基氨基乙酸铝1份，醋酸铝2份，甲基硅油2份，卵磷脂2份；使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物86份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的2％的丁基卡必醇乙酸酯，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.832A,开路电压683.1mv,串阻(银与硅接触电阻)3.01毫欧mΩ；光电转换效率22.24％，测试其焊接拉力为2.21N。
对比例1
一种制备掺氧化铝的N型太阳能电池银浆，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、5份的SiO2、20份的Bi2O3、5份的ZnO2、57份的PbO和3份的Sb2O3，用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1000℃，保温时间：60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨2.5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯8份和丁基卡必醇92份混合后，在分散机上分散60min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘结剂；
(3)制备电池银浆：含银混合物重量百分比为85％微米银粉、15％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉2份，步骤(2)制备的有机粘结剂11份，氧化铝3份，甲基硅油0.5份，使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物83.5份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的丁基卡必醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.807A,开路电压677.5mv,串阻(银与硅接触电阻)5.43毫欧mΩ；光电转换效率21.79％，测试其焊接拉力为1.4N。
对比例2
一种制备掺铝粉的N型太阳能电池银浆，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、5份的SiO2、20份的Bi2O3、5份的ZnO2、57份的PbO和3份的Sb2O3，用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1000℃，保温时间：60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨2.5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯8份和丁基卡必醇92份混合后，在分散机上分散60min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘结剂；
(3)制备电池银浆：含银混合物重量百分比为85％微米银粉、15％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉2份，步骤(2)制备的有机粘结剂11份，铝粉3份，甲基硅油0.5份，使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物83.5份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的丁基卡必醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.676A,开路电压677.9mv,串阻(银与硅接触电阻)4.20毫欧mΩ；光电转换效率22.08％，测试其焊接拉力为2.9N。
对比例3
一种N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、5份的SiO2、20份的Bi2O3、5份的ZnO2、57份的PbO和3份的Sb2O3，用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1000℃，保温时间：60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨2.5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯8份和丁基卡必醇92份混合后，在分散机上分散60min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘结剂；
(3)制备电池银浆：按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉2份，步骤(2)制备的有机粘结剂11份，二羟基氨基乙酸铝3份，甲基硅油0.5份，使用分散机混合均匀后，再加入微米银粉83.5份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的丁基卡必醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.818A,开路电压678.9mv,串阻(银与硅接触电阻)3.89毫欧mΩ；光电转换效率22.10％，测试其焊接拉力为2，01N。
对比例4
一种制备掺异丙醇铝的N型太阳能电池银浆，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、5份的SiO2、20份的Bi2O3、5份的ZnO2、57份的PbO和3份的Sb2O3，用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1000℃，保温时间：60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨2.5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯8份和丁基卡必醇92份混合后，在分散机上分散50min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘结剂；
(3)制备电池银浆：含银混合物重量百分比为85％微米银粉、15％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉2份，步骤(2)制备的有机粘结剂11份，异丙醇铝3份，甲基硅油0.5份，使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物83.5份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的丁基卡必醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.703A,开路电压679.1mv,串阻(银与硅接触电阻)3.565毫欧mΩ；光电转换效率21.83％，测试其焊接拉力为2.03N。
对比例5
一种制备掺氮化铝的N型太阳能电池银浆，该方法包括以下步骤：
(1)玻璃粉的制备：按质量份称取10份的B2O3、5份的SiO2、20份的Bi2O3、5份的ZnO2、57份的PbO和3份的Sb2O3，用混料机混合均匀，装入坩埚，放入马弗炉，于1000℃，保温时间：60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨2.5小时，经400目筛取得到粒径D50＝0.3～3微米的玻璃粘粉；
(2)有机粘结剂的制备：按质量份称取聚甲基丙烯酸酯8份和丁基卡必醇92份混合后，在分散机上分散50min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘结剂；
(3)制备电池银浆：含银混合物重量百分比为85％微米银粉、15％的硝酸银；按质量份称取步骤(1)制备的玻璃粉2份，步骤(2)制备的有机粘结剂11份，氮化铝3份，甲基硅油0.5份，使用分散机混合均匀后，再加入上述含银混合物83.5份混合，用三辊研磨机研磨至细度在8微米以下，加入原料总重量的3％的丁基卡必醇，获得N型太阳能电池银浆。
采用上述制备的样品，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的N型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.7微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃。
烧结后测试其电性数据为：短路电流9.801A,开路电压679.8mv,串阻(银与硅接触电阻)5.61毫欧mΩ；光电转换效率21.63％，测试其焊接拉力为1.35N。
Claims (20)
1.一种高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：该银浆包括以下组分或由以下组分组成：
有机铝化合物 0.1-25重量份；
含银混合物 55-150重量份；
有机载体 1-25重量份；
玻璃粉 0.1-20重量份；
助剂 0.1-10重量份；
所述有机铝化合物为二羟基氨基乙酸铝和/或醋酸铝；所述含银混合物为微米球型银粉和硝酸银。
2.根据权利要求1所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：该银浆包括以下组分或由以下组分组成：
有机铝化合物 0.2-20重量份；
含银混合物 65-120重量份；
有机载体 3-20重量份；
玻璃粉 0.3-10重量份；
助剂 0.2-8重量份。
3.根据权利要求2所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：该银浆包括以下组分或由以下组分组成：
有机铝化合物 0.3-15重量份；
含银混合物 75-100重量份；
有机载体 5-15重量份；
玻璃粉 0.5-5重量份；
助剂 0.3-5重量份。
4.根据权利要求1所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：含银混合物为重量百分比为70-99％的微米球型银粉与1-30％的硝酸银的混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述有机载体为有机粘结剂。
6.根据权利要求5所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述有机载体由重量百分比为1-30％的高分子聚合物和70-99％的有机溶剂组成；
其中：所述高分子聚合物选自聚甲基丙烯酸酯、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素中的一种或多种；所述有机溶剂选自丁基卡必醇、松油醇、柠檬酸三丁酯、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、二价酸酯以及醇酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述玻璃粉由以下原料组成：5～40％的B2O3、0-5％的Al2O3、0～60％的PbO、2～20％的ZnO、5～50％的BaO、0-30％V2O5、0-25％的Sb2O3、0-20％SiO2和0～40％的Bi2O3。
8.根据权利要求5所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述玻璃粉由以下原料组成：5～40％的B2O3、0-5％的Al2O3、0～60％的PbO、2～20％的ZnO、5～50％的BaO、0-30％V2O5、0-25％的Sb2O3、0-20％SiO2和0～40％的Bi2O3。
9.根据权利要求7所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述玻璃粉的粒径为0.1-10μm。
10.根据权利要求8所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述玻璃粉的粒径为0.1-10μm。
11.根据权利要求9或10所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述玻璃粉的粒径为0.2-5μm。
12.根据权利要求11所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述玻璃粉的粒径为0.3-3μm。
13.根据权利要求1-4、6、8-10、12中任一项所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述助剂为甲基硅油和/或卵磷脂；所述微米球型银粉的粒径D50＝1-2μm。
14.根据权利要求5所述的高活性低串阻的N型太阳能电池银浆，其特征在于：所述助剂为甲基硅油和/或卵磷脂；所述微米球型银粉的粒径D50＝1-2μm。
15.制备权利要求1-14中任一项所述高活性低串阻的N型太阳能电池银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)取有机铝化合物、有机载体、玻璃粉及助剂混合，分散，获得分散混合液；
(2)向分散混合液中再加入含银混合物，分散，研磨；
(3)研磨后，再加入有机溶剂，分散均匀，得到高活性低串阻的N型太阳能电池银浆。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述分散采用分散机。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：步骤(1)中分散采用分散机的转速为200-600rpm，分散时间为0.5-30min；步骤(2)中分散采用分散机的转速为600-2000rpm，分散时间为0.5-30min；步骤(3)中分散采用分散机的转速为600-1000rpm，分散时间为0.1-20min；步骤(3)中加入有机溶剂的重量为原料总重量的0.1-10％。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的方法，其特征在于：所述有机载体为有机粘结剂；所述有机粘结剂采用以下方法制备：将高分子聚合物和有机溶剂混合，分散溶解，获得有机粘结剂；和/或
所述玻璃粉采用以下方法制备：称取5～40％的B2O3、0-5％的Al2O3、0～60％的PbO、2～20％的ZnO、5～50％的BaO、0-30％V2O5、0-25％的Sb2O3、0-20％SiO2和0～40％的Bi2O3，混合均匀，加热保温，淬火，球磨，筛选，获得粒径为0.1-10μm的玻璃粉。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：高分子聚合物和有机溶剂的重量比为1:3-20；和/或
所述加热保温的温度为800-1500℃，所述加热保温的时间为30-120min；所述淬火采用去离子水；所述球磨的时间为1-12h。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：高分子聚合物和有机溶剂的重量比为1:5-15。
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