CN112825276B - 一种高性能太阳能正面导电银浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于太阳能电池领域，提供了一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法。分别制备有机载体中的溶剂制备，树脂制备、触变剂制备，各混合单体制备完成，按照一定比例混合上述分体有机载体、玻璃粉，银粉、助剂等，制备得到太阳能导电正面银浆。本发明的高性能太阳能正面导电银浆具有降低有机载体本身的结合力，提高有机载体本身的分散性，提高印刷性，减少不良品的产生，进而提高太阳能电池片Eff，降低成本，该工艺制备简单，同时和现有的设备完全兼容，不增加新设备。

Description

一种高性能太阳能正面导电银浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能正面导电银浆及其制备方法，具体涉及一种高性能太阳能正面导电银浆及其制备方法，属于太阳能光伏电池技术领域。
背景技术
太阳能电池全产业链中，正面银浆是太阳能电池工艺中最核心的材料和技术之一。随着太阳能电池技术的进步，尤其是对于一些先进的高效新结构电池，例如高效PERC电池，包括超高方阻PERC电池、PERC-SE电池、双面氧化铝PERC电池等。这些新结构电池将电池效率进一步提升到22％。不断改善的电池制作工艺和新型设计扮演了重要的角色。而对于每一次电池新工艺与新型设计，浆料也必须具有相应的创新才能实现效率的提升。
太阳能电池正面银浆是制作光电太阳能电池重要的基础材料，用于制作晶体硅太阳能电池的正面电极。太阳能电池正面银浆的组成由玻璃粉、银粉、有机载体、无机添加剂、有机添加剂；其中玻璃粉主要作用是烧穿绝缘的氮化硅减反膜、帮助形成Ag/Si欧姆接触、提供附着力；银粉主要作用是使银粉烧结致密化，形成低的栅线电阻，提供好的导电电极；有机载体主要作用是粉体间的润湿、印刷性、外观、高宽比；无机添加剂与有机添加剂主要用于改性与浆料性能的改善。
随着太阳能技术的发展，及在太阳能发电平价上网的局势下，提高太阳能电池效率，同时提高产量是各电池厂家发展的趋势；尤其是提高电池产线产量是相对成本降低比较明显，这就要求提高产线的浆料印刷和回墨速度。但现有的太阳能正面银浆制备，尤其是有机载体的制备工艺难于满足高速印刷；当前有机载体的制备工艺主要为一体式有机载体制备方法：(1)溶剂先溶解树脂，乳化机或搅拌机搅拌溶解，获得混合物a；(2)将混合物a和助剂进行搅拌，获得混合物b；(3)将混合物b和触变剂混合、搅拌、乳化剪切，搅拌均匀后，再进行乳化，最后获得有机载体。
上述太阳能导电银浆一体化有机载体制备，有机载体结合力强、偏硬，不利于印刷，致使断栅、节点、粗线、虚印等不良品偏多，致使太阳能电池片Eff(转换效率)偏低，增加生产成本。
对于各类高效PERC电池，与传统太阳能电池相比，利用氧化铝(Al2O3)或氮化硅(SiNx)在电池背面形成钝化层，并采用局域金属接触，有效降低背表面的电子复合速度，同时提升了背表面的光反射，从而提高了电池效率和发电量。PERC电池与现有生产线兼容，相对其它高效电池(例如N-电池、HIT电池等)而言成本较低，因此在过去两年发展迅速，是太阳能电池行业的趋势。由于PERC电池背面存在钝化层，在电池生产过程中的烧结工艺需要优化，要求烧结温度降低。同时，由于背面氧化铝沉积过程中会对硅片正面产生绕镀，会有氧化铝到绕到硅片正面。有的厂商甚至直接使用双面氧化铝，在正面也镀一层氧化铝。传统浆料所用的玻璃烧结温度偏高，或者不能穿透氧化铝，所以需要研发新的玻璃，尤其是对其低温烧结和更优的刻蚀性提出了很高的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高性能太阳能正面导电银浆及其制备方法，采用分体式制备有机载体，降低有机本身的结合力，提高有机本身的分散性，提高印刷性，减少不良品的产生，进而提高太阳能电池片的光电转换效率。此外，通过在N型太阳能电池银浆中加入有机镓化合物和/或有机铝化合物，避免了现有技术在N型太阳能电池银浆中引入无机铝粉、铝硅合金及其他铝合金物质，导致对VOC的影响。有机镓化合物和/或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，有机镓化合物和/或有机铝化合物的导电性能较优，减弱了太阳能电池上栅线的线电阻，完美的解决了欧姆接触与开压之间的矛盾。
根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法。
一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)有机载体的分体制备：
1a)溶剂的制备：将溶剂在控制温度的条件下搅拌均匀，得到分体溶剂；
其中：搅拌速度为500-5000r/min，优选为800-4000r/min，更优选为1000-3000r/min；搅拌时间为5-120min，优选为8-60min，更优选为10-30min；温度控制在10-50℃范围内，优选为温度控制在15-45℃范围内，更优选为温度控制在20-40℃范围内；
1b)树脂的制备：将树脂和溶剂混合，加热并搅拌均匀，得到分体树脂；
其中：搅拌速度为100-8000r/min，优选为300-7000r/min，更优选为500-6000r/min；搅拌时间为5-120min，优选为8-90min，更优选为10-60min；加热温度控制在30-150℃范围内，优选为加热温度控制在40-130℃范围内，更优选为加热温度控制在50-100℃范围内；
1c)触变剂的制备：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，得到分体触变剂；
其中：搅拌速度为300-10000r/min，优选为400-9000r/min，更优选为500-8000r/min；搅拌时间为0.1-12h，优选为0.2-8h，更优选为0.3-6h；
(2)高性能太阳能正面导电银浆的制备：将玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂混合，搅拌均匀后，获得高性能太阳能正面导电银浆。
作为优选，步骤1c)具体为：
1c1)粗分散：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，其中：搅拌速度为300-4000r/min，优选为400-3000r/min，更优选为500-2000r/min；搅拌时间为5-120min，优选为8-90min，更优选为10-60min；
1c2)细分散：将经过步骤1c1)粗分散处理后的混合物再次经过混合分散，其中：搅拌速度为1000-6000r/min，优选为1500-5500r/min，更优选为2000-5000r/min；搅拌时间为1-60min，优选为3-45min，更优选为5-30min；
1c3)剪切活化：将经过步骤1c2)细分散处理后的混合物进行搅拌，剪切活化，其中：搅拌速度为3000-10000r/min，优选为3500-9000r/min，更优选为4000-8000r/min；搅拌时间为1-120min，优选为2-90min，更优选为3-60min；
1c4)活化：将经过步骤1c3)剪切活化处理后的混合物进行恒温活化，得到分体触变剂；其中：恒温活化的温度为30-180℃，优选为40-150℃，更优选为50-120℃；恒温活化的时间为5-240min，优选为10-180min，更优选为15-120min。
在本发明中，所述加热采用电加热或水浴加热。
在本发明中，所述搅拌采用搅拌机和/或乳化机。
在本发明中，所述恒温活化采用烘箱。
作为优选，步骤(2)中还加入了助剂。
作为优选，所述助剂为有机硅流平剂、改性丙烯酸流平剂、低分子量丙烯酸流平剂中的一种或多种。
在本发明中，所述溶剂为二甲苯、环己烷、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE中的一种或多种。
在本发明中，所述树脂为酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂，乙基纤维素树脂中的一种或多种。
在本发明中，所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或多种。
在本发明中，步骤1b)中将树脂和溶剂的重量比为1:0.1-5，优选为1:0.2-3，更优选为1:0.3-2。
在本发明中，步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.1-2，优选为1:0.15-1.5，更优选为1:0.2-1。
作为优选，步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:20-60:1-5:0.1-2:0.1-3:0.2-3，优选为1:25-55:1.5-4.5:0.15-1.5:0.15-2.5:0.25-2.5，更优选为1:30-50:2-4:0.2-1:0.2-2:0.3-2。
作为优选，步骤(2)中还加入有机镓和/或有机铝化合物。
在本发明中，所述有机镓为三环戊基镓、三甲基镓、三乙基镓、三异丁基镓中的一种或几种。
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。
作为优选，有机镓的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1：0.1-10，优选为1:0.2-8，更优选为1:0.3-5。
作为优选，有机铝化合物的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1：0.1-20，优选为1:0.5-15，更优选为1:1-10。
在本发明中，所述银粉为微米球型银粉和/或纳米银粉。
作为优选，银粉为微米球型银粉和纳米银粉的混合物。
更优选的是，银粉为重量百分比为70-99％的微米球型银粉与1-30％的纳米银粉的混合物。
在本发明中，通过分体式制备有机载体，提高太阳能正面导电银浆印刷性的分体有机载体具有降低有机载体本身的结合力，提高有机载体本身的分散性，提高印刷性，减少不良品的产生，进而提高太阳能电池片Eff，降低成本，该工艺制备简单，同时和现有的设备完全兼容，不增加新设备。
在本发明中，玻璃粉采用粒径为0.1-5μm(优选为0.2-4μm)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，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/SiO2),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。
在本发明中，通过在N型太阳能电池银浆中加入镓化合物，避免了现有技术在N型太阳能电池银浆中引入无机铝粉、铝硅合金及其他铝合金物质，导致对VOC的影响。镓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，镓的导电性能较优，减弱了太阳能电池上栅线的线电阻，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镓，相比较于加入镓的无机化合物，具有以下作用和效果：
1、镓作为三价掺杂剂，对P型材料有掺杂作用，降低接触势能，利于银浆与硅接触；2、有机镓为有机物，相对于镓的无机化合物，由于相似相容的原理，能够很好的分散到有机溶剂或有机载体中，使得在印刷到硅片表面更均匀接触；同时在烧结过程中产生表面活性高的镓或镓化合物，在短暂的烧结过程中能够更快地扩散到硅表面，硅表面掺杂溶度提升。
通过实验证明，在掺有机镓的N型太阳能电池银浆中加入三环戊基镓、三甲基镓、三乙基镓或三异丁基镓，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，银粉为微米球型银粉和纳米银粉的混合物。通过采用粒径不同的银粉的混合物，具有以下作用和效果：
1、因纳米银粉的表面活化能高，具有较低的熔点，能够在较低的温度下达到密实及溶解到玻璃中，致使较低的烧结温度下，到达微米球型银粉的导电性；2、同时由于纳米银粉颗粒较小，很高很好填充到微米球型银粉的间隙中，提高栅线的密实性，降低栅线电阻。
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。
本发明主要针对当前N型太阳能电池硅片的欧姆接触及开压之间的矛盾问题，通过掺有机镓、结合玻璃成分调整及纳米银粉等方法很好的解决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，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技术效果：
1、印刷性变好：减少断线、虚印、粗线等不良品产生，进而降低成本；
2、制备分体有机工艺简单，可多次使用同一个有机，并且不需要增加新的设备；
3、本发明的掺有机镓的N型太阳能电池银浆中加入有机镓化合物，对P型材料有掺杂作用，降低接触势能，利于银浆与硅接触在烧结过程中产生表面活性高的镓或镓化合物，在短暂的烧结过程中能够更快地扩散到硅表面，硅表面掺杂溶度提升；
4、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。
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，提供一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法。
一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)有机载体的分体制备：
1a)溶剂的制备：将溶剂在控制温度的条件下搅拌均匀，得到分体溶剂；
其中：搅拌速度为500-5000r/min，优选为800-4000r/min，更优选为1000-3000r/min；搅拌时间为5-120min，优选为8-60min，更优选为10-30min；温度控制在10-50℃范围内，优选为温度控制在15-45℃范围内，更优选为温度控制在20-40℃范围内；
1b)树脂的制备：将树脂和溶剂混合，加热并搅拌均匀，得到分体树脂；
其中：搅拌速度为100-8000r/min，优选为300-7000r/min，更优选为500-6000r/min；搅拌时间为5-120min，优选为8-90min，更优选为10-60min；加热温度控制在30-150℃范围内，优选为加热温度控制在40-130℃范围内，更优选为加热温度控制在50-100℃范围内；
1c)触变剂的制备：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，得到分体触变剂；
其中：搅拌速度为300-10000r/min，优选为400-9000r/min，更优选为500-8000r/min；搅拌时间为0.1-12h，优选为0.2-8h，更优选为0.3-6h；
(2)高性能太阳能正面导电银浆的制备：将玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂混合，搅拌均匀后，获得高性能太阳能正面导电银浆。
作为优选，步骤1c)具体为：
1c1)粗分散：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，其中：搅拌速度为300-4000r/min，优选为400-3000r/min，更优选为500-2000r/min；搅拌时间为5-120min，优选为8-90min，更优选为10-60min；
1c2)细分散：将经过步骤1c1)粗分散处理后的混合物再次经过混合分散，其中：搅拌速度为1000-6000r/min，优选为1500-5500r/min，更优选为2000-5000r/min；搅拌时间为1-60min，优选为3-45min，更优选为5-30min；
1c3)剪切活化：将经过步骤1c2)细分散处理后的混合物进行搅拌，剪切活化，其中：搅拌速度为3000-10000r/min，优选为3500-9000r/min，更优选为4000-8000r/min；搅拌时间为1-120min，优选为2-90min，更优选为3-60min；
1c4)活化：将经过步骤1c3)剪切活化处理后的混合物进行恒温活化，得到分体触变剂；其中：恒温活化的温度为30-180℃，优选为40-150℃，更优选为50-120℃；恒温活化的时间为5-240min，优选为10-180min，更优选为15-120min。
在本发明中，所述加热采用电加热或水浴加热。
在本发明中，所述搅拌采用搅拌机和/或乳化机。
在本发明中，所述恒温活化采用烘箱。
作为优选，步骤(2)中还加入了助剂。
作为优选，所述助剂为有机硅流平剂、改性丙烯酸流平剂、低分子量丙烯酸流平剂中的一种或多种。
在本发明中，所述溶剂为二甲苯、环己烷、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE中的一种或多种。
在本发明中，所述树脂为酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂，乙基纤维素树脂中的一种或多种。
在本发明中，所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或多种。
在本发明中，步骤1b)中将树脂和溶剂的重量比为1:0.1-5，优选为1:0.2-3，更优选为1:0.3-2。
在本发明中，步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.1-2，优选为1:0.15-1.5，更优选为1:0.2-1。
作为优选，步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:20-60:1-5:0.1-2:0.1-3:0.2-3，优选为1:25-55:1.5-4.5:0.15-1.5:0.15-2.5:0.25-2.5，更优选为1:30-50:2-4:0.2-1:0.2-2:0.3-2。
作为优选，步骤(2)中还加入有机镓和/或有机铝化合物。
在本发明中，所述有机镓为三环戊基镓、三甲基镓、三乙基镓、三异丁基镓中的一种或几种。
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。
作为优选，有机镓的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1：0.1-10，优选为1:0.2-8，更优选为1:0.3-5。
作为优选，有机铝化合物的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1：0.1-20，优选为1:0.5-15，更优选为1:1-10。
实施例1
一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)有机载体的分体制备：
1a)溶剂的制备：将溶剂在控制温度的条件下搅拌均匀，得到分体溶剂；
其中：搅拌速度为2000r/min；搅拌时间为20min；温度控制在30℃范围内；
1b)树脂的制备：将树脂和溶剂混合，加热并搅拌均匀，得到分体树脂；
其中：搅拌速度为2000r/min；搅拌时间为30min；加热温度控制在70℃范围内；
1c)触变剂的制备：
1c1)粗分散：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，其中：搅拌速度为1000r/min；搅拌时间为30min；
1c2)细分散：将经过步骤1c1)粗分散处理后的混合物再次经过混合分散，其中：搅拌速度为4000r/min；搅拌时间为10min；
1c3)剪切活化：将经过步骤1c2)细分散处理后的混合物进行搅拌，剪切活化，其中：搅拌速度为6000r/min；搅拌时间为20min；
1c4)活化：将经过步骤1c3)剪切活化处理后的混合物进行恒温活化，得到分体触变剂；其中：恒温活化的温度为80℃；恒温活化的时间为60min；
(2)高性能太阳能正面导电银浆的制备：将玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂混合，搅拌均匀后，获得高性能太阳能正面导电银浆。
按照实施例1所述方法，按照下述物料比例制备高性能太阳能正面导电银浆：
(1)有机载体的分体制备
Figure BDA0002281992040000091
(2)高性能太阳能正面导电银浆的制备
Figure BDA0002281992040000092
Figure BDA0002281992040000101
将上述制备的银浆1、银浆2、银浆3、银浆4、银浆5，分别通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的P型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.65微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃，测试其电性能及印刷不良率统计(断栅、虚印、粗线)。
Figure BDA0002281992040000102
对比例1
一种太阳能正面导电银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)有机载体的制备：溶剂先溶解树脂，其工艺为把二甲苯和酚醛树脂混合加热到70℃，乳化机或搅拌机搅拌溶解，其工艺为2000r/min、50min，获得混合物a；(2)将混合物a冷却到20℃，加入MONENG-1060(广州守正化工科技有限公司)搅拌，搅拌参数为2000r/min，20min，获得混合物b；(3)将混合物b和气相二氧化硅混合、搅拌机搅拌，参数为1000r/min，30min，搅拌均匀后，再进行乳化，乳化参数为第一步2000r/min，20min；第二步6000r/min，20min；最后获得有机载体；
(2)太阳能正面导电银浆的制备：将玻璃粉2g、银粉90g、步骤(1)制备的有机载体9.4g、MONENG-1060(广州守正化工科技有限公司)3.6g混合，搅拌均匀后，获得太阳能正面导电银浆。
将上述制备的太阳能正面导电银浆，通过430目丝网印刷在规格156mm×156mm的P型硅片上形成电极膜，主栅宽度0.65微米，进Despatch烧结炉烧结，峰值实际温度700-780℃，测试其电性能及印刷不良率统计(断栅、虚印、粗线)。
数量 Voc Isc Rs Rsh FF EFF Irev2 断栅 虚印 粗线
10562 0.6294 8.8828 0.00159 109.35 78.47 0.18029 0.202 302 67 182
从上述实验可以看出，对比例1制备的银浆和银浆1制备的产品数据中，采用分体式有机载体的制备方法，效率提高0.04及不良率降低20％，可见一定程度上降低成本。
实施例2
按照制备银浆1的方法，只是在步骤(2)中加入三环戊基镓3g。
实施例3
按照制备银浆1的方法，只是在步骤(2)中加入三甲基镓4.5g。
实施例4
按照制备银浆1的方法，只是在步骤(2)中加入二羟基氨基乙酸铝3g。
实施例5
按照制备银浆1的方法，只是在步骤(2)中加入二羟基氨基乙酸铝4.5g。
对比例2
按照制备银浆1的方法，只是在步骤(2)中加入氮化镓3g。
对比例3
按照制备银浆1的方法，只是在步骤(2)中加入氧化铝3g。
将银浆1、实施例2-5制备获得的银浆、对比例2-3制备获得的银浆，分别通过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℃。
分别检测上述样品的性能，结果如下：
Figure BDA0002281992040000121
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种高性能太阳能正面导电银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)有机载体的分体制备：
1a)溶剂的制备：将溶剂在控制温度的条件下搅拌均匀，得到分体溶剂；
其中：搅拌速度为500-5000r/min，搅拌时间为5-120min；温度控制在10-50℃范围内；
1b)树脂的制备：将树脂和溶剂混合，加热并搅拌均匀，得到分体树脂；
其中：搅拌速度为100-8000r/min；搅拌时间为5-120min；加热温度控制在30-150℃范围内；
1c)触变剂的制备：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，得到分体触变剂；
其中：搅拌速度为300-10000r/min；搅拌时间为0.1-12h；
(2)高性能太阳能正面导电银浆的制备：将玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂混合，搅拌均匀后，获得高性能太阳能正面导电银浆；
步骤(2)中还加入有机镓和/或有机铝化合物；
所述有机镓为三环戊基镓、三甲基镓、三乙基镓、三异丁基镓中的一种或几种；所述有机铝化合物为二羟基氨基乙酸铝和/或醋酸铝。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1a)中的搅拌速度为800-4000r/min；搅拌时间为8-60min；温度控制在15-45℃范围内；
步骤1b)中的搅拌速度为300-7000r/min；搅拌时间为8-90min；加热温度控制在40-130℃范围内；
步骤1c)中的搅拌速度为400-9000r/min；搅拌时间为0.2-8h。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1a)中的搅拌速度为1000-3000r/min；搅拌时间为10-30min；温度控制在20-40℃范围内；
步骤1b)中的搅拌速度为500-6000r/min；搅拌时间为10-60min；加热温度控制在50-100℃范围内；
步骤1c)中的搅拌速度为500-8000r/min；搅拌时间为0.3-6h。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤1c)具体为：
1c1)粗分散：将触变剂和溶剂混合，搅拌均匀，其中：搅拌速度为300-4000r/min；搅拌时间为5-120min；
1c2)细分散：将经过步骤1c1)粗分散处理后的混合物再次经过混合分散，其中：搅拌速度为1000-6000r/min；搅拌时间为1-60min；
1c3)剪切活化：将经过步骤1c2)细分散处理后的混合物进行搅拌，剪切活化，其中：搅拌速度为3000-10000r/min；搅拌时间为1-120min；
1c4)活化：将经过步骤1c3)剪切活化处理后的混合物进行恒温活化，得到分体触变剂；其中：恒温活化的温度为30-180℃；恒温活化的时间为5-240min。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：粗分散的搅拌速度为400-3000r/min；搅拌时间为8-90min；
细分散的搅拌速度为1500-5500r/min；搅拌时间为3-45min；
剪切活化的搅拌速度为3500-9000r/min；搅拌时间为2-90min；
恒温活化的温度为40-150℃；恒温活化的时间为10-180min。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：粗分散的搅拌速度为500-2000r/min；搅拌时间为10-60min；
细分散的搅拌速度为2000-5000r/min；搅拌时间为5-30min；
剪切活化的搅拌速度为4000-8000r/min；搅拌时间为3-60min；
恒温活化的温度为50-120℃；恒温活化的时间为15-120min。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述加热采用电加热或水浴加热；所述搅拌采用搅拌机和/或乳化机；所述恒温活化采用烘箱；和/或
步骤(2)中还加入了助剂；所述助剂为有机硅流平剂、改性丙烯酸流平剂、低分子量丙烯酸流平剂中的一种或多种。
8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述加热采用电加热或水浴加热；所述搅拌采用搅拌机和/或乳化机；所述恒温活化采用烘箱；和/或
步骤(2)中还加入了助剂；所述助剂为有机硅流平剂、改性丙烯酸流平剂、低分子量丙烯酸流平剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1-3、5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为二甲苯、环己烷、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE中的一种或多种；和/或
所述树脂为酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂，乙基纤维素树脂中的一种或多种；和/或
所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或多种。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为二甲苯、环己烷、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE中的一种或多种；和/或
所述树脂为酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂，乙基纤维素树脂中的一种或多种；和/或
所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或多种。
11.根据权利要求1-3、5-7、10中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤1b)中树脂和溶剂的重量比为1:0.1-5；和/或
步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.1-2。
12.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤1b)中树脂和溶剂的重量比为1:0.1-5；和/或
步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.1-2。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：步骤1b)中树脂和溶剂的重量比为1:0.2-3；和/或
步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.15-1.5。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于：步骤1b)中树脂和溶剂的重量比为1:0.2-3；和/或
步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.15-1.5。
15.根据权利要求13或14所述的制备方法，其特征在于：步骤1b)中树脂和溶剂的重量比为1:0.3-2；和/或
步骤1c)中触变剂和溶剂的重量比为1:0.2-1。
16.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:20-60:1-5:0.1-2:0.1-3:0.2-3。
17.根据权利要求12-14中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:20-60:1-5:0.1-2:0.1-3:0.2-3。
18.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:25-55:1.5-4.5:0.15-1.5:0.15-2.5:0.25-2.5。
19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:25-55:1.5-4.5:0.15-1.5:0.15-2.5:0.25-2.5。
20.根据权利要求18或19所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中玻璃粉、银粉、步骤(1)制备的分体溶剂、步骤(1)制备的分体树脂、步骤(1)制备的分体触变剂和助剂的重量比为1:30-50:2-4:0.2-1:0.2-2:0.3-2。
21.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：有机镓的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1:0.1-10；和/或
有机铝化合物的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1:0.1-20。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于：有机镓的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1:0.2-8；和/或
有机铝化合物的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1:0.5-15。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于：有机镓的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1:0.3-5；和/或
有机铝化合物的加入量与玻璃粉加入量的重量比为1:1-10。
24.一种高性能太阳能正面导电银浆，该银浆由权利要求1-23中任一项所述方法制备所获得。
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