CN114792588B - 太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法 - Google Patents
太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明适用于太阳能电池技术领域，提供了太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，包括以下步骤：步骤一、取一定比例的Bi2O3、B2O3、SiO2和ZnO经混合、熔融、水淬和研磨工序后制备出粒径小于1微米的玻璃粉，作为粘结相；步骤二、取一定比例的防沉剂、偶联剂和表面活性剂混合制备有机添加剂；步骤三、取一定比例的松油醇、乙基纤维素和有机添加剂置入烧杯中。该银浆具备优异的气雾化性能，同时可实现直径小于5微米的银栅制备工艺，在经过多次喷涂后，该导电银浆的导电性和附着力良好，并使其表面呈现致密状态，可以降低银栅对太阳能电池的遮挡，提高太阳能电池的转换效率，具有较高的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法。
背景技术
太阳能是一种可再生清洁能源。太阳能电池是利用太阳能的重要途径，而银浆料是制造太阳能电池的关键原材料，制备出优质的银浆料并且利用先进的印刷技术是制造高效低成本太阳能电池的关键。
现有的印刷技术有丝网印刷技术和喷墨印刷技术，相比于丝网印刷技术,喷墨打印技术具有以下优点：喷墨打印是一种非接触式印刷喷墨头与硅片之间没有直接接触，不会使硅片破裂，适合于印刷目前更薄易碎的硅晶片。喷墨喷头与基底的距离可调，对硅片厚度不敏感，因而可以使用厚度较小的硅片，有利于降低硅片成本。能在粗糙表面的太阳能电池上制备栅线。喷墨打印可以使电池的制作成本更低，效率更高，精细的打印分辨率，减少了过程的复杂性，可以制备更大高宽比的栅线，从而降低银用量降低成本，提高电池的光电转换效率。此外喷墨打印还具有细棚与粗棚可以是不同的厚度等的优点。因此用喷墨打印方式制备正面棚电级对于太阳能产业技术升级具有重要意义。喷墨打印技术自提出以来，已经发展出了多种不同的具体打印技术。按照打印的液滴形成方式可分为液滴喷射打印和气溶胶打印两大类技术。气溶胶打印技术的基本原理是将墨水雾化成气溶胶再进行喷印，与液滴喷射打印相比气溶胶打印有以下的优点：第一，工艺性能优良，气溶胶打印技术不容易堵塞喷嘴，适合长时间工作，其设备自动化程度高，有利产业化应用；第二，打印分辨率高，由于气溶胶的形成对墨水的粘度要求较低，因而打印分辨率可以通过调整墨水的粘度、雾化方式、雾化气体和遮盖气体的流量以及喷墨嘴的孔径等参数调节。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，旨在提供一种能制备出优质的银浆料、提高印刷技术和太阳能电池的转换效率、以及降低太阳能电池成本的太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，具有较高的实际应用价值。
本发明是这样实现的，太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的Bi2O3、B2O3、SiO2和ZnO经混合、熔融、水淬和研磨工序后制备出粒径小于1微米的玻璃粉，作为粘结相；
步骤二、取一定比例的防沉剂、偶联剂和表面活性剂混合制备有机添加剂；
步骤三、取一定比例的松油醇、乙基纤维素和有机添加剂置入烧杯中；
步骤四、将步骤三装有松油醇、乙基纤维素和有机添加剂的烧杯放入水浴锅中60℃恒温加热，直到所有物质完全溶解为止；
步骤五、将步骤四中的烧杯置于室温冷却，制得所需有机载体；
步骤六、取1-2μm的片状银粉和2-3μm的树枝状银粉按一定比例混合，制备成导电相；
步骤七、按一定比例将步骤一中粘结相、步骤五中有机载体、步骤六中导电相和无水乙醇进行配比，制备优质气溶胶喷涂银浆。
进一步的技术方案，所述步骤一中Bi2O3、B2O3、SiO2和ZnO的质量分数百分比分别为40%、30%、20%和10%。
进一步的技术方案，所述步骤二中防沉剂、偶联剂和表面活性剂的质量分数百分比分别为10%、40%和50%。
进一步的技术方案，所述防沉剂为聚酰胺蜡、偶联剂为KH-570硅烷和表面活性剂为大豆卵磷脂。
进一步的技术方案，所述步骤三中松油醇、乙基纤维素和有机添加剂的质量比为45:5:1。
进一步的技术方案，所述步骤六中1-2μm的片状银粉和2-3μm的树枝状银粉的质量比为5:3。
进一步的技术方案，所述步骤七中导电相、粘结相、有机载体和无水乙醇的质量分数百分比分别为84%、1%、3%和12%。
本发明上述实施例中提供了太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，此方法制备的银浆具备优异的气雾化性能，同时可实现直径小于5微米的银栅制备工艺，在经过多次喷涂后，该导电银浆的导电性和附着力良好，并使其表面呈现致密状态，可以降低银栅对太阳能电池的遮挡，减小了导电银膜方阻，为2.9mΩ/m2，提高太阳能电池的转换效率，具有较高的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的使用太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法制备的导电银浆样品喷涂一次结果图；
图2为本发明实施例提供的使用太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法制备的导电银浆样品喷涂三次结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一
太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取质量分数百分比分别为的40%的Bi2O3、30%的B2O3、20%的SiO2和10%的ZnO经混合、熔融、水淬和研磨工序后制备出粒径小于1微米的玻璃粉，作为粘结相；
步骤二、取质量分数百分比分别为10%的防沉剂聚酰胺蜡、40%的偶联剂KH-570硅烷和50%的表面活性剂剂大豆卵磷脂混合制备有机添加剂；
步骤三、取质量比为45:5:1的松油醇、乙基纤维素和有机添加剂置入烧杯中；步骤四、将步骤三装有松油醇、乙基纤维素和有机添加剂的烧杯放入水浴锅中60℃恒温加热，直到所有物质完全溶解为止；
步骤五、将步骤四中的烧杯置于室温冷却，制得所需有机载体；
步骤六、取1-2μm的片状银粉和2-3μm的树枝状银粉按质量比为5:3混合，制备成导电相；
步骤七、按质量分数百分比将84%的步骤一中粘结相、1%的步骤五中有机载体、3%的步骤六中导电相和12%的无水乙醇进行配比，制备优质气溶胶喷涂银浆。
表1（实施例制备出导电银浆的性能）
| 实施例一 | |
| 粘度（mPa·s） | 15 |
| 方阻（mΩ/ m<sup>2</sup>） | 2.9 |
| 附着力 | 一般 |
| 气雾化性能 | 良好 |
本发明上述实施例中提供了太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，此方法制备的银浆具备优异的气雾化性能，同时可实现直径小于5微米的银栅制备工艺，在经过多次喷涂后，该导电银浆的导电性和附着力良好，并使其表面呈现致密状态，可以降低银栅对太阳能电池的遮挡，减小了导电银膜方阻，为2.9mΩ/ m2，提高太阳能电池的转换效率，具有较高的实际应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的Bi2O3、B2O3、SiO2和ZnO经混合、熔融、水淬和研磨工序后制备出粒径小于1微米的玻璃粉，作为粘结相；
步骤二、取一定比例的防沉剂、偶联剂和表面活性剂混合制备有机添加剂；
步骤三、取一定比例的松油醇、乙基纤维素和有机添加剂置入烧杯中；
步骤四、将步骤三装有松油醇、乙基纤维素和有机添加剂的烧杯放入水浴锅中60℃恒温加热，直到所有物质完全溶解为止；
步骤五、将步骤四中的烧杯置于室温冷却，制得所需有机载体；
步骤六、取1-2μm的片状银粉和2-3μm的树枝状银粉按一定比例混合，制备成导电相；
步骤七、按一定比例将步骤一中粘结相、步骤五中有机载体、步骤六中导电相和无水乙醇进行配比，制备优质气溶胶喷涂银浆；
所述步骤一中Bi2O3、B2O3、SiO2和ZnO的质量分数百分比分别为40%、30%、20%和10%；
所述步骤二中防沉剂、偶联剂和表面活性剂的质量分数百分比分别为10%、40%和50%；
所述步骤三中松油醇、乙基纤维素和有机添加剂的质量比为45:5:1；
所述步骤六中1-2μm的片状银粉和2-3μm的树枝状银粉的质量比为5:3；
所述步骤七中导电相、粘结相、有机载体和无水乙醇的质量分数百分比分别为84%、1%、3%和12%。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法，其特征在于，所述防沉剂为聚酰胺蜡、偶联剂为KH-570硅烷和表面活性剂为大豆卵磷脂。
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| GR01 | Patent grant | ||
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