CN116052924A - 一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法 - Google Patents

一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116052924A
CN116052924A CN202310111264.3A CN202310111264A CN116052924A CN 116052924 A CN116052924 A CN 116052924A CN 202310111264 A CN202310111264 A CN 202310111264A CN 116052924 A CN116052924 A CN 116052924A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
graphene oxide
paste
slurry
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310111264.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116052924B (zh
Inventor
张东升
刘伟
王静
吝占胜
陈晨
王志国
李倩
李志彬
李青娟
刘新玉
张红妹
魏双双
张雷
刘莉丽
何广川
张树骞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yingli Energy Development Baoding Co ltd
Yingli Energy Development Co Ltd
Original Assignee
Yingli Energy Development Baoding Co ltd
Yingli Energy Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yingli Energy Development Baoding Co ltd, Yingli Energy Development Co Ltd filed Critical Yingli Energy Development Baoding Co ltd
Priority to CN202310111264.3A priority Critical patent/CN116052924B/zh
Publication of CN116052924A publication Critical patent/CN116052924A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116052924B publication Critical patent/CN116052924B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及电池材料领域，具体公开一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法。所述浆料包括如下质量份数的组分：银粉85‑92份，玻璃粉2‑5份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.1‑1份，固化交联剂0.1‑0.5份，分散剂0.1‑0.5份，触变剂0.1‑0.5份，高纯碳粉0.1‑1份和有机溶剂1‑10份；其中，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂与高纯碳粉形成交联网络结构，从而提高浆料的稳定性，降低烘干中浆料的收缩应力，避免了由于浆料烘干过程中栅线过烘脱落导致的TOPCon电池性能下降及污染运输皮带的问题。

Description

一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电池材料领域，尤其提供一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法。
背景技术
近年来，TOPCon电池(隧穿氧化钝化接触电池)由于其可提升电池的开路电压和填充因子，大幅提高电池的光伏转换率且衰减小的特点，迅速成为新一代量产电池技术。在TOPCon电池的制作工序中，印刷烧结是整个电池制作工序中最后的一道工序，也是最重要的一道工序，TOPCon电池背面需要印刷导电银浆，使之在最后烧结过程中，烧穿SiN层和磷掺杂多晶硅层接触，形成导电电极以达到提高TOPCon电池的性能的效果，因此，TOPCon背面印刷银浆的开发至关重要。
但在实际操作中，TOPCon电池正背面均需要印刷银浆。而在此过程中，背面印刷银浆后需要烘干再印刷正面，再次进行烘干，且栅线有主副之分，通常需要先印刷主栅再印刷副栅，因此，背面银浆需要经过多次烘干，由于烘干过程中有机溶剂的挥发，经过多次烘干后的浆料收缩导致背面印刷的栅线出现过烘脱落，污染运输皮带，导致电池的转化效率降低。现有技术中，为避免栅线过烘脱落，只能通过降低烘干温度，但容易造成烘干不完全，影响电池效率。因此，研发一种专用的TOPCon电池背面浆料对TOPCon电池的利用有重大影响。
发明内容
针对现有技术中，在对TOPCon电池栅线进行印刷时背面浆料需要经过多次烘干，由于烘干过程中溶剂挥发导致背面印刷浆料收缩，从而引发栅线脱落，污染运输皮带的问题。本发明提供了一种TOPCon电池栅线进行印刷时背面浆料，利用该浆料印刷可增加浆料韧性和稳定性，避免了栅线脱落导致的TOPCon电池性能下降及污染运输皮带的问题。
本发明第一方面提供了一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：包括如下质量份数的组分：银粉85-92份，玻璃粉2-5份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.1-1份，固化交联剂0.1-0.5份，分散剂0.1-0.5份，触变剂0.1-0.5份，高纯碳粉0.1-1份和有机溶剂1-10份。
优选的，所述固化交联剂为质量比为1:0.4-0.5的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡。
相比于现有技术，本发明提供了一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料，利用氧化石墨烯改性丙烯酸树脂和高纯碳粉的交联反应生成网络结构，使高纯碳粉均匀分布在浆料中，借此降低烘干过程中的浆料收缩应力，提高浆料的印刷性能和TOPCon电池的转化效率。并且，由于异氰酸酯在溶剂中裂解为异氰酸酯基团，在二桂酸二丁锡的作用下，可以提高氧化石墨烯改性丙烯酸树脂片层中含氧官能团与丙烯酸树脂以及高纯碳粉的交联度，建立起更牢固的网络结构，降低交联反应所需的时间，从而提高浆料的稳定性，降低烘干中浆料的收缩应力，提高浆料性能，并且在各组分的协同作用下，本发明所提供的浆料可实现在高温烧结中梯度蒸发，避免应力快速释放所带来的栅线脱落问题。
优选的，所述氧化石墨烯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得氧化石墨烯溶液；
S2、将所述氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂混合均匀，于50℃-60℃，30kHz-40kHz的条件下超声20min-30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
优选的，S1中，所述氧化石墨烯溶液的质量浓度为10g/L-25g/L。
优选的，S2中，所述氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂的质量比为0.5:20-25。
优选的，所述玻璃粉包括如下质量百分含量的组分：10％-30％的Bi2O3，2％-15％的Al2O3，5％-25％的SiO2，1％-5％份的ZrO，15％-40％的TiO2，1％-5％的Co3(PO4)2和1％-5％的B2O3。
玻璃粉主要作用是在浆料制作过程中对银粉颗粒形成包裹，通过有机物质混合在一起形成一定粘度的浆料，在印刷过程中可浸润TOPCon电池表面，利用烧结过程的高温可腐蚀钝化层，与Si结合产生一定的粘结力，并且，由于TOPCon电池有SiN和AlO两层钝化层，本发明在玻璃粉中成分添加了TiO2、Bi2O3，二者结合可对电池的钝化层有较强的侵蚀性，更有利于浆料烧穿钝化层与磷掺杂多晶硅层形成良好的欧姆接触，形成导电电极以提高电池的转化效率。
优选的，所述玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照设计配比称取各组分，加热熔化后，保温，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；
步骤b、将所述玻璃渣烘干，粉碎，过筛，取筛下物，得玻璃渣粉；
步骤c、将玻璃渣粉通过气流磨粉碎，得玻璃粉。
优选的，步骤a中，所述加热温度为1200℃-1600℃，保温时间为60min-90min。
优选的，步骤b中，所述烘干温度为300℃-400℃，烘干时间为2h-4h。
优选的，步骤c中，所述气流磨粉碎的条件为主气路压力为0.7MPa-1.0MPa，流量为30m3/min-50m3/min，密封压力为0.5MPa-1.0MPa，保护气体压力为0.3MPa-0.6MPa，反吹压力为0.3MPa-0.6MPa，引风开度为0.25-0.5，分级轮的频率为30Hz-60Hz。
优选的，步骤b中，所述玻璃渣粉的粒径为15μm-25μm。
优选的，步骤c中，所述玻璃粉的粒径为5μm-10μm。
本发明使用熔体淬冷-球磨工艺制得粒径为5μm-10μm玻璃粉，淬冷工艺可以增加玻璃粉的硬度和韧性，借此提高浆料的耐压性能。
优选的，所述高纯碳粉的纯度为99.9％-99.99％，粒径为5μm-15μm。
优选的，所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯、松油醇、醋酸丁基卡必醇或蔗糖八乙酸酯中的一种或多种。
优选的，所述有机溶剂为质量比1:2-2.5:0.5-1.5的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
优选的，所述分散剂为脂肪酸山梨坦、聚山梨酯或油酸中的一种或多种。
优选的，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡或乙基纤维素中的一种或多种。
本发明通过添加分散剂和触变剂，可使制备得到的浆料均匀，不产生分层，且可以使浆料生成弱分子键的立体网络结构，在印刷中收到刮刀剪切力作用时，弱分子键断裂，浆料粘度降低，利于印刷，当剪切力消除后，栅线上的浆料可重新形成立体网络结构，保证栅线在后续工艺中不易坍塌脱落。
本发明第二方面提供了所述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法，至少包括如下步骤：
步骤一、按照设计配比称取各组分，混合均匀，得混合浆料；
步骤二、将所述混合浆料研磨4-6次，得用于TOPCon电池背面印刷浆料。
优选的，步骤一中，所述混合采用机械搅拌，搅拌速度为50r/min-120r/min，搅拌时间为20min-100min。
优选的，步骤二中，所述研磨采用三辊研磨机将混合浆料进行研磨，研磨间距为50μm-150μm，研磨转速为30r/min-70r/min，研磨转速比为0.5-1.5:2:1-1.3，研磨时间为30min-90min。
优选的，步骤二中，所述用于TOPCon电池背面印刷浆料粘度为250kcps-350kcps。
本发明提供了一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料，利用氧化石墨烯改性丙烯酸树脂和高纯碳粉的交联反应生成网络结构，借此降低烘干过程中的浆料收缩应力，提高浆料的印刷性能和TOPCon电池的转化效率，解决了TOPCon电池背面印刷出现的栅线过烘、脱落从而影响电池性能的技术问题，有效提高了电池的转化效率，方法简明有效，操作简便。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉87份，玻璃粉3份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.5份和有机溶剂8份。
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.4的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，20％的SiO2，4％份的ZrO，35％的TiO2，3％的Co3(PO4)2和3％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为8μm；所述有机溶剂为质量比为1:2:1的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得质量浓度为15g/L的氧化石墨烯溶液，再将氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂按质量比为0.5:20于50℃，30kHz的条件下超声25min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
步骤二、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1500℃的温度下加热熔化后，保温70min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤三、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨60min，反复研磨5次后得粘度为250kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
实施例2
本实施例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉88份，玻璃粉3份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.7份和有机溶剂10份。
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.5的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，25％的SiO2，3％份的ZrO，30％的TiO2，3％的Co3(PO4)2和4％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为8μm；所述有机溶剂为质量比为1:2.2:0.8的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得质量浓度为15g/L的氧化石墨烯溶液，再将氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂按质量比为0.5:20于50℃，35kHz的条件下超声30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
步骤二、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1600℃的温度下加热熔化后，保温70min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤三、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨60min，反复研磨6次后得粘度为300kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
实施例3
本实施例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉87份，玻璃粉3份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.5份和有机溶剂8份。
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.5的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，25％的SiO2，4％份的ZrO，28％的TiO2，4％的Co3(PO4)2和4％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为6μm；所述有机溶剂为质量比为1:2:0.7的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得质量浓度为15g/L的氧化石墨烯溶液，再将氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂按质量比为0.5:20于55℃，35kHz的条件下超声30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
步骤二、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1550℃的温度下加热熔化后，保温90min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤三、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨70min，反复研磨5次后得粘度为320kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
对比例1
本对比例与实施例2的区别只是将固化交联剂替换为等量的氮丙啶，其他组分和制备方法不变。
本对比例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉88份，玻璃粉3份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.7份和有机溶剂10份。
其中，所述固化交联剂为氮丙啶；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，25％的SiO2，3％份的ZrO，30％的TiO2，3％的Co3(PO4)2和4％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为8μm；所述有机溶剂为质量比为1:2.2:0.8的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得质量浓度为15g/L的氧化石墨烯溶液，再将氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂按质量比为0.5:20于50℃，35kHz的条件下超声30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
步骤二、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1600℃的温度下加热熔化后，保温70min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤三、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨60min，反复研磨6次后得粘度为300kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
对比例2
本对比例与实施例2的区别只是将氧化石墨烯改性丙烯酸树脂替换为等量的丙烯酸树脂，其他组分和制备方法不变。
本对比例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉88份，玻璃粉3份，丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.7份和有机溶剂10份。
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.5的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，25％的SiO2，3％份的ZrO，30％的TiO2，3％的Co3(PO4)2和4％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为8μm；所述有机溶剂为质量比为1:2.2:0.8的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1600℃的温度下加热熔化后，保温70min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤二、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨60min，反复研磨6次后得粘度为300kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
对比例3
本对比例与实施例2的区别只是将固化交联剂中水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡的质量比改为1:0.2，其他组分和制备方法不变。
本对比例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉88份，玻璃粉3份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.7份和有机溶剂10份。
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.2的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，25％的SiO2，3％份的ZrO，30％的TiO2，3％的Co3(PO4)2和4％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为8μm；所述有机溶剂为质量比为1:2.2:0.8的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得质量浓度为15g/L的氧化石墨烯溶液，再将氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂按质量比为0.5:20于50℃，35kHz的条件下超声30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
步骤二、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1600℃的温度下加热熔化后，保温70min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤三、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨60min，反复研磨6次后得粘度为300kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
对比例4
本对比例与实施例2的区别只是将固化交联剂中水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡的质量比改为1:0.7，其他组分和制备方法不变.
本对比例提供一种用于TOPCon电池背面印刷浆料，包括如下质量份数的组分：
银粉88份，玻璃粉3份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.5份，固化交联剂0.5份，分散剂0.3份，触变剂0.3份，高纯碳粉0.7份和有机溶剂10份。
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.7的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡；所述玻璃粉包括质量百分含量为25％的Bi2O3，10％的Al2O3，25％的SiO2，3％份的ZrO，30％的TiO2，3％的Co3(PO4)2和4％的B2O3；所述触变剂为聚酰胺蜡；所述分散剂为脂肪酸山梨坦；所述表面活性剂为聚山梨酯，所述高纯碳粉的纯度为99.99％，粒径为8μm；所述有机溶剂为质量比为1:2.2:0.8的丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯和蔗糖八乙酸酯。
上述用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得质量浓度为15g/L的氧化石墨烯溶液，再将氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂按质量比为0.5:20于50℃，35kHz的条件下超声30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
步骤二、按照设计配比称取玻璃粉各组分，在马弗炉中于1600℃的温度下加热熔化后，保温70min，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；再将所述玻璃渣于350℃的温度下烘干4h，粉碎机粉碎后过筛，筛下物为粒径为25μm的玻璃渣粉；最后将玻璃渣粉在主气路压力为0.8MPa，流量为35m3/min，密封压力为0.75MPa，保护气体压力为0.5MPa，反吹压力为0.4MPa，引风开度为0.25，分级轮的频率为40Hz的条件下通过气流磨粉碎，得粒径为5μm的玻璃粉。
步骤三、按照设计配比称取浆料各组分，于温度为30℃，搅拌速度为80r/min的条件下，搅拌60min，得混合浆料；再将混合浆料在三辊研磨机以研磨间距为120μm，研磨转速为40r/min，研磨转速比为1:2:1.3的条件下，研磨60min，反复研磨6次后得粘度为300kcps的用于TOPCon电池背面印刷浆料。
为了进一步说明本发明提供的用于TOPCon电池背面印刷浆料的性能，本发明将实施例1-3以及对比例1-4所制得的浆料分别应用于1000片TOPCon电池背面印刷，对所得TOPCon电池进行电化学性能测试，本发明使用HALM的IV测试仪测量，利用各实施例和对比例提供的浆料印刷烧结制得的TOPCon电池在标准测试条件下(大气质量AM1.5，温度25℃，光强1000W/m2)的电池转化效率和分选后背面表面A级品率(背面外观A级品率，A级1、栅线断栅(缺失)L≤2mm，且不在同一栅线；2、栅线断栅(缺失)2mm≤L≤3mm，N≤1处)，结果如表1所示：
表1电性能测试表
Figure BDA0004076861520000131
根据表1可以看出，利用本发明提供的用于TOPCon电池背面印刷的浆料完成印刷的电池，通过对比可以看出，利用本发明的浆料印刷烧结的TOPCon电池的填充因子和转换效率更高，短路电流和串联方阻也相应提高，短路电流的提高正是由于本发明的提供的浆料可以保持一定黏性，从而减少背面栅线的脱落，增强栅线收集电流能力，利用本发明提供的浆料制得的TOPCon电池的背面A级品率也由于栅线的脱落率降低出现大幅度提高，因此，相比于现有技术，本发明提供的用于TOPCon电池背面印刷的浆料可实现TOPCon电池性能的进一步提升，避免了栅线脱落导致的TOPCon电池性能下降及污染运输皮带的问题。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：包括如下质量份数的组分：银粉85-92份，玻璃粉2-5份，氧化石墨烯改性丙烯酸树脂0.1-1份，固化交联剂0.1-0.5份，分散剂0.1-0.5份，触变剂0.1-0.5份，高纯碳粉0.1-1份和有机溶剂1-10份；
其中，所述固化交联剂为质量比为1:0.4-0.5的水性异氰酸酯交联剂和二桂酸二丁锡。
2.如权利要求1所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：所述氧化石墨烯改性丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将氧化石墨烯粉溶于二甲基亚砜中，得氧化石墨烯溶液；
S2、将所述氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂混合均匀，于50℃-60℃，30kHz-40kHz的条件下超声20min-30min，得氧化石墨烯改性丙烯酸树脂。
3.如权利要求2所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：S1中，所述氧化石墨烯溶液的质量浓度为10g/L-25g/L；和/或
S2中，所述氧化石墨烯溶液与丙烯酸树脂的质量比为0.5:20-25。
4.如权利要求1所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：所述玻璃粉包括如下质量百分含量的组分：10％-30％的Bi2O3，2％-15％的Al2O3，5％-25％的SiO2，1％-5％份的ZrO，15％-40％的TiO2，1％-5％的Co3(PO4)2和1％-5％的B2O3。
5.如权利要求4所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：所述玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照设计配比称取各组分，加热熔化后，保温，将熔化后的玻璃液体倒入去离子水中，得到玻璃渣；
步骤b、将所述玻璃渣烘干，粉碎，过筛，取筛下物，得玻璃渣粉；
步骤c、将玻璃渣粉通过气流磨粉碎，得玻璃粉。
6.如权利要求5所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：
步骤c中，所述气流磨粉碎的条件为主气路压力为0.7MPa-1.0MPa，流量为30m3/min-50m3/min，密封压力为0.5MPa-1.0MPa，保护气体压力为0.3MPa-0.6MPa，反吹压力为0.3MPa-0.6MPa，引风开度为0.25-0.5，分级轮的频率为30Hz-60Hz。
7.如权利要求5所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：步骤b中，所述玻璃渣粉的粒径为15μm-25μm；和/或
步骤c中，所述玻璃粉的粒径为5μm-10μm。
8.如权利要求1所述的用于TOPCon电池背面印刷的浆料，其特征在于：
所述高纯碳粉的纯度为99.9％-99.99％，粒径为5μm-15μm；和/或
所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇醋酸酯、松油醇、醋酸丁基卡必醇或蔗糖八乙酸酯中的一种或多种；和/或
所述分散剂为脂肪酸山梨坦、聚山梨酯或油酸中的一种或多种；和/或
所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡或乙基纤维素中的一种或多种。
9.一种权利要求1-8任一项所述的用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
步骤一、按照设计配比称取各组分，混合均匀，得混合浆料；
步骤二、将所述混合浆料研磨4-6次，得用于TOPCon电池背面印刷浆料。
10.如权利要求9所述的用于TOPCon电池背面印刷浆料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述研磨采用三辊研磨机将混合浆料进行研磨，研磨间距为50μm-150μm，研磨转速为30r/min-70r/min，研磨转速比为0.5-1.5:2:1-1.3，研磨时间为30min-90min；和/或
步骤二中，所述用于TOPCon电池背面印刷浆料的粘度为250kcps-350kcps。
CN202310111264.3A 2023-02-14 2023-02-14 一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法 Active CN116052924B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310111264.3A CN116052924B (zh) 2023-02-14 2023-02-14 一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310111264.3A CN116052924B (zh) 2023-02-14 2023-02-14 一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116052924A true CN116052924A (zh) 2023-05-02
CN116052924B CN116052924B (zh) 2024-06-21

Family

ID=86119977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310111264.3A Active CN116052924B (zh) 2023-02-14 2023-02-14 一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116052924B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106952675A (zh) * 2017-03-22 2017-07-14 西北大学 石墨烯基有机载体及其制备方法、电子浆料及其制备方法
CN108806830A (zh) * 2018-07-24 2018-11-13 原晋波 一种高性能太阳能电池用导电浆料及其制备方法
WO2020024253A1 (zh) * 2018-08-03 2020-02-06 南通天盛新能源股份有限公司 用于perc电池的浆料及该浆料的制备方法
CN110804365A (zh) * 2019-10-10 2020-02-18 深圳市峰泳科技有限公司 具有高介电常数的介电材料及其制备方法和应用
CN115084314A (zh) * 2022-06-10 2022-09-20 英利能源发展有限公司 一种TOPCon钝化接触结构的IBC太阳能电池制备方法
CN115148852A (zh) * 2022-06-30 2022-10-04 英利能源发展有限公司 一种双面topcon电池的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106952675A (zh) * 2017-03-22 2017-07-14 西北大学 石墨烯基有机载体及其制备方法、电子浆料及其制备方法
CN108806830A (zh) * 2018-07-24 2018-11-13 原晋波 一种高性能太阳能电池用导电浆料及其制备方法
WO2020024253A1 (zh) * 2018-08-03 2020-02-06 南通天盛新能源股份有限公司 用于perc电池的浆料及该浆料的制备方法
CN110804365A (zh) * 2019-10-10 2020-02-18 深圳市峰泳科技有限公司 具有高介电常数的介电材料及其制备方法和应用
CN115084314A (zh) * 2022-06-10 2022-09-20 英利能源发展有限公司 一种TOPCon钝化接触结构的IBC太阳能电池制备方法
CN115148852A (zh) * 2022-06-30 2022-10-04 英利能源发展有限公司 一种双面topcon电池的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116052924B (zh) 2024-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10529873B2 (en) Aging resistant backside silver paste for crystalline silicon solar cells and preparation method thereof
CN101931014B (zh) 一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法
CN101271928B (zh) 一种高粘度太阳能电池正面银浆的制备方法
CN101989625B (zh) 一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法
CN102136308A (zh) 银浆料用有机载体及其制备方法和含该有机载体的银浆料及含该银浆料制造的太阳能电池
CN104157331B (zh) 一种硅太阳能电池电极银包铜浆料及其制备方法
CN102360584B (zh) 含有炭黑助剂的光伏电池用导电浆料及其制备方法
CN102324266B (zh) 无玻璃粉晶体硅太阳能电池铝浆及其制备方法
CN105118578B (zh) 太阳能电池用无铅正面电极银浆的制备工艺
CN103440901B (zh) 低成本晶体硅太阳能电池用无铅背银浆及制备方法
EP2994942B1 (en) Method of manufacturing electrode of solar cell
CN114315159B (zh) TOPCon电池主栅电极银浆料用玻璃粉及其制备方法与应用
CN110364286A (zh) 一种单晶双面perc电池背面电极银浆及其制备方法
CN114283960A (zh) 一种TOPCon电池主栅银浆及其制备方法
CN103854717A (zh) 一种无铅掺杂浆料及其制备方法
KR20090110739A (ko) 태양전지용 전극 페이스트 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법
CN113035975A (zh) 一种玻璃粉及其制备方法、一种导电银浆及其制备方法和应用
CN101931013B (zh) 一种太阳能电池导电浆料及其制备方法
US10424418B2 (en) Back surface field aluminum paste for point contacts of efficient bifacial crystalline silicon solar cells and preparation method thereof
CN113571229B (zh) 一种晶体硅perc太阳能电池用无网结正面银浆及其制备方法
CN103226989A (zh) 腐蚀性载体及制备方法、晶体硅太阳能电池正/背面银导电浆料及制备方法
CN104934104B (zh) 一种低银含量晶硅太阳能电池背面银浆及制备方法
CN106448807A (zh) 一种钝化发射极和背面的太阳能电池用铝浆及制备方法
CN116052924B (zh) 一种用于TOPCon电池背面印刷的浆料及其制备方法
CN102543257A (zh) 改性晶体硅太阳能电池用银厚膜浆料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant