CN117809882A - 导电浆料及其制备方法、太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电浆料及其制备方法、太阳能电池，导电浆料包括至少包括高收缩比玻璃粉和添加剂，高收缩比玻璃粉包括：第一玻璃粉为Pb‑Si‑B系玻璃粉；第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉；第三玻璃粉，为Zn‑Si‑Pb系玻璃粉；添加剂包括ZnAl4合金粉。本发明中引入ZnAl4合金粉先于Ag粉和Al粉与玻璃粉发生相熔，ZnAl4合金粉流动性较强，容易铺展至金属电极底部，后续容易控制Ag‑Si‑Al欧姆接触，同时高收缩性能（Bi/Te/In/Zr/Sb）玻璃，在烧结降温过程In/Zr/Sb元素中，使得金属电极栅线烧结更致密，收缩控制银浆线宽。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，更具体地，涉及一种导电浆料及其制备方法、太阳能电池。
背景技术
电池片金属化电极由主栅线、载流子收集细栅线及汇集线等组成。理想状态保持电池串联电阻不变的情况下，降低栅线宽度大大改善遮光损失并降低浆料用量，窄线宽思路一直是电池片降本提效改善方向。
窄线宽印刷技术，即缩小栅的宽度、减小遮光面积，同时降低金属与硅片的接触，对太阳能电池的光电转化效率有明显提升作用。因而，提高浆料印刷后的高宽比、实现窄线宽印刷，是光伏技术领域中的创新需求之一。其中，浆料收缩性的大小直接影响了窄线宽印刷的可行性。
随着N型TOPCon电池网版技术的改进，为改善印刷精度、降低断栅率，电极栅线已向精细化、复杂化、大高宽比方向发展。对银铝浆的印刷、烧结收缩性能提出考验，银浆烧结银电极致密性，无机组分高收缩性需求迫切。
因此，如何提高浆料的收缩性是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种导电浆料及其制备方法、太阳能电池，用以提高浆料的收缩比，提升太阳能电池的光电转化效率。
一方面，本发明提供了一种导电浆料，至少包括高收缩比玻璃粉和添加剂，所述高收缩比玻璃粉包括：
第一玻璃粉，所述第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以所述第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，所述第一玻璃粉包括：10%-60% PbO、5%-40 % SiO2、10%-70 % B2O3、及1%-20%碱金属氧化物；
第二玻璃粉，所述第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以所述第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，所述第二玻璃粉包括：10%-60% Bi2O3、5%-40 % TeO2、10%-40 % B2O3、1%-5% In2O3或0.5%-2%ZrO2或1%-10 % Sb2O3、及1%-20%的Pb、Zn和Li/Na/K；
第三玻璃粉，所述第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以所述第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，所述第三玻璃粉包括：10%-40% PbO、5%-20% SiO2、20%-60% ZnO、及1%-20%碱金属氧化物；
所述添加剂包括ZnAl4合金粉。
另一方面，本发明还体用了一种导电浆料的制备方法，所述导电浆料为上述导电浆料，所述制备方法包括：
按照配比称量银粉、铝粉、高收缩比玻璃粉、添加剂及有机载体；
先将导电银粉、铝粉、玻璃粉、添加剂及有机载体均质搅拌机进行预混合，分散均匀后，使用三辊研磨机对浆料依次进行研磨至少6次，使用刮板细度记测试研磨细度。
另一方面，本发明还提供了一种电极，由上述导电浆料在电池硅片表面烧结而成。
再一方面，本发明还提供了一种太阳能电池，包括上述电极。
与现有技术相比，本发明提供的导电浆料及其制备方法、太阳能电池，至少实现了如下的有益效果：
现有技术中，浆料烧结过程，玻璃粉在300℃-400℃最先开始软化铺展，刻蚀SiNx层及钝化层，在继续升温过程中，因铝粉在后续反应过于剧烈，容易导致PN结击穿。本发明的导电浆料至少包括高收缩比玻璃粉和添加剂，高收缩比玻璃粉包括第一玻璃粉、第二玻璃粉和第三玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，在第三玻璃粉和添加剂中同时包含Zn元素。第一玻璃粉是刻蚀玻璃的主体，承担欧姆接触、粘结银粉的载银能力（作为传统银铝浆玻璃）；第二玻璃粉的作用是提供玻璃收缩性，提供浆料栅线致密性，Zr/Sb控制栅线外边缘外拓；在经过烧结炉过程中，第三玻璃粉和第一玻璃粉会在300℃-400℃最先软化铺展电池片金字塔，刻蚀SiNx层及钝化层，继续升温至400℃-550℃，ZnAl4合金粉先于Ag粉和Al粉与玻璃粉发生反应，同时该温度区间，第二玻璃粉达到软化点，容易吸收第一玻璃粉、第三玻璃粉因较强流动性的边界拓展，提升金属栅线致密性并减少外拓银数量，降低线宽。
导电浆料的收缩率一般指浆料经过丝网印刷后，在电池片上的栅线线宽烧结后与印刷后的比值，收缩率=（烧结后线宽-印刷后线宽）/印刷后线宽×100%，现有技术中导电浆料的收缩率一般在-4%左右。本发明的导电浆料在加入高收缩性玻璃粉后，导电浆料的收缩比范围在-8%左右，大大提高了导电浆料的收缩比。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例提供的一种导电浆料的制备方法流程图；
图2是本发明提供的一种太阳能电池的平面结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例1
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括83.0wt%的银粉、2.0wt％的铝粉、5.0wt％的高收缩比玻璃粉、0.1wt％的添加剂和9.9wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为4.0%，第二玻璃粉为0.2%，第三玻璃粉为0.8%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：10%PbO、40% SiO2、49% B2O3、及1%K2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：10%Bi2O3、40% TeO2、40%B2O3、1%In2O3、及8%的Pb、Zn和Li；这里的Pb、Zn和Li合计共占8%。
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：10% PbO、20% SiO2、60% ZnO、及10% Li2CO3；
添加剂为ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为100nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括35%二乙二醇丁醚醋酸酯，25%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，10%改性氢化蓖麻油，5%二甲基硅油，10%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
在导电浆料中，玻璃粉是一种重要的助剂，其主要作用是增加银浆料的粘附性和增强其导电性能。同时，玻璃粉还可以改善银浆的流动性，促进其均匀分布在电池片表面，从而提高太阳能电池的光电转换效率。尽管玻璃粉的含量少，但它在浆料中扮演着至关重要的角色，起着腐蚀氮化硅层、构成电极、搭起电子运输的桥梁等功能。玻璃粉需要在不同的条件下进行平衡和调节，粘结银粉、降低烧结温度、腐蚀硅基板上部的减反射层、形成欧姆接触等重要功能。本发明中的高收缩比玻璃粉是指收缩比范围在-8%左右的玻璃粉。本实施例中通过合理配比第一玻璃粉、第二玻璃粉和第三玻璃粉中各组分，Bi/Te/In/Zr/Sb提供银电极烧结过程中抑制银粉过快流动，烧结收缩浆料线宽，实现窄线宽条件下，银电极栅线高致密性能。本发明的导电浆料的收缩比范围在-8%左右，大大提高了导电浆料的收缩比。
第一玻璃粉是刻蚀玻璃的主体，承担欧姆接触、粘结银粉的载银能力（作为传统银铝浆玻璃）；第二玻璃粉的作用是提供玻璃收缩性，提供浆料栅线致密性，Zr/Sb控制栅线外边缘外拓；在经过烧结炉过程中，第三玻璃粉和第一玻璃粉会在300℃-400℃最先软化铺展电池片金字塔，刻蚀SiNx层及钝化层，继续升温至400℃-550℃，ZnAl4合金粉先于Ag粉和Al粉与玻璃粉发生反应，同时该温度区间，第二玻璃粉达到软化点，容易吸收第一玻璃粉、第三玻璃粉因较强流动性的边界拓展，提升金属栅线致密性并减少外拓银数量，降低线宽。
具体的，高收缩比玻璃粉作为粘结相，起到溶解剥蚀铝粉表面氧化膜层并收缩使电极膜层致密的作用，其粒度大小对烧结后形成的银电极的表面特性和电性能产生重要影响，银铝浆中加入高收缩比玻璃粉，能有效改善烧结后的银电极表面特性并降低接触电阻。减小高收缩比玻璃粉粒度，可提高高收缩比玻璃粉的分散均匀性，增强高收缩比玻璃粉的作用效果，使得银银电极表面状况更好，从而可在一定程度上减少高收缩比玻璃粉的含量。本实施例中高收缩比玻璃粉的浆料细度在5μm以下，能够提高银电极的表面特性，能有效改善烧结后的银电极表面特性并降低接触电阻。
本实施例中ZnAl4合金粉，能够满足先一步与高收缩比玻璃粉接触钝化层，控制银粉、铝粉与PN结接触、反应速度，平衡欧姆接触效果。
本实施例还提供了一种导电浆料的制备方法，结合图1，图1是本发明提供的一种导电浆料的制备方法流程图，图1中导电浆料的制备方法包括以下步骤：
按照配比称量银粉、铝粉、高收缩比玻璃粉、添加剂及有机载体；
先将导电银粉、铝粉、玻璃粉、添加剂及有机载体均质搅拌机进行预混合，分散均匀后，使用三辊研磨机对浆料依次进行研磨至少6次，使用刮板细度记测试研磨细度。
ZnAl4合金粉的中值粒径D50为100nm-1.5μm。ZnAl4合金粉的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%。ZnAl4合金粉的中值粒径D50可以为100nm-1.5μm之间的任意值，例如可以为100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm。
导电浆料的浆料细度小于等于10μm。导电浆料的浆料细度越小，烧结后银电极与硅基底的附着力更好，银电极的电阻更小，本实施例中导电浆料的浆料细度小于等于10μm，能够提高烧结后银电极与硅基底的附着力，银电极电阻较小，具体的，银作为功能相，其粒度分布对烧结后电极膜层的电性能和表面特性有关键性的影响。小颗粒银具有较大比表面积。在高收缩比玻璃粉粒度及含量一定的情况下，银电极表面银的数量随铝粉颗粒的细化而增加。适量小颗粒银粉可以有效的填充硅片背表面的倒金字塔形凹陷并提高铝浆填充密度，有利于形成良好的银硅接触，降低银硅接触电阻。
将导电浆料印刷在电池硅片表面，导电浆料被涂覆在太阳能电池的表面，用来提供电子传输、反射和保护的功能，经过烧结即可形成电极。
本发明还提供了一种太阳能电池100，如图2所示，包括上述电极1。
实施例2
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括87.0wt％的银粉、0.5wt%的铝粉、2.1wt%的高收缩比玻璃粉、0.5wt％的添加剂和9.9wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为1.5%，第二玻璃粉为0.3%，第三玻璃粉为0.3%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：60%PbO、20% SiO2、15%B2O3、及5%Li2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：60% Bi2O3、20% TeO2、15% B2O3、1%ZrO2、4%的Pb、Zn和Na；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：40% PbO、10% SiO2、40% ZnO、及10% K2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为400nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括35%二乙二醇丁醚醋酸酯，25%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，10%改性氢化蓖麻油，5%二甲基硅油，10%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于8μm。
实施例3
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括85wt％的银粉、1wt％的铝粉、4wt％的高收缩比玻璃粉、0.3wt％的添加剂和9.7wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为2.5%，第二玻璃粉为0.4%，第三玻璃粉为1.1%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：59% PbO、5% SiO2、16% B2O3、及20%Li2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：55% Bi2O3、5% TeO2、25 % B2O3、0.5%ZrO2、及14.5%的Pb、Zn和Na；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：30% PbO、15% SiO2、40% ZnO、及15%K2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为800nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括35%二乙二醇丁醚醋酸酯，25%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，10%改性氢化蓖麻油，5%二甲基硅油，10%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于6μm。
实施例4
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括86.5wt％的银粉、1.1wt％的铝粉、2.5wt%的高收缩比玻璃粉、0.1wt％的添加剂和9.8wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为1.6%，第二玻璃粉为0.3%，第三玻璃粉为0.6%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：40% PbO、40 % SiO2、10%B2O3、及10% Na2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：11% Bi2O3、40 % TeO2、40 % B2O3、0.6%ZrO2、及8.4%的Pb、Zn和K；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：32% PbO、20% SiO2、40% ZnO、及8% Li2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为900nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括34%二乙二醇丁醚醋酸酯，26%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，9%改性氢化蓖麻油，4%二甲基硅油，11%润滑剂聚乙烯蜡粉，6%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于5μm。
实施例5
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括84.9wt％的银粉、1.9wt％的铝粉、3wt%的高收缩比玻璃粉、0.4wt％的添加剂和9.8wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为2.2%，第二玻璃粉为0.3%，第三玻璃粉为0.5%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：38% PbO、36% SiO2、10%B2O3、及16% Na2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：50% Bi2O3、32% TeO2、1%Sb2O3、及17%的Pb、Zn和Li；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括： 40% PbO、20% SiO2、20% ZnO、及20% K2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为1μm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括36%二乙二醇丁醚醋酸酯，24%柠檬酸三丁酯，9%改性松香树脂FOR110，8%改性氢化蓖麻油，8%二甲基硅油，9%润滑剂聚乙烯蜡粉，6%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于6μm。
实施例6
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括86.5wt％的银粉、0.7wt％的铝粉、3.8wt％的高收缩比玻璃粉、0.3wt％的添加剂和8.7wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为2.7%，第二玻璃粉为0.4%，第三玻璃粉为0.7%。
高收缩比玻璃粉包括：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：12% PbO、11% SiO2、70% B2O3、及9% Na2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：11% Bi2O3、19% TeO2、40% B2O3、10% Sb2O3、及20%的Pb、Zn和Li/Na/K；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：13% PbO、5% SiO2、60% ZnO、及20% K2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为1.2μm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括32%二乙二醇丁醚醋酸酯，29%柠檬酸三丁酯，9%改性松香树脂FOR110，8%改性氢化蓖麻油，7%二甲基硅油，9%润滑剂聚乙烯蜡粉，6%有机添加剂。
按照配比称量银粉、铝粉、高收缩比玻璃粉、添加剂及有机载体；
先将导电银粉、铝粉、玻璃粉、添加剂及有机载体均质搅拌机进行预混合，分散均匀后，使用三辊研磨机对浆料依次进行研磨至少6次，使用刮板细度记测试研磨细度。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于4μm。
实施例7
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括85.5wt％的银粉、1.7wt％的铝粉、4.4wt％的高收缩比玻璃粉、0.2wt％的添加剂和8.2wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为2.9%，第二玻璃粉为0.3%，第三玻璃粉为1.2%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：59% PbO、15% SiO2、25% B2O3、及1% Li2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：55% Bi2O3、20% TeO2、20% B2O3、4% In2O3、及1%的Pb、Zn和Na；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：18% PbO、20% SiO2、59% ZnO、及3%Li2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为900nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括32%二乙二醇丁醚醋酸酯，28%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，10%改性氢化蓖麻油，6%二甲基硅油，9%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于5μm。
实施例8
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括86.0wt％的银粉、0.8wt％的铝粉、4.2wt％的高收缩比玻璃粉、0.4wt％的添加剂和8.6wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为2.9%，第二玻璃粉为0.3%，第三玻璃粉为1%。
高收缩比玻璃粉包括：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：55% PbO、26% SiO2、11% B2O3、及8% Li2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：55% Bi2O3、10% TeO2、15% B2O3、8% Sb2O3、及12%的Pb、Zn和K；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：30% PbO、10% SiO2、40% ZnO、及20%Na2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为500nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括35%二乙二醇丁醚醋酸酯，25%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，10%改性氢化蓖麻油，5%二甲基硅油，10%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于10μm。
实施例9
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括86.2wt％的银粉、1.5wt％的铝粉、3.9wt％的高收缩比玻璃粉、0.4wt％的添加剂和8.0wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为2.86%，第二玻璃粉为0.34%，第三玻璃粉为0.7%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：45% PbO、35% SiO2、17% B2O3、及3% Li2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：45% Bi2O3、25% TeO2、28% B2O3、0.9%ZrO2、及1.1%的Pb、Zn和Li；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：35% PbO、15% SiO2、45% ZnO、及5% K2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为700nm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括35%二乙二醇丁醚醋酸酯，25%柠檬酸三丁酯，10%改性松香树脂FOR110，10%改性氢化蓖麻油，5%二甲基硅油，10%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于8μm。
实施例10
本实施例提供了一种导电浆料，以导电浆料总质量为100%计，包括85.7wt％的银粉、0.7wt％的铝粉、4.6wt％的高收缩比玻璃粉、0.3wt％的添加剂和8.7wt％的有机载体。高收缩比玻璃粉中各组分在导电浆料中的占比为：第一玻璃粉为3%，第二玻璃粉为0.5%，第三玻璃粉为1.1%。
高收缩比玻璃粉的成分如下：
第一玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第一玻璃粉包括：47% PbO、26% SiO2、17% B2O3、及10% Li2CO3；
第二玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第二玻璃粉包括：37% Bi2O3、36% TeO2、13% B2O3、5% Sb2O3、及9%的Pb、Zn和Na；
第三玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，第三玻璃粉包括：16% PbO、17% SiO2、52% ZnO、及15% K2CO3；
添加剂包括ZnAl4合金粉。ZnAl4合金粉的中值粒径D50为1.5μm。
有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。本实施例中有机载体，以总质量为100%计，包括32%二乙二醇丁醚醋酸酯，25%柠檬酸三丁酯，15%改性松香树脂FOR110，8%改性氢化蓖麻油，5%二甲基硅油，10%润滑剂聚乙烯蜡粉，5%有机添加剂。
导电浆料的制备方法按照实施例1的方法进行制备即可。
导电浆料的浆料细度小于等于5μm。
对照实验
分别采用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10得到的导电浆料、以及传统银铝浆对比例JK03和JK04制得的浆料使用迈威自动印刷机分别印刷在N型182硅片上，传统银铝浆对比例JK03和JK04中的导电浆料的玻璃粉仅具有Pb-Si-B系玻璃粉，与本发明中实施例3中第一玻璃粉中各组分成分一致，每个导电浆料印刷100片，使用烧结炉烧结，电池片IV测试，记录数据，检测结果如表1所示：
表1 电池片检测结果
| 导电浆料 | 填充因子FF | 短路电流Isc | 效率Eta | 印刷后线宽 | 烧结后线宽 | 收缩率% |
| 实施例1 | 13.687 | 84.91 | 25.537 | 25.45 | 23.36 | -8.21 |
| 实施例2 | 13.713 | 84.94 | 25.485 | 25.43 | 23.34 | -8.13 |
| 实施例3 | 13.706 | 85.03 | 25.523 | 25.37 | 23.32 | -8.09 |
| 实施例4 | 13.696 | 85.10 | 25.499 | 25.44 | 23.37 | -8.12 |
| 实施例5 | 13.698 | 84.93 | 25.541 | 25.35 | 23.36 | -7.84 |
| 实施例6 | 13.702 | 85.06 | 25.545 | 25.38 | 23.31 | -8.15 |
| 实施例7 | 13.701 | 84.89 | 25.563 | 25.50 | 23.48 | -7.93 |
| 实施例8 | 13.684 | 85.01 | 25.547 | 25.42 | 23.4 | -7.95 |
| 实施例9 | 13.707 | 85.13 | 25.550 | 25.39 | 23.36 | -8.00 |
| 实施例10 | 13.712 | 84.87 | 25.539 | 25.52 | 23.52 | -7.84 |
| JK03 | 13.659 | 84.82 | 25.359 | 25.51 | 24.3 | -3.26 |
| JK04 | 13.672 | 84.56 | 25.372 | 25.43 | 24.6 | -4.74 |
如上表1所示，传统银铝浆对比例JK03和JK04收缩率在-4%左右，而本发明各实施例提供的导电浆料的收缩率在-8%。银浆金属化收缩率提升后，所以太阳能电池正面遮光面积缩小，致密性提升，短路电流Isc增大，填充因子FF提升，效率Eta提高。
通过上述实施例可知，本发明提供的导电浆料及其制备方法、太阳能电池，至少实现了如下的有益效果：
现有技术中，浆料烧结过程，玻璃粉在300℃-400℃最先开始软化铺展，刻蚀SiNx层及钝化层，在继续升温过程中，因铝粉在后续反应过于剧烈，容易导致PN结击穿。本发明的导电浆料至少包括高收缩比玻璃粉和添加剂，高收缩比玻璃粉包括第一玻璃粉、第二玻璃粉和第三玻璃粉，第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，在第三玻璃粉和添加剂中同时包含Zn元素。第一玻璃粉是刻蚀玻璃的主体，承担欧姆接触、粘结银粉的载银能力（作为传统银铝浆玻璃）；第二玻璃粉的作用是提供玻璃收缩性，提供浆料栅线致密性，Zr/Sb控制栅线外边缘外拓；在经过烧结炉过程中，第三玻璃粉和第一玻璃粉会在300℃-400℃最先软化铺展电池片金字塔，刻蚀SiNx层及钝化层，继续升温至400℃-550℃，ZnAl4合金粉先于Ag粉和Al粉与玻璃粉发生反应，同时该温度区间，第二玻璃粉达到软化点，容易吸收第一玻璃粉、第三玻璃粉因较强流动性的边界拓展，提升金属栅线致密性并减少外拓银数量，降低线宽。
导电浆料的收缩率一般指浆料经过丝网印刷后，在电池片上的栅线线宽烧结后与印刷后的比值，收缩率=（烧结后线宽-印刷后线宽）/印刷后线宽×100%，现有技术中导电浆料的收缩率一般在-4%左右。本发明的导电浆料在加入高收缩性玻璃粉后，导电浆料的收缩比范围在-8%左右，大大提高了导电浆料的收缩比。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种导电浆料，其特征在于，至少包括高收缩比玻璃粉和添加剂，所述高收缩比玻璃粉包括：
第一玻璃粉，所述第一玻璃粉为Pb-Si-B系玻璃粉，以所述第一玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，所述第一玻璃粉包括：10%-60% PbO、5%-40 % SiO2、10%-70 % B2O3、及1%-20%碱金属氧化物；
第二玻璃粉，所述第二玻璃粉为Bi/Te系玻璃粉，以所述第二玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，所述第二玻璃粉包括：10%-60% Bi2O3、5%-40 % TeO2、10%-40 % B2O3、1%-5%In2O3或0.5%-2%ZrO2或1%-10 % Sb2O3、及1%-20%的Pb、Zn和Li/Na/K；
第三玻璃粉，所述第三玻璃粉为Zn-Si-Pb系玻璃粉，以所述第三玻璃粉的总摩尔百分比含量为100%计，所述第三玻璃粉包括：10%-40% PbO、5%-20% SiO2、20%-60% ZnO、及1%-20%碱金属氧化物；
所述添加剂包括ZnAl4合金粉。
2.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，以所述导电浆料总质量为100%计，包括83.0wt%-87.0wt％的银粉、0.5wt%-2.0wt％的铝粉、2.1wt%-5.0wt％的所述高收缩比玻璃粉、0.1wt％-0.5wt％的所述添加剂和8.0wt％-10.0wt％的有机载体。
3.根据权利要求2所述的导电浆料，其特征在于，以所述导电浆料总质量为100%计，所述第一玻璃粉为1.5%-4.0%，所述第二玻璃粉为0.2%-0.5%，所述第三玻璃粉为0.5%-1.2%。
4.根据权利要求2所述的导电浆料，其特征在于，有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂，其中，
所述树脂包含线性三嵌共聚物、聚乙烯醇缩丁醛酯或醋酸丁酸纤维素；所述有机溶剂包括丁醚、甲酯或醋酸酯；
所述有机助剂包含硬脂酸酯或硅油。
5.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述第一玻璃粉中的碱金属氧化物、所述第三玻璃粉中的碱金属氧化物的碱金属均包括Li或K。
6.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述ZnAl4合金粉的中值粒径D50为100nm-1.5μm。
7.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料的浆料细度小于等于10μm。
8.一种导电浆料的制备方法，其特征在于，所述导电浆料包括权利要求1至7任一所述的导电浆料，所述制备方法包括：
按照配比称量银粉、铝粉、高收缩比玻璃粉、添加剂及有机载体；
先将导电银粉、铝粉、玻璃粉、添加剂及有机载体均质搅拌机进行预混合，分散均匀后，使用三辊研磨机对浆料依次进行研磨至少6次，使用刮板细度记测试研磨细度。
9.一种电极，其特征在于，所述电极由权利要求1-7任一项所述的导电浆料在电池硅片表面烧结而成。
10.一种太阳能电池，其特征在于，包括权利要求9所述的电极。
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